Fertilizasyon ve Gebeliin 1. Haftası 2023-2024 PDF

FERTİLİZASYON ve GEBELİĞİN 1. HAFTASI Dr. Ertan KATIRCI 1  ÖĞRENİM HEDEFLERİ Sperm ve “ovule olmuş” oositin genel yapısı  Sperm kapasitasyonu ve akrozomal reaksiyon nedir ?  Fertilizasyon (3 önemli aşama?)  Oositin fertilizasyona olan cevabı nedi...

FERTİLİZASYON ve GEBELİĞİN 1. HAFTASI Dr. Ertan KATIRCI 1  ÖĞRENİM HEDEFLERİ Sperm ve “ovule olmuş” oositin genel yapısı  Sperm kapasitasyonu ve akrozomal reaksiyon nedir ?  Fertilizasyon (3 önemli aşama?)  Oositin fertilizasyona olan cevabı nedir?  Gebeliğin 1. haftasında neler olur? 2 TESTİS 3 SEMİNİFER TÜBÜL 4 5 OOGENEZ Primer oosit primer follikül içinde Primer oosit primer follikül içinde Primer oosit sekonder follikül içinde Sekonder oosit tersiyer follikül içinde 6  Fertilizasyondan önce meydana gelen 2 önemli olay Epididimiste sperm matürasyonu (olgunlaşması) Dişi üreme kanallarında sperm kapasitasyonu 7 Epididimiste sperm Dişi üreme sisteminde olgunlaşması kapasitasyon 8 Duktus Epididimis Kanalı Şematik ve histolojik görüntüsü Bazal hücreler Esas hücreler sterosilya düz kas tabakası 9 *Epididimisin üç ana fonksiyonu vardır; Sperm depolanması Sperm olgunlaşması Sperm taşınması 10 Epididimal matürasyon sürecinde sperm fizyolojik ve biyokimyasal değişiklikleri Sperm hücre zarında meydana gelen biyokimyasal değişiklikler Sperm çekirdeğinde ve sperm kuyruğunda meydana gelen değişiklikler 11  Sperm hücre zarında meydana gelen biyokimyasal değişiklikler Epididimis epiteli absorbsiyon/salgılama Sperm plazma membranına moleküllerin eklenmesi epididimis salgısı ile olur. Kolesterol sperm hücre zarına eklenen önemli bir moleküldür. Sperm zarına glikoproteinler de eklenir. 12 Sperm çekirdeğinde meydana gelen yapısal değişiklikler Kromatin stabilizasyonu Zona pellusidaya penetrasyona kadar Sperm değişiklikleri (homojen değil) 13 Sperm kuyruğundaki değişiklikler Sperm epididimiste motilite özelliği kazanır 14  Sperm matürasyonuna epididimisin katılımı Spermler epididmisten geçerken, sürekli epididimal sıvı tarafından yıkanır. Epididimal çevre spermin yapısını ejekülasyona kadar korur. 15  İnsan semen kompozisyonu sperm+bezlerin salgıları=semen Bulboüretral bez: galaktoz ve siyalik asit Prostat bezi: PSA, amilaz, fibrinolizin Seminal bez: Früktoz, seminal veziküle özgü proteinler 16  Kapasitasyon nedir ?  Güçlenme zamanı, fertilizasyon kapasitesi Spermin oositi fertilize edebilmesi için dişi genital sistemi içerisinde geçirdiği yapısal ve fonksiyonel değişimler sürecine kapasitasyon denir. 17 Kapasitasyonun Sperm Üzerindeki Yapısal Etkileri Daha önce erkek genital yollarında eklenen “Stabilize edici faktörlerin” uzaklaştırılması  Akrozom yüzeyindeki glikoprotein kılıf uzaklaştırılır  Seminal sıvıdan eklenen proteinler uzaklaştırılır  Membran kolesterol/fosfolipid oranı değiştirilir (oran burada azalır)  Membran potansiyeli 18   Membran kolesterol/fosfolipid oranı  Membran akışkanlığı artar  İyonlara geçirgenlik (Ca+2 geçirgenliği için)  Reseptör ekspresyonu 19 KAPASİTASYON ÖZET 20 Kapasitasyonun Sperm Üzerindeki Genel Etkileri 1. Spermlerin motilitesi (hiperaktivasyon) 21  Hiperaktivasyonun Fizyolojik Fonksiyonu Hiperaktivasyon, kapasitasyon sürecinde (kapasitasyon sonu ya da son aşaması) sperm hareketinde görülen fonksiyonel değişiklikler olarak ifade edilir. Hiperaktivasyon, spermin dişi genital kanalında taşınması sürecinde yaşanan fizyolojik bir süreçtir. 22  HİPERAKTİF SPERM HAREKETLERİ A. Simetrik flagellar vuruş, aktif sperm B. Yüksek genlikte asimetrik flagellar vuruş, hiperaktif sperm C. Hiperaktivasyonun maximal formu, 8 hareketi (Aşırı asimetrik flagellar vuruş) 23  Ca+2 hiperaktivasyonun başlangıcı için gereklidir. Oositin ve foliküler sıvı bileşenlerinin hiperaktivasyonla ortaya çıkan sperm hareketlerini etkilediği gösterilmiştir. Hiperaktivasyonun maksimum olduğu zamanda zona pellusida bağlanmasının pik yaptığı gözlenmiştir. 24 2. Sperm yüzey değişiklikleri 25 3. Akrozom reaksiyonu ve aktivasyonu 26  ÖĞRENİM HEDEFLERİ AKROZOM REAKSİYONU SPERMİN ZONA PELLUSİDAYA BAĞLANMASI SPERM-OOSİT FÜZYONU KORTEKS GRANÜL REAKSİYONU POLİSPERMİNİN ÖNLENMESİ 27 İNSANDA YAKLAŞIK 7-8 SAAT SÜREN KAPASİTASYON İLE SPERMİN AKROZOMAL YÜZEYİNİ KAPLAYAN PLAZMA MEMBRANI ÜZERİNDEKİ GLİKOPROTEİN KILIF VE SEMİNAL PLAZMA PROTEİNLERİ ORTADAN KALDIRILDIKTAN SONRA, AKROZOMAL REAKSİYON BAŞLAR… 28 SPERM BAŞI 1. KONDANSE ÇEKİRDEK 2. AKROZOM 3. PLAZMA MEMBRANI 29 KONDANSE ÇEKİRDEK GENOMİK DNA’YI İÇERİR. AKROZOMAL KESE HİDROLİTİK ENZİMLER İÇERİR. PLAZMA MEMBRANI 1.SPERM RESEPTÖRLERİ 2.FERTİLİN GİBİ TEMEL YAPILARI İÇERİR. 30  AKROZOM *Golgi cisimciğinden köken alan, spermatozoanın plazma membranının altında bulunan yapıdır. *Sperm baş kısmının 2/3’lük kısmını oluşturur; akrozin ve hyalurinidaz gibi enzimleri içerir. *Sperm kapasitasyon yeteneğini kazandıktan sonra, zona pellusida penetrasyonunu gerçekleştirmesi için öncelikle akrozom reaksiyonunun indüklenmesi gerekir. 31 Akrozom reaksiyonu SPERMDE MEYDANA GELEN EKZOSİTOTİK BİR OLAYDIR. 32  Akrozom reaksiyonu başlamadan önce hücre içi iyonlardaki değişiklikler nelerdir? Kapasitasyon sürecinde spermdeki K+’nun düşmesi akrozom reaksiyonunu hazırlayıcı bir faktördür. Ca+2 hücre membranından geçer ve akrozom reaksiyonunun başlamasında çok önemlidir. Ca+2 bağımlı cAMP artışı da önemlidir. 33  Akrozom reaksiyonunun tamamlanması 2 önemli işleve yöneliktir: 1. Zona Pellusida’nın KOK aşılması 2. Sperm ile oositin hücre membranları düzeyinde birleşmesi 34 Oositin dışında glikoprotein yapısındaki ZP, en dışta da korona radiyata (kumulus) hücreleri bulunur. AR’nunu tamamlamış spermlerin salgıladığı hyalüronidaz; hyalüronik asitten zengin olan kumulus hücreleri arasındaki matriksi eritirken, sperm yüzeyindeki akrozin ise ZP’nın aşılmasında rol oynar… 35 36 PARÇALANMA SONUCU; HYALÜRONİDAZ AKROZİN ESTERAZ N-ASETİL GLUKOZAMİNİDAZ ASİT FOSFATAZLAR gibi enzimler ortama salınır… 37  Zona pellusida Oosit olgunlaşması sırasında ZP oluşur ve oositin çapı arttıkça ZP kalınlığı artar. 3 farklı glikoproteinden oluşur; ZP1 ZP2 ZP3 38 ZP2 ve ZP3 uzun filamentleri oluşturur. ZP1 ise onların arasında çapraz bağlar kurar. 39 40 41 Sperm-oosit zarı bağlanması Sperm yüzeyindeki reseptörler oosit membranındaki ligandlara bağlanırlar. Bağlanma sperm- oosit membran füzyonunu stimüle eder. Sperm oosite endositoz yoluyla girer. 42 43  KORTİKAL REAKSİYON – polispermi bloğu İçeri ilk giren sperm, kortikal granüllerden enzimlerin ekzositozunu ve perivitellin aralığa difüzyonunu indükler. ve zona pellusida sertleşmesi gerçekleşir. ZP Sperm reseptörleri PVA Oosit Kortikal granüller (KG) 44  ZP sertleşmesi (hardening) Zona’da ki sperm reseptörleri zarar görür. Böylece ZP’ya başka sperm bağlanamaz ve oositi dölleyemez. 45 a)Polisperminin hızlı blokajı: Dinlenme membran potansiyeli dışa göre içte –70 V’tur. Bu da sitoplazmaya göre dışarıda Na iyonunun fazlalığından ileri gelir. Döllenme ile sodyumun sodyum kanallarından girişi hücre içini +20 V’a yükseltir. Bu değişim yeni sperm bağlanmasını önler ancak polisperminin önlenmesi için yeterli değildir. b)Polisperminin yavaş blokajı: Spermin girişi ile birlikte kortikal granüller yumurta hücre zarı ile birleşir ve içerikleri perivitellin boşluğa bırakılır. Bu içerikte bulunan proteazlar; spermin bağlanabileceği reseptörleri, proteinleri ve bağlanmış spermlerin zarını parçalar. 46 KORTİKAL GRANÜL REAKSİYONU 47 EMBRİYOGENEZİN BİRİNCİ HAFTASI: PRE-İMPLANTİF EMBRİYO GELİŞİMİ 48  Neler öğreneceğiz? FERTİLİZASYON PRONÜKLEUSLARIN FÜZYONU FERTİLİZASYONUN SONUÇLARI YARIKLANMA SÜRECİ (CLEAVAGE) KOMPAKTLAŞMA BLASTOSİST OLUŞUMU 49 FERTİLİZASYON 50 Pronükleusların Füzyonu 51 Pronükleusların Füzyonu Erkek pronükleusun dekondenzayonu 52 Pronükleusların Füzyonu 53  DÖLLENMENİN SONUÇLARI Yarısı anneden yarısı babadan gelen kromozomların diploid sayısının restorasyonu. Yeni bireyin cinsiyetinin belirlenmesi. Yarıklanmanın başlatılması. 54 YARIKLANMA SÜRECİ 55 56 57  BLASTOMERLERİN TÜMÜ EMBRİYOYU OLUŞTURACAK DOKUYA AİT HÜCRELERE FARKLANABİLİR,YANİ “TOTİPOTENT”TİR. BLASTOMERLERDEKİ BU EMBRİYONAL TOTİPOTENS HIZLA EMBRİYONAL “PLURİPOTEN”SİYE DÖNÜŞÜR. 58  Memelilerde holoblastik rotasyonel bölünme onu BÖLÜNME HIZI; (resimler) EMBRİYONUN POTANSİYELİNİ GÖSTEREN ÖNEMLİ BİR ÖZELLİKTİR. 59  Kompaktlaşma Hücre yüzeyi adezyon glikoproteinleri (E-cadherin) tarafından gerçekleştirilir. Hücreler arası etkileşim artar. 60 Kompaktlaşma 61  Kompaktlaşma sürecinde blastomerler arasındaki temas yüzeyleri artar. Böylece blastomerler bir arada tutulur. İnsan embriyoları 4.bölünmeden sonra kompaktlaşma sürecine girerler. Blastomerler arasındaki sıkı bağlantı birimlerinin sayısı artar,ekstrasellüler boşluklar tıkanır ve embriyo dış ortamdan tamamen ayrılır. 62  Kompaktlaşma sürecini tamamlayarak morula ve daha sonra da blastosist evresine geçen embriyoda 2 tip hücre vardır: Dış hücre kitlesi trofoblast İç hücre kitlesi embriyoblast 63 4.Gün (uterusta) 64 4,5.gün (erken blastosist) 65 6.Gün (geç blastosist) 66 Zona pellusida’nın dejenere olması Trofoblastlardan salgılanan; Stripsin Kollajenaz Stromelizin gibi litik enzimler zona pellusida’nın dejenere olmasına ve embriyonun uterus epiteline tutunmasına izin verir. 67 68  36 saat (2 hücre)  40 saat (4 hücre)  3 gün (12-16)  4 gün (morula)  4.5-5 gün (bls.)  5.5-6 gün (imp.) 69  Spermin kuyruk hareketleri  Fallop tüpü düz kasları  Fallop tüpü epiteli silya hareketleri  Kimyasal sıvı hareketi  Zona pellusida 70