Žmogaus gemalas, dar kitaip vadinamas embrionu, yra kritinė žmogaus organizmo raidos stadija, trunkanti aštuonias savaites nuo apvaisinimo momento. Šis ankstyvasis vystymosi periodas yra itin svarbus, nes būtent jo metu formuojasi visos pagrindinės organizmo struktūros ir organų sistemos. Po gemalo stadijos seka vaisiaus periodas, kuris tęsiasi iki gimimo.
Jau 8-os savaitės gemalas akivaizdžiai panašus į naujagimį, nors proporcijos ir išsivystymo lygis dar skiriasi. Visos pagrindinės organų sistemos jau yra susiformavusios, o lytis tampa atskiriama. Tai labai intensyvus vystymosi laikotarpis, todėl gemalas yra itin jautrus aplinkos poveikiui. Jam gali kenkti deguonies trūkumas, perkaitimas, mikrobai, virusai, alkoholis, nikotinas ir kai kurie vaistai.
Gemalo vystymosi etapai
Vystymasis prasideda nuo apvaisintos kiaušialąstės, kuri pradeda skaidytis. Veikiant spermoje esančioms medžiagoms, kiaušialąstė atsiskiria nuo ją supančių ląstelių ir pradeda dalintis, formuodama panašias į avietę blastodermos ląsteles. Gemalas keliauja kiaušintakiu link gimdos gleivinės, kas trunka apie 7-10 dienų. Blastocistos stadijoje (apie 7-ą vystymosi parą) gemalas įsitvirtina gimdos gleivinėje, kuri yra prisotinta jį maitinančių medžiagų. Šioje vietoje ima formuotis placenta, per kurią gemalas bus maitinamas.
Įsitvirtinęs gemalas sparčiai vystosi. Atsiranda visų svarbiausių organų ir sistemų užuomazgos, formuojasi liemuo, veidas, galva ir galūnės. Jis tampa panašus į gimusį žmogų, tačiau lytinės liaukos dar nėra visiškai diferencijuotos. Tik aštuntąją gemalo vystymosi savaitę, veikiant lytinėms chromosomoms, gonados tampa sėklidėmis arba kiaušidėmis.
Klinikiniai gemalo vystymosi etapai (pagal O’Rahilly):
- 5 stadija (7-oji - 12-oji dienos): Baigiasi implantacija. Diferencijuoja trofoblastas, susidaro dvilapė blastocista ir pirminis trynio maišas.
- 6 stadija (13-toji diena): Atsiranda pirminiai choriono gaureliai, formuojasi antrinis trynio maišas.
- 7 stadija (16-toji - 17-toji dienos): Susiformuoja trilapė blastocista.
- 8 stadija (18-toji diena): Susidaro stuburo styga (notochorda), nervinė plokštelė, pirmieji somitao.
- 9 stadija (21-oji diena): Yra nervinė vaga, formuojasi mezenchiminis širdies vamzdelis.
- 10 stadija (22-oji diena): Formuojasi nervinis vamzdis, pulsuoja širdis, yra somitų.
- 11 stadija (24-toji diena): Yra 13-20 somitų, susidaro galvinė ir uodeginė gemalo dalys. Užanka snapinė nervinio vamzdelio anga.
- 12 stadija (25-oji - 27-oji dienos): Yra 21-29 somitai, matomos galūnių užuomazgos, ausų vagelės, užanka uodeginė nervinio vamzdelio anga.
- 13 stadija (28-oji diena): Yra 30 somitų, susidarę žiaunų lankai, lęšio užuomazgos ir pirminė burna.
- 14 stadija (32-oji diena): Matomos plaštakos, veido ataugos, akių taurės.
- 15 stadija (33-oji diena): Matomos pėdos, jungiasi veido ataugos, susidaręs kaklo antis.
- 16 stadija (37-oji diena): Tinklainėje jau yra pigmento, susiformavusi viršutinė lūpa ir ausies kalvelė.
- 17 stadija (41-oji diena): Matomos pirštų užuomazgos, smegenų pūslelės.
- 18 stadija (44-toji diena): Matomi kojos pirštai, yra vokai, krūtų speneliai, pradeda kaulėti kaulai (osifikacija).
- 19 stadija (48-oji diena): Atsiranda alkūnės linkis, suirsta kloakos membrana.
- 20 stadija (51-oji diena): Rankos jau susiformavusios, yra bambos išvarža.
- 21 stadija (52-oji diena): Ryškūs kojų pirštai, indiferentiški išoriniai lytiniai organai.
- 22 stadija (54-toji diena): Kojų pirštai atsiskyrę, akys plačiai atmerktos.
- 23 stadija (57-oji diena): Susidariusi galvos ir kūno forma, išoriniai lytiniai organai dar nesiskiria.
Per pirmąsias dvi embriogenezės savaites beformis embrioblastas įgyja gemalinio disko formą. Trečią savaitę gemalinis diskas tampa cilindro formos. Jo skiriamos galvinė, uodeginė dalys ir liemuo. Gemalo ilgis - 2 mm. Jame yra apie 10 somitų. Abu nervinio vamzdžio galai yra atviri, o stuburo styga nuo endodermos dar ne visai atsiskyrusi. Iš trynio maišo susidaręs alantojis įauga į jungiamąjį stiebelį. Šiuo laikotarpiu širdis jau susitraukinėja.
Ketvirtą savaitę, riečiantis gemalo kūnui, išryškėja pirmykštė žarna, kepenų, kasos užuomazgos. Pradeda formuotis rankos, vėliau - ir kojos, susidaro širdies pertvaros, uoslės plakodės, akių taurės ir lęšio bei ausies pūslelės. Nervinis vamzdis užanka, formuojasi galvos smegenų pūslelės. Iš nugaros smegenų išauga nervai.
Šešių savaičių gemalo galva ir uodeginė dalis pakrypusios į pilvo pusę. Uodeginė dalis yra visiškai susiformavusi. Galva didelė, nes greitai auga galvos smegenys. Būna jau penkios galvos smegenų pūslelės. Skiriasi apatinis ir viršutinis žandikauliai. Nosies šnervės susiformavusios, toliau formuojasi išorinė ausis, vidinės ausies sraigė tik pradeda formuotis. Iš ryklinių (žiaunų) maišelių susidaro užkrūčio liauka, prieskydinės liaukos ir užžiauniai kūneliai. Liežuvio užuomazgos susijungusios, vyksta raumenų histogenezė. Ji vyksta ir virškinamojo kanalo sienoje. Augant rankoms ir kojoms, ryškėja pirštų užuomazgos, be to, kartu galūnės lenkiasi į priekį (pronacija) ir antrąjį mėnesį delnai jau būna pasisukę žemyn.
Aštuntąją savaitę baigiasi lytinių liaukų diferenciacija: jau galima atskirti individo lytį. Aštuonių savaičių gemalo visos pagrindinės struktūros ir organų sistemos jau būna diferencijuotos. Gemalas įgyja aiškią žmogaus išvaizdą. Susidaranti vaga skiria galvą nuo liemens. Akys iš galvos šonų pasislinkusios į priekį. Atsiradę vokai yra sulipę. Galūnės pailgėjusios.
Pagalbinio apvaisinimo procedūros ir gemalo vystymasis
Statistika rodo, kad net kas penkta pora susiduria su nevaisingumo problema. Pagalbinio apvaisinimo procedūros, ypač laboratorinis apvaisinimas, yra neatsiejama šiuolaikinės medicinos dalis. Vaisingumo klinikose dirbantys embriologai atlieka itin kruopštų ir atsakingą darbą, nuo kurio dažnai priklauso naujos gyvybės užsimezgimas.
Žmogaus embrionu laikomas organizmas nuo apvaisintos kiaušialąstės iki 8 vystymosi savaitės. Pagalbinio apvaisinimo procedūrų metu embriologai dirba su 2-8 ląstelių organizmais. Kiaušialąstės gaunamos kiaušidžių punkcijos metu, o spermatozoidai - iš spermos mėginio. Jei spermoje spermatozoidų nėra (azoospermija), jie gali būti gaunami iš sėklidžių.
Laboratorijoje sukuriamos sąlygos, leidžiančios kiaušialąstei ir spermatozoidui susitikti ir apvaisinti. Jei spermatozoidų judrumas nepakankamas arba jų yra mažai, embriologas mikroskopu ir specialiais instrumentais atlieka intracitoplazminę spermatozoido injekciją (ICSI), kurios metu vienas geriausias spermatozoidas tiesiogiai įterpiamas į kiaušialąstę.
Zigotos ir embriono vertinimas
Kitą dieną po apvaisinimo tikrinamas kiaušialąsčių apvaisinimas. Apvaisinta kiaušialąstė vadinama zigota. Zigotos kruopščiai vertinamos pagal ląstelių skaičių, dydžio vienodumą ir fragmentaciją (pašalinius darinius). Vėliau zigota pradeda dalintis ir tampa dviejų, keturių ląstelių embrionu. Idealiu atveju, antrą parą embrionas bus keturių ląstelių, jo ląstelės - vienodos, nefragmentuotos. Trečią parą geru rodikliu laikomas aštuonių ląstelių embrionas su vienodomis ląstelėmis.
Kritinis lytinių ląstelių, zigotų ir embrionų įvertinimas priklauso nuo embriologo. Į moters gimdą gali būti patalpinami ne tik aštuonių, bet ir keturių ląstelių embrionai. Dažnai embrionai auginami iki blastocistos stadijos, nes tuomet atrenkami patys stipriausi. Jei susidaro daugiau blastocistų nei perkeliama, jos užšaldomos.
Diena vaisingumo laboratorijoje su embriologe Ieva Didžiokaite | Northway Vaisingumo centrai
Sklaidos ydos ir jų priežastys
Sklaidos ydos - tai struktūriniai ar funkciniai organizmo defektai, atsiradę dar prieš gimimą. Jų negalima sieti su vienu konkrečiu etiopatogenetiniu veiksniu. Daug žalingų aplinkos veiksnių gali pažeisti gemalo formavimąsi gimdoje.
Infekcijos
Daugumą sklaidos ydų sukelia virusai. Pavyzdžiui, raudonukės virusas, persirgtas pirmųjų nėštumo mėnesių laikotarpiu, gali sukelti akių, ausų, širdies bei smegenų formavimosi ydas. Gripo, raupų, infekcinio hepatito sukėlėjai taip pat gali lemti sklaidos ydas. Citomegalovirusas, kurio užsikrėtusi motina gali nejausti, gali sukelti aklumą, hepatosplenomegaliją, o pažeidęs centrinę nervų sistemą - net mirtinus padarinius.
Cheminiai ir fiziniai veiksniai
Žalingai veikia motinos vartojami vaistai nėštumo metu, ypač pirmaisiais trimis mėnesiais. Narkotikai, alkoholis ir nikotinas sukelia didelę riziką. Alkoholio vartojimas didina tikimybę susilaukti palikuonių, sergančių silpnaprotyste. Nėščiosios išgąstis, užsitęsusi nervinė įtampa, triukšmas, vibracija taip pat gali sukelti sklaidos ydas.
Normaliam vaisiaus formavimuisi svarbi motinos mityba, sveikata, gyvenamoji aplinka ir jos užterštumas. Įrodytas pesticidų žalingas poveikis gemalo raidai.
Genetinės priežastys
Chromosominės kilmės raidos ydos susijusios su chromosomų skaičiaus ar jų struktūros pokyčiais. Tai gali įvykti, kai mejozės metu kuri nors chromosomų pora neišsiskiria. Autosominės trisomijos atveju (pvz., 17-18, 13-15, 21 chromosomų poros) formuojasi dauginės sklaidos ydos. Ilgiausiai išgyvena asmenys, turintys 21 chromosomų poros trisomiją (Dauno sindromas), kuriems būdingos dauginės sklaidos ydos, protinis atsilikimas ir specifiniai išorės bruožai.
Daugelis įgimtų sklaidos ydų yra paveldimos ir perduodamos pagal Mendelio paveldimumo dėsnius. Jas lemia neporinių genų pokyčiai, mutacijos. Kai sutrinka genų koduojamų fermentų funkcija, gali sutrikti medžiagų apykaita, audiniuose kaupiasi tarpiniai ar pakitę galutiniai medžiagų apykaitos produktai. Pavyzdžiui, sutrikus tirozino funkcijai, atsiranda albinizmas. Galaktozemijos atveju kaupiasi galaktozės metabolitai, sukeliantys geltą ir protinį atsilikimą. Kai trūksta fermentų lizosomose, kaupiasi mukopolisacharidai, sukeliantys įvairias sklaidos ydas.
Vaizdas: Žmogaus gemalo vystymasis
Norint geriau suprasti žmogaus gemalo vystymosi procesą, siūlome peržiūrėti vaizdo įrašą, kuris vizualiai parodo pagrindinius etapus nuo apvaisintos kiaušialąstės iki 8 savaičių gemalo.
Diena vaisingumo laboratorijoje su embriologe Ieva Didžiokaite | Northway Vaisingumo centrai
Vaisiaus laikotarpis: Nuo 9-os savaitės po apvaisinimo prasideda vaisiaus laikotarpis. Tuomet gemalas jau įgyja žmogui būdingus bruožus, auga ir diferencijuojasi organai. Nuo 4-to mėnesio pagal išorinius lytinius organus galima nustatyti lytį, nuo 5-to mėnesio išklausyti širdies tonus. Vaisiaus kūnas pasidengia švelniais gyvaplaukiais ir varškiniu tepalu, kuris saugo odą nuo vaisiaus vandenų poveikio. Nėštumo pabaigoje vaisius įgyja būdingą jam pozą ir padėtį gimdoje. Normaliai vaisius gimsta 38-42 nėštumo savaitę.
Žodžio "embryonal" etimologija ir vartojimas: Žodis "embryonal" kilęs iš lotyniško "embryo", kuris reiškia "embrionas", o šis - iš graikų kalbos žodžio "ἔμβρυον" (émbruon), taip pat reiškiančio "embrionas". Lietuvių kalboje "embryonal" dažniausiai vartojamas kaip būdvardis, nurodantis į procesus, reiškinius ar būsenas, susijusias su embrionu ar pradiniu vystymosi etapu. Jis vartojamas biologijoje, medicinoje, apibūdinant "embryoninė raida", "embryoninis audinys", "embryoninis vystymasis".
