1. Развитие зародыша
2. Развитие эмбриона
3. Резюме
4. Список использованной литературы

Введение. Господин Т. С. (38 лет) находится на приеме у андролога из-за неудовлетворенного желания завести ребенка. В течение года он имел с женой половые контакты, по времени цикла совпадающие с максимальной вероятностью зачатия. Но беременность до сих пор не наступила. На приеме пациент сообщает, что в возрасте 8 лет ему проводили операцию по устранению двустороннего крипторхизма (орхидопексию).

Его жене Сабине 32 года. У нее регулярный цикл; при ультразвуковом обследовании была установлена овуляция. В возрасте 20 лет она уже была беременна от другого партнера. Ребенок живет с отцом. По утверждению господина С., сложившаяся ситуация очень угнетает пару. Исследование эякуляции показало низкую концентрацию сперматозоидов и их малоподвижность, а также наличие значительных дефектов головки и хвоста.

Врачом поставлен диагноз олигоастенотератозооспермии. На приеме паре было рекомендовано прибегнуть к искусственному оплодотворению. После третьего сеанса у фрау С. была подтверждена беременность.

а) Развитие зародыша. В эмбриогенезе первичные зародышевые клетки заселяют закладку гонады, где они функционируют в качестве предшественников всех зародышевых клеток. В зародышевых клетках запускается процесс мейоза. В гонадах они дифференцируются в зависимости от пола на яйцеклетки и сперматозоиды.

1. Зародышевые клетки. В отличие от растений и низших животных у высших животных существует разделение между соматическими клетка-ми/тканями и зародышевыми клетками. В каждом поколении клетки зародышевой линии проходят цикл, который начинается с оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы.

На ранних стадиях эмбриогенеза еще до гаструляции кроме собственно эмбриона образуются также первичные (примордиальные) зародышевые клетки. Эти клетки и их потомки характеризуются множеством маркеров плюрипотентности, которые во всех остальных клетках эмбриона в конце концов исчезают. Первичные зародышевые клетки во время эмбриогенеза внедряются в зачатки гонад, где функционируют как предшественники всех зародышевых клеток.

2. Цикл зародышевого пути. Только в клетках зародышевого пути запускается процесс мейоза. Он обусловливает рекомбинацию наследственной информации при образовании гаплоидных гамет и таким образом создает основу для комбинирования генетических признаков. Такое комбинирование важно для эволюции и происходит при половом размножении.

В зависимости от пола зародышевые клетки дифференцируются в гонадах на яйцеклетки и сперматозоиды. Цикл клеток зародышевого пути начинается слиянием яйцеклетки и сперматозоида (рис. ниже).

3. Передача наследственной информации. Не соматические клетки, а только зародышевые передают информацию последующим поколениям. Поэтому накопление мутаций в клетках зародышевого пути является проблемой для выживания вида. Тогда как все соматические клетки умирают с каждым поколением, цикл клеток зародышевого пути повторяется в ходе эволюции неизменно, так что зародышевые клетки потенциально бессмертны и сохраняют специфические признаки вида.

На рис. выше представлены важные фазы цикла клеток зародышевого пути, включая раннее эмбриональное развитие и дифференцировку гонад, а также образование гамет.

4. Формирование половых признаков. Половая дифференцировка гонад индуцируется экспрессией генов в соматических клетках. Для мужских признаков решающим является ген SRI на Y-хромосоме. Индуцированный этим геном морфогенетический процесс развития ведет к возникновению предшественников клеток Сертоли, агрегация которых приводит к образованию семенных каналов. Путь развития зародышевых клеток, таким образом, управляется соматической дифференцировкой гонад.

Если не происходит индукции дифференцировки по мужскому типу (например, из-за мутации SRI-гена в XY-генотипе), то наступает дифференцировка гонад и организма по женскому типу.

б) Развитие эмбриона:

1. Бластомеры тотипотентны. В процессе гаструляции образуется три зародышевых листка. Из энтодермы формируется желудочно-кишечный тракт, из мезодермы — опорно-двигательный аппарат, а также клетки крови и иммунной системы, из эктодермы — нервная система и кожа.

2. Развитие бластоцисты. Зигота и образовавшиеся из нее бластомеры тотипотентны и в подходящих условиях могут генерировать полностью весь организм. Уже в компактной моруле 32 клетки подчинены либо трофобласту, либо эмбриобласту, но в конце концов на стадии бластоцисты эмбриональные клетки теряют свою тотипотентность и приобретают специфические функции. Бластоциста представляет собой наполненную жидкостью округлую структуру, состоящую из внешнего слоя, трофэктодермы и внутренней клеточной массы.

Клетки трофэктодермы образуют начальную популяцию всех клеток плаценты. Внутренняя клеточная масса состоит из клеток, которые, за исключением плаценты, способны в принципе образовывать все ткани организма. Клетки внутренней клеточной массы называются по этой причине плюрипотентными. Из них после выделения можно получить эмбриональные стволовые клетки.

3. Развитие зародышевых листков. Через несколько дней после имплантации в процессе гаструляции возникают различные клеточные популяции трех зародышевых листков. Клетки энтодермы образуют желудочно-кишечный тракт и при этом выстраивают внутренние органы, клетки мезодермы дифференцируются в опорно-двигательный аппарат, включая все мышцы, клетки крови и иммунной системы; клетки эктодермы развиваются в нервную систему и кожу.

Кроме того формируются эмбриональные оси и таким образом общая форма тела, что позволяет определить направление спереди/сзади и вверх/вниз в зарождающемся организме.

4. Органогенез. Из трех зародышевых листков формируются различные органы. Этот процесс начинается у человека на 3-й неделе внутриутробного развития и продолжается до 12-й недели. Очень рано на этой стадии закладываются мозг, глаза и сердце. После окончания органогенеза начинается развитие плода.

5. Стволовые клетки. После образования зародышевых листков выделяются взрослые стволовые клетки, чей потенциал дифференцировки ниже, чем у плюрипотентных клеток из внутренней клеточной массы. В то время как клетки внутренней клеточной массы существуют очень недолго, некоторые взрослые стволовые клетки остаются на протяжении всей жизни в нишах стволовых клеток различных органов.

В органах с высоким уровнем клеточной пролиферации, таких как красный костный мозг или яички, где формируются сперматозоиды, существуют специфические стволовые клетки с определенным, но ограниченным потенциалом развития. В то время как гематопоэтические стволовые клетки могут дать разнообразные типы клеток крови и иммунной системы, сперматогониальные стволовые клетки служат только для образования сперматозоидов.

Не наблюдаемая в живом организме трансдифференцировка стволовых клеток, вероятно, может быть индуцирована в условиях in vitro. Зависимые от возраста и других факторов количество и активность взрослых стволовых клеток создают во многих органах определенный потенциал регенерации для образования новых клеток и тканей.

в) Резюме. Зародыш и стволовые клетки. На ранней стадии развития эмбриона закладываются первичные зародышевые клетки, которые отличаются от остальных клеток высоким содержанием маркеров плюрипотентности. Первичные зародышевые клетки заселяют зачатки гонад и становятся предшественниками яйцеклеток и сперматозоидов. Мужской тип развития гонад обусловлен геном SRI. Развитие зародышевых клеток в яйцеклетки или сперматозоиды зависит от соматический дифференцировки гонад.

В качестве взрослых стволовых клеток функционируют некоторые клетки с высоким потенциалом дифференцировки, которые занимают нишу стволовых клеток в качестве резервной популяции и отвечают за возможность регенерации органов.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Эндокринная регуляция репродуктивных органов (гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось) - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 21.5.2025