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Ovulazione
Nei giorni immediatamente precedenti lovulazione, sotto lo stimolo degliormoni FSH e LH il follicolo secondario aumenta rapidamente didimensionefino a raggiungere il diametro di 15mm (FOLLICOLO DI
GRAAF).
Contemporaneamente loocita primario completa la prima meiosie ilfollicolo entra nello stadio preovulatorio. Incomincia quindi la secondameiosi: loocita si arresta nella metafase circa 3 ore primadellovulazione
Nel frattempo sulla superficie dellovaio compare lo STIGMA,unrigonfiamento localizzato avascolarizzato,dove verr liberato loocita
Le fibre collagene che circondano il follicolo vengono demolitedacollagenasi, la cui attivit stimolata da alte concentrazioni dellormone
LH
Gli aumentati livelli di prostaglandine causano contrazioni delle fibremuscolari localizzate nello stroma ovarico.Cos loocita, insieme allecellule della granulosa e del cumulo ooforo che lo circondano vieneliberato sulla superficie ovarica. Alcune cellule del cumulo ooforo si
riarrangiano disponendosi attorno alla zona pellucida per formare lacorona radiata
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Migrazione dellovocita nelle tube
Follicolo di Graaf
Lovocita viene
quindi espulso nel
peritoneo
Padiglione tubarico si
avvicina allovaionella zona
dellovulazione
(STIGMA)leciglia delle celluleepiteliali delle
FIMBRIEfannoprogredire lovocita
fino
allINFUNDIBOLO.
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Tube uterine (o tube di Fallopio)
Da qui, sospinto ancora dalle ciglia e dalle contrazioni della
musc. liscia, lovocitaraggiunge lAMPOLLATUBARICA. Inquesta sede pu subire due differenti destini:
1. NO FECONDAZIONE: lovocita regredisce dopo ~12-14 ore
2. FECONDAZIONE: lovocita fecondato dallospermatozoo giunge nella cavit uterina in 3-4 giorni
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Gamete maschile: spermatozoo
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Gamete maschile: spermatozoo
Gli spermatozoi che fecondano lovocita hanno effettuato 2
divisioni meiotiche(quindi hanno gi un corredo aploide)
mentre la cellula uovo ne ha effettuata solo 1.
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Apparato genitale femminile
Per poter fecondare lovocita, lo spermatozoorilasciato in vagina deve raggiungere lampollatubarica. Solo l1% degli spermatozoi depositatiin vagina entra nella cervice.
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Fecondazione
Il percorso cervice-tuba uterina dello spermatozoo duradalle 2 alle 7 ore.Raggiunto listmo, cio il confine fra
cervice e tuba gli spermatozoi cessano la loro migrazioneche riprende al momento dellovulazione, forse a causa disostanze chemiotattiche prodotte dalle cellule del cumulo ooforo.
Gli spermatozoi si portano quindi verso lampolla.
Figura utero
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Fattori che favoriscono la progressione degli spermatozoi
dal canale vaginale al lume tubarico
1. Contrazioni muscol. liscia uterinadurante lorgasmofemminile.
2. PROSTAGLANDINEcontenute nello sperma contraz. muscol.liscia
3. Muco cervicalein vicinanza dellovulazione ha un PHrelativamente basico che contrasta con quello delle secrezioni
vaginali.
4. Liquefazione dello spermaad opera degli enzimi del liquidovaginale.
I movimenti degli spermatozoi dalla cervice alla tuba uterinasono
dovuti soprattutto alla loro propulsionee favoriti dal movimentodei fluidi indotto dal movimento delle ciglia uterine
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Fattori che selezionano negativamente gli spermatozoi
durante il tragitto dal canale vaginale al lume tubarico
1. Acidit (PH ~ 4)
dellambiente vaginale.
2. Leucociti (granulociti neutrofili): fagocitosisoprattutto alivello della cavit uterina.
3. Fagocitosi endometriale4. Passaggio della giunzione utero-tubaricafattori in parte
ancora sconosciuti, probabilmente di natura meccanica. La
comunicazione stretta e solo gli spermatozoi pi vitaliraggiungono la tuba (1/50.000).
Per questi motivi il numero degli spermatozoi vitali tende
a diminuire mano a mano che questi risalgono verso il
segmento dellampolla tubarica.
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Fecondazione
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Fecondazione: barriereche lo spermatozoo deve
superare per poter fecondare lovocita
1) CORONA RADIATA
2) ZONA PELLUCIDA
Affinch possa fecondare
lovocita lo spermatozoo
deve subire un processo
noto come
CAPACITAZIONE
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Capacitazione degli spermatozoi
Consiste in un insieme di modifiche che rende gli
spermatozoi capaci di fecondare la cellula uovo. Talimodifiche riguardano gli spermatozoi presenti nelle vie genitali
femminili. Nella specie umana la capacitazione degli spermatozoi
dura circa 7 ore
Pi spermatozoi vengono capacitati ma, in genere, solouno potr fecondare. In particolare si ipotizzato che lospermatozoo capacitato sia sotto il controllo (nel maschio) di
auto-anticorpi. Quindi se un fenomeno simile alla capacitazione
avvenisse nelle vie genitali maschili gli spermatozoi verrebberodistrutti. In questi casi possibilit di instaurarsi di malattie
autoimmuni (gli Ab capaci di interagire con gli spermatozoi
capacitati sarebbero cross-reattivi con altri costituenti normali
dellorganismo concetto degli Ag segregati come base perlinstaurarsi di ris oste autoimmuni .
t t
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Le modifiche riguardano principalmente molecole della membranaplasmatica a livello della porzione acrosomiale e post-acrosomialedello spermatozoo.Tali modifiche consistono in:
1. Cambiamenti conformazionali delle glicoproteine membranarie:indotti dalla perdita di fattori anti-capacitantipersi nelle tube
(forse anche fisiologicamente nel maschio)
2. Fenomeni di rimozione di glicoproteine di superficie e delle proteinedel plasma seminale
Il risultato finale la trasformazione delle caratteristiche di fluiditdella membrana.
Eanche stato ipotizzato che vengano espresse de novo proteine afunzione recettorialeimportanti nel processo di riconoscimento della cellulauovo. A questo proposito bene ricordare che solo in rari casi possibile la
fecondazione tra specie diverse (equini). La famiglia delle bindineespresse dalle c.
uovo svolgerebbero funzioni co-recettoriali (tipo molecole dadesione).
apac taz one eg spermatozo
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Capacitazione degli spermatozoi
Solo lo spermatozoo che ha subito la capacitazione pupassare attraverso le cellule della corona radiata e
andare incontro alla reazione acrosomiale
Feconda ione
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La reazione acrosomiale consiste
nella perdita dellacrosoma e nellafuoriuscita di enzimi lisosomialiutiliper superare una seconda barriera
rappresentata dalla ZONA
PELLUCIDA. La zona pellucida un
guscio glicoproteico che circonda loocita
e facilita e mantiene il legame dello
spermatozoo e induce la reazioneacrosomiale.
Enzimi contenuti nellacrosoma
importanti per questa fase sono
rappresentati da:
A) IaluronidasiB) Acrosina
Lacrosina (simile alla tripsina) sotto
forma di pro-acrosina si trasforma nella
forma attiva dopo il superamento della
corona radiata e, servirebbe per
bucarela zona pellucida.
Zona pellucida
Fecondazione:
reazione acro som iale
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Dopo la zona pellucida lo spermatozoo penetra
totalmente nello spazio perivitellinoche si trova tra lazona pellucida e la membrana dellovocito. Lospermatozoo viene quindi a contatto con lasuperficie dellovocita. Nello spazio perivitellino lo
spermatozoo perde completamente la capacitdimuoversi.
Fecondazione: reazione acro som iale e
penetrazione dello spermatozoo
Fecondazione: fusione delle membrane
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Fecondazione: fusione delle membrane
cellulari delloocita e dello spermatozoo
Liniziale adesione dello spermatozooalloocita mediata in parte
dallinterazione delle integrinenelloocita e dei rispettivi ligandi sulla superficie dellospermatozoo
Dopo ladesione avviene la fusione delle due membrane plasmatiche. Poich lamembrana plasmatica che riveste il cappuccio della testa acrosomiale scomparsa
durante la reazione acrosomiale, la fusione si verifica tra la membrana delloocita e la
membrana postacrosomiale che riveste la regione posteriore della testa dello
spermatozoo
Fecondazione: fusione delle membrane
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Fecondazione: fusione delle membrane
cellulari delloocita e dello spermatozoo
Nella specie umana, sia la testa sia la coda dello spermatozoo entrano nel citoplasmadelloocita, ma la membrana plasmatica dello spermatozoo viene lasciata allesterno sulla
superficie delloocita. Tutte le componenti dello spermatozoo, ad eccezione della cromatina
vengono distrutte.
Persa la membrana plasmatica, lo spermatozoo espone il nucleo.Anche la membrananucleare viene persae la cromatina dello spermatozoo viene a trovarsi allinterno delcitoplasma della cellula uovo
La cromatina dello spermatozooche era estremamente condensata ad opera dellePROTAMINE piccole proteine basiche a funzione istone simile) assume formafilamentosae, circondata da membrane del reticolo endoplasmatico delloocita, si trasforma inPRONUCLEO MASCHILE
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Risposta delloocita alla penetrazione dello
spermatozoo
1) Attivazione con completamento della seconda divisione meiotica che, primadellovulazione, si era fermata in metafase (cromosomi spostati allequatore e
centromeri dei vari cromosomi indirizzati ai poli opposti).
-lovocitaora possiede cos un corredo cromosomico APLOIDE-il II globulo polare si stacca posizionandosi allinterno del saccoperivitellino
2) I cromosomi rimasti nel citoplasma dellovocita vengono rivestiti da reticolo
endoplasmatico. Si forma cos quello che viene indicato come PRONUCLEOFEMMINILE
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Risposta delloocita alla penetrazione dello
spermatozoo
3) Il reticolo endopl. rilascia dagli storesunalta quantitdi ioni Calcio.
Laumento del Calcio allinterno dellovocita fecondato induce lacosiddetta REAZIONE CORTICALE costituita dallespulsione deiGRANULI CORTICALI dellovocita. Questi granuli rilasciano nello
spazio perivitellino enzimi e glicoproteine acideche inducono una
trasformazione sia della m. vitellina sia della z. pellucida dandoluogo alla MEMBRANA DI FECONDAZIONEla quale impedisce
lentrata di altri spermatozoi ossia lapolispermia.
Fecondazione
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Fecondazione
Nellovocita a questo punto si trovano i due pronuclei (aploidi)e quindi unasituazione di diploidia (ZIGOTE).
I pronuclei maschile e femminile devono quindi duplicare il propriocorredo cromosomico. Se cos non fosse ciascuna cellula dello zigotenello stadio bicellulare avrebbe met del normale contenuto di DNA.
I cromosomi materni e paterni si duplicano separatamentee, inseguito, dopo la rottura delle m. pronucleari, vengono liberati nel citoplasma.
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Si dispongono quindi sul fuso preparandosi a una normale divisione mitotica che
rappresenta la prima divisione MITOTICA della fase di SEGMENTAZIONE:i 23 cromosomi paterni e materni doppi si dividono longitudinalmente alivello del centromero e i due cromatidi muovono verso i poli opposti,fornendo in tal modo ciascuna cellula dello zigote di un normale numerodiploide di cromosomi.Mentre la coppia di cromatidi si sposta verso i poliopposti, una profonda incisura compare sulla superficie della cellula e,gradualmente divide il citoplasma in due parti STADIO A DUECELLULE (ciascuna di esse ha un corredo cromosomico diploide)
Fecondazione
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Segmentazione
Lo zigote raggiunge lo stadio a 2 cellule circa 30 ore dopo
la fecondazione
Segmentazione
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Segmentazione
Quando lo zigote ha raggiunto lo stadio di 2 cellule va incontro a ulteriori divisioni mitotiche
che nel loro insieme costituiscono il processo della SEGMENTAZIONE.
Questo processo porta ad un aumento del numero di cellule (denominate blastomeri) chediventano semprepipiccole ad ogni successiva divisione. Si forma cosla MORULA
Fino allo stadio di 8 cellule i blastomeri formano una massa scarsamente compatta. Al
contrario dopo la terza divisione i blastomeri aumentano il contatto reciproco andando a
costituire una massa compatta di cellule tenuta insieme da GIUNZIONI SERRATE. Tale
processo denominatoCOMPATTAZIONE.
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CELLULE TOTIPOTENTI
Durante le prime divisioni le cellule embrionali
sono totipotenti come dimostrato dalla capacita livello clonale di generare uno sviluppo
emrionale completo.
La totipotenza viene preservata fino allo stadio
di 8 blastomeri.
Segmentazione: formazione della MORULA
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Segmentazione: formazione della MORULA
MORULA:
1. composta da 16 blastomeri. I blastomeri interni costituiscono lamassa cellulare interna chedar origine ai tessuti dellembrione mentre i blastomeri esterni che costituiscono la massa
cellulare esternaformeranno il trofoblasto
2. corrisponde ad uno stadio di segmentazione raggiunto dopo 3 giorni dalla fecondazione.La morula cosformata ha ormai raggiunto la cavituterina.
3. ancora provvista della zona pellucida.
Nonostante sia costituita da 16 cellule, la morula ha per ancora le dimensioni delloocita.
Infatti durante la segmentazione si ha si replicazione del DNA (in 30 min.! contro le 6-8 ore
delle cellule somatiche!!) ma senza duplicazione del materiale citoplasmatico (vengono
utilizzate le fonti energetiche presenti allinterno delloocita). La zona pellucida scompare alla
fine del quarto giorno
Segmentazione: formazione della
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Segmentazione: formazione dellablastocisti
Quando la massa cellulare costituita da 100 blastomeri(dopo circa 4 g e1/2 dalla fecondazione)si ha passaggio di liquido allinterno e formazione di
una cavitdetta blastocele. In questa fase lembrione viene indicato con il
nome di BLASTOCISTI.
Segmentazione: formazione della blastocisti
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La blastocisti costituita da:
trofoblasto: monostrato di cellule esterne, appiattite (unite da TIGHTJUNCTIONS o giunzioni serrate) tramite le quali lembrione si impianta nella
mucosa dellutero
embrioblasto:massa cellulare interna ( le cui cellule comunicano fra loro tramiteGAP JUNCTIONS), localizzata ad un polo della blastocisti da cui si sviluppa
lembrione vero e proprio.
Segmentazione: formazione della blastocisti
embrioblasto
trofoblasto
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Human chorionic
gonadotrophin (HCG)1) Prodotta da cellule secernenti del trofoblasto
polarizzato embrionale a partire dal 5giorno.
2) Funzioni analoghe ad LH per cui induce laformazione del corpo luteo gravidico con
conseguente rilascio di progesterone il quale a
sua volta induce trasformazioni della mucosa
uterina (decidualizzazione).
3) Prodotta fino a quando la placenta acquisiscela capacit di produrre ormoni steroidei.
4) Viene rilasciata nelle urine dove pu venire
misurata tramite luso di mAbs (diagnosi di
gravidanza)
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INTERAZIONI MOLECOLARI IN CORSO DISEGMENTAZIONE
1)INTEGRINE:molecole ICAM1-3 espresse ad alto livello apartire dalla terza fase di segmentazione.
2) LFA-1 espresso in modo polarizzato(interazione con
ICAM)
3) veloci cambi di polarizzazione delle molecole di
adesione(movimento rotatorio)
4) al 5giorno lisi della z.pellucida in seguito a esocitosi dei
lisosomi secretori contenuti negli elementi periferici dellablastocisti.Questo fenomeno indipendente dalle molecole
dadesione.
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Percorso dello zigote in segmentazione
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Utero allepoca dell impianto della blastocisti
Allepoca dellimpianto la mucosa uterina si trova nella fase secretivanel corso della quale le ghiandole uterine e le arterie diventano tortuose e il tessutodiventa edematoso. Pertanto nellendometrio sono riconoscibili tre strati distinti:
1. STRATO SUPERFICIALE COMPATTO
2. STRATO INTERMEDIO SPUGNOSO
3. SOTTILE STRATO BASALE
Impianto del la blastocist i
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Impiantodel la blastocist i
Al 6 giorno la zona pellucida scomparsa e lembrioneprende contatto con lamucosa uterina mediante il trofoblasto polare(sotto lembrioblasto).
Le cellule del trofoblasto si sdoppiano in 2 strati:
- CITOTROFOBLASTO: strato interno con cellule in continua proliferazione- SINCIZIO-TROFOBLASTO: strato esterno formato da cellule che si fondonoin un sincizio con formazione di una larga lamina di citoplasma contenente molti
nuclei.
Il sincizio-trofoblasto erode lo strato di cellule epiteliali che riveste la mucosa uterina e
permette allembrionedi penetrare nel connettivo sottostante. (ANNIDAMENTO).
Vengono erosi anche i vasi sanguigni materni per cui il sangue materno incomincia a circolareallinternoed intorno al sincizio trofoblasto.
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IMPIANTI ECTOPICI
Lo sviluppo embrionale procede fino a stadi tardivi e a seconda
della sede di impianto complicanze anche molto gravi
SEDI: ampolla e tube uterine ma anche localizzazione
peritoneale
EFFETTI: erosione dei tessuti mediata dagli enzimi litici
lisosomiali del sinciziotrofoblasto
CAUSE POSSIBILI: Alterazione tubarica (indotta da metodi
contraccettivi inclusi farmaci a basso dosaggio di progestinici e
IUD