Nie każda blastocysta jest dziewczynką – wypowiedź embriologa Klinika nOvum

Kompaktacja zachodząca w zarodku jest wstępem do rozdziału blastomerów na komórki węzła zarodkowego i trofoblastu. Kluczowym momentem w rozwoju embrionalnym jest moment, w którym płyn zaczyna gromadzić się między komórkami na etapie moruli.

Wraz ze wzrostem objętości płynu stopniowo pojawia się przestrzeń tworząca blastocel. Zwykle dzieje się to między 4. a 5. dniem w rozwoju zarodka i moment ten wyznacza nową „erę” w życiu embrionu – osiągnięcie stadium blastocysty.

Jest to warunek, aby zarodek mógł skutecznie zagnieździć się w macicy. Wraz ze wzrostem objętości płynu wewnątrz nowo utworzonej blastocysty zwiększa się liczba komórek, a połączenie tych dwóch cech powoduje postępujące powiększanie się blastocysty i jej jamy, a w konsekwencji postępujące ścieńczenie osłonki przejrzystej otaczającej zarodek. Wreszcie blastocysta uwalnia się z osłonki w procesie zwanym wykluciem (ang. hatching).

Liczba komórek, które składają się na blastocystę, może się znacznie różnić i wahać się od 24 do 322 komórek (Hardarson i wsp., 2003), co często znajduje odzwierciedlenie w morfologii blastocysty. Fizjologiczne zdarzenia leżące u podstaw transformacji „masy komórkowej” na etapie zagęszczania w wysoce ustrukturyzowaną blastocystę nie są w pełni poznane. Jednak komórki, które losowo znajdują się w zewnętrznej części zarodka, zaczynają się spłaszczać, stykając się z sąsiednimi komórkami poprzez ciasne połączenia. W ten sposób tworzona jest bariera między zewnętrzną a wewnętrzną stroną zarodka, która jest warunkiem wstępnym powstania blastocysty. Tworzenie blastocyst jest inicjowane przez początkową sekrecję między komórkami moruli, a tworząca się mała wnęka jest następnie utrzymywana i powiększa swoje rozmiary przez działanie kanałów błonowych Na/K–ATPazy, które zwiększają stężenie soli w zarodku, przyciągając wodę przez osmozę (Watson i wsp., 2004). To zwiększone ciśnienie wody stopniowo powiększa rozmiar jamy, która trwa przez wszystkie etapy blastocysty.

Za pomocą cyfr od 1 do 6 w klasyfikacji blastocyst ocenia się stopień rozprężenia, czyli wielkość jamy, która w tym czasie powstaje w zarodku; im większa cyfra, tym lepsze rokowanie dla blastocysty:

1. wczesna blastocysta, jama blastocysty jest mniejsza niż połowa objętości embrionu;
2. jama blastocysty jest większa lub równa połowie objętości embrionu;
3. pełna blastocysta – jama zarodka całkowicie wypełnia zarodek;
4. blastocysta o większej objętości niż wczesny embrion; otoczka staje się bardzo cienka;
5. wykluwająca się blastocysta, trofoblast wydostaje się z otoczki;
6. wykluta blastocysta, zarodek całkowicie poza otoczką.

Gdy blastocysta osiągnie stopień ekspansji 3 lub więcej, można dokonać wyraźnego rozróżnienia między dwiema nowo powstałymi populacjami komórek. Zewnętrzne komórki blastocysty, tworzące samą strukturę blastocysty, nazywane są komórkami trofoblastu (TE), a komórki znajdujące się wewnątrz blastocysty, tworzące skupiska komórek na jednym biegunie blastocysty, nazywane są komórkami węzła zarodkowego (ICM).

Z węzła zarodkowego rozwinie się ciało zarodka. Morfologicznie ICM może wahać się od bardzo rozległego z mocno upakowanymi komórkami do prawie nieistniejącego z luźno związanymi komórkami.

W związku z tym klasyfikacja węzłów zarodkowych została podzielona na trzy kategorie morfologiczne (Gardner i Schoolcraft, 1999) – za pomocą (pierwszej) litery ocenia się węzeł zarodkowy (w skali A najlepsza – C najsłabsza):

• A – wiele komórek, ściśle ułożonych;
• B – kilka komórek luźno ułożonych;
• C – bardzo mało komórek.

Zgodnie z obecnie obowiązującą klasyfikacją (Vienna Consensus, PTMRiE) litery zostały zastąpione cyframi A–1,B–2,C–3.

Komórki TE można wyraźnie odróżnić od komórek ICM, gdy blastocysta zaczyna zwiększać swą objętość (tj. stopień ekspansji 3 lub wyższy). Rola komórek TE we wczesnych stadiach rozwoju blastocysty nie jest do końca jasna. Lepiej poznana jest rola komórek TE podczas i po implantacji – komórki trofoblastu odgrywają kluczową rolę w przyleganiu, adhezji i inwazji endometrium, wspomagając w ten sposób proces zagnieżdżania zarodka w śluzówce macicy. Dodatkowo komórki trofoblastu wytwarzają kilka czynników molekularnych, które wspomagają proces implantacji (Aplin, 2000). Bez prawidłowo funkcjonujących komórek trofoblastu zarodek pozostałby w osłonce przejrzystej, ponieważ komórki te są aktywnie zaangażowane w proces wykuwania się blastocysty (Sathananthan i wsp., 2003). Początkowo trofoblast otacza węzeł zarodkowy i jamę blastocysty, jednak jego ostatecznym przeznaczeniem jest przekształcenie się w kosmówkę, z której rozwinie się łożysko. Pod koniec pierwszego tygodnia ciąży trofoblast przylegający do bieguna zarodkowego różnicuje się na dwie warstwy – cytotrofoblast (warstwa wewnętrzna) i syncytiotrofoblast (warstwa zewnętrzna).

W klasyfikacji blastocyst Gardnera i Schoolcrafta za pomocą (drugiej) litery ocenia się morfologię trofoblastu:

• A (lub 1) – wiele komórek, ściśle ułożonych obok siebie (nabłonkowo);
• B (lub 2) – kilka komórek, luźno ułożonych obok siebie (nabłonkowo);
• C (lub 3) – bardzo mało dużych komórek.

Blastomery i komórki budujące ciało blastocysty są totipotencjalnymi komórkami macierzystymi zdolnymi do różnicowania się w dowolne, różne typy komórek i tkanek.

Badania van den Berga i jego zespołu (2009) dowiodły, że ludzkie żeńskie zarodki przechodzą inaktywację chromosomu X w okresie od etapu podziału na 8 blastomerów do etapu rozwoju blastocysty, co jest procesem czasochłonnym i oznacza, że ekspansja żeńskich blastocyst może przebiegać wolniej w porównaniu z blastocystami płci męskiej, przy czym zarodki obydwu płci są równie żywotne.

Autor tekstu: mgr Marta Izdebska-Książek, Embriolog Kliniczny w Klinice nOvum.
 
Piśmiennictwo:

• Aplin JD. The cell biological basis of implantation. Baillieres Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol 2000;14:757-764.
• Bartel H., Embriologia medyczna, ilustrowany podręcznik, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2009.
• Gardner DK, Schoolcraft WB. In vitro culture of human blastocysts. In: Jansen R, Mortimer D, editors. Toward Reproductive Certainty: Fertility and Genetics Beyond 1999. UK: Parthenon Publishing London; 1999. p. 378-388.
• Hardarson T, Caisander C, Sjögren A, Hanson C, Hamberger L, Lundin K. A morphological and chromosomal study of blastocysts developing from morphologically suboptimal human preembryos compared to control blastocysts. Hum Reprod 2003;18:399-407.
• Sathananthan H, Menezes J, Gunasheela S. Mechanics of human blastocyst hatching in vitro. Reprod BioMed Online 2003;7:228-234.
• Watson AJ, Natale DR, Barcroft LC. Molecular regulation of blastocyst formation. Anim Reprod Sci 2004;82–83:583-592.
• Van den Berg IM, Laven JS, Stevens M, Jonkers I, Galjaard RJ, Gribnau J, van Doorninck JH. X chromosome inactivation is initiated in human preimplantation embryos. Am J Hum Genet 2009;84:771-779.
• Atlas of human embryology: from Oocytes to Preimplantation Embryos, wydanie internetowe, https://atlas.eshre.eu/