Döllenme ve Bölünme Şekilleri

DÖLLENME VE
BÖLÜNMELER
• Ovulasyonda kendisini saran corona radiata hücreleri ile birlikte
ovaryumdan atılan ve ovidukta düşen yumurta hücresi, ovidukt
silyumlarının ve düz kas kontraksiyonlarının etkisiyle fertilizasyon
bölgesi olan ampullaya gelir.
• Oosit bu bölgede durmaz ve yoluna devam eder. Bu nedenle;
• Spermatoozonun bu bölgeye daha önceden gelip oositi beklemesi
gerekir.
• Oosit II 24-48 saat canlılığını koruyabilir.
• Eğer döllenmezse; uterusa geçer, dejenere olur ve ölür.
•
•
•
•
Cinsel ilişki yada suni tohumlama
yoluyla dişinin genital kanalına verilen
spermanın seminal plazması uterus
mukozası tarafından absorbe edilerek
spermatozoonlar serbest kalırlar.
Serbest kalan spermatozonlar kuyruk
hareketleri ve cinsel ilişki sırasında
salgılanan oksitosin’in vagina, cervix
ve uterus düz kaslarında oluşturduğu
düz kas kontraksiyonunun sonucu,
(rheotaxis) ile önce cervix, sonra
uterus ve ovidukta geçerler.
Ovulasyon sırasında tuba uterinada
artan kas aktivitesinin oosit kadar
spermatozoonun taşınmasında da
önemi vardır.
Spermatozoonların bir kısmı 30-60 dk
da ovidukta ulaşırken bir kısmı cervix
ve uterusun mukoza dürümlerinde
depolanırlar.
• Spermatozoonun oosit
II’yi dölleyebilmesi için
• Sırasıyla
spermatozoonun
kapasitasyonu
• ve akrozom
reaksiyonunun
şekillenmesi gerekir.
Spermatozoon’un kapasitasyonu
• Çiftleşme ile dişi genital
kanala boşaltılan
spermatozoonlar dölleme
yeteneğine sahip değillerdir.
• Spermatozoonlar bu
yeteneklerini dişi genital
kanalından geçişleri
sırasında tamamlarlar.
• Bu olaya kapasitasyon
denir.
• Kapasitasyon esnasında
özellikle uterus ve
oviduktta bulunan
salgıların etkisiyle,
• spermatozoon’un
akrozom bölgesini örten
hücre membranı
üzerindeki
glikoproteinler ve
seminal plazma
proteinleri tamamen
uzaklaştırılır.
• Böylece kapasitasyon
tamamlanır ve akrozom
reaksiyonu başlar.
Akrozom reaksiyonu
• Kapasitasyonunu tamamlamış
olan spermatozoonlar hücre
membranlarında bulunan yüzey
reseptörleri vasıtasıyla ampullada
bulunan sekonder oositi
yakalarlar.
• Sekonder oositin zona
pellucidasında değişik tür
glikoproteinlerin oluşturduğu
bağlanma bölgeleri vardır.
• Bu bölgeler spermatozoonların
yüzey reseptörleri için türe
özgüdür.
• Spermatozoonların bu bölgelere
bağlanmasıyla Ca iyonlarının
spermatozoonlara alınması
hızlanır ve böylece akrozom
reaksiyonu başlar.
• Akrozomun dış zarı
spermatozoonun hücre
zarı ile yer yer kaynaşır.
• Kısa sürede eriyerek
açılan bu bölgelerden
akrozom enzimleri
(hiyaluronidaz, akrozin,
proteaz, glukoronidaz)
dışarı çıkarlar.
• Bu bölgelerdeki hücre
zarı ve akrozomun dış
zarı tamamen erir, geriye
sadece iç akrozom zarı
kalır. Bu olaya
AKROZOM
REAKSİYONU adı
verilir.
• Fertilizasyon
• Fertilizasyon, genelde
tuba uterinanın en
uzun ve en geniş
segmenti olan
ampullada gerçekleşir.
• Kapasitasyonunu
tamamlamış olan
spermatozoonlar ile
ikinci mayoz
bölünmenin metafaz
aşamasında bulunan
sekonder oosit bu
bölgede karşılaşırlar.
• Bazı kemiricilerde
döllenme uterusta
olur.
Döllenme;sperm ve oositin temas • Bu olaylar dizisinin herhangi
bir evresinde oluşan bir
etmesiyle başlayan, maternal
defekt, zigotun ölmesine
(anneye ait) ve paternal (babaya
neden olabilir.
ait) kromozomların kaynaşmasıyla
• Gametlerin yüzeyindeki
sonlanan bir olaylar dizisidir
'karbonhidrat bağlayan
moleküller'; olasılıkla,
fertilizasyon olayının
gametlerin tanınmasından
hücrelerin birleşmesine kadar
olan bölümünden sorumludur.
• Dişi genital kanalına bırakılan
200–300 milyon spermin
ancak 300–500'ü fertilizasyon
bölgesine ulaşabilir.
• Fertilizasyon için bunlardan
yalnız bir tanesi gereklidir.
• Diğerlerinin, fertilizasyonu
sağlayacak sperme, dişi
gameti koruyan bariyerlerden
birincisi olan korona
radiyata’yı delmesinde
yardımcı olduğu
düşünülmektedir.
• Fertilizasyon yaklaşık 24
saat sürer.
• Akrozom reaksiyonunun
başlamasıyla salınan
hiyaluronidaz enzimi
corona radiyata hücrelerini
birbirine bağlayan
hiyaluronik asiti hidrolize
eder.
• Coronayı bu şekilde geçen
spermatozoonlar zona
pellucidayı geçmeye
çalışırlar.
• Akrozomdan salınan
enzimler (esterazlar,
akrozin ve nöraminidaz),
litik etkiyle zona
pellusida'da spermin
geçeceği bir yol açar.
Akrozin enziminin etkisiyle
zona pellucida da yer yer
geçit bölgeleri açılır.
• Bu bölgeyi geçen ilk
spermatozoon oosit II
zarına yapışır.
• Bu bölgeden
spermatozoonun
baş ve kuyruğu
ile birlikte
sitoplazma kısmı
oosit II ye geçer.
•
Döllenme sırasında
1.Mitotic spindle with
chromatids
2.1rst polar body3
.Pellucid zone
4.Perivitelline space
5. Cell membrane of the
spermatozoon
(Remainder as
appendage)
6.Kinocilium
7.Nucleus (compact) of
the spermatozoon
8. Proximal centrosome
of the
spermatozoon
• Bu aşamada zona
reaksiyonu olarak
adlandırılan diğer
spermatozoonların
geçişini engelleyen
olay meydana gelir.
• Oosit II
sitoplazmasındaki
kortikal granüller
oolemmada moleküler
değişmeye ve zona
pellucidada ki özel
bağlanma yerlerinin
kaybolmasına neden
olarak tüm girişler
kapatılmış olur.
• Döllenmeden 2 saat
sonra
•
(1.1rst polar body
2. Nucleus spermatozoon
3.Proximal centrosome of the
spermatozoon
4. 2nd polar body
5. Remainder of the mitotic
spindle with maternal
chromosomes )
• İnsan ve memelilerde monospermy,
• Kanatlılarda polysmery vardır, ancak sadece bir spermatozoon
başı ooist II ile birleşir.
• Amphioxus ta ve bazı tür balıklarda ve kurbağalarda döllenme
dışarıda suda gerçekleşir.
1 ve 2- birinci polar body, 4- ikinci polar body
Döllenmeden 4 saat sonra
1. Paternal pronucleus
2. Maternal pronucleus
3. Centrosome brought
in by the spermatozoon
• İkinci mayoz
bölünmenin metafaz
evresinde bekleyen
oosit, spermin
sitoplâzmasına
girmesiyle, bu
bölünmeyi tamamlar
• ovum (matür oosit)
ile ikinci kutup
cismini oluşturur.
Bundan sonra
ovumun nukleusuna
dişi pronukleusu
denir
• Ovumun sitoplâzması
içinde spermin
çekirdeği
genişleyerek erkek
pronukleusunu yapar
ve spermin kuyruğu
dejenere olur
Döllenmeden 6 saat
sonra
1.Paternal
pronucleus
2.Maternal
pronucleus
3.Paternal
centrosome
4."Inner bodies“
5.Maternal astral
microtubule
Döllenmeden
18 saat
sonra
1.Paternal
pronucleus
2.Maternal
pronucleus
3.Duplicated
paternal
centrosome
4. "Inner
bodies"
Döllenmeden 20 saat sonra
•
•
•
•
•
•
Zigotun kromozomlarının
yarısı anneden yarısı da
babadan geldiği için,
zigotun genetik olarak bir
eşi daha yoktur.
Zigot, ebeveynlerindeki
hücrelerden farklı, yeni bir
kromozom
kombinasyonuna sahiptir.
Bu mekanizma, kalıtım ve
türün çeşitliliğinin temelini
oluşturur.
Mayoz bölünme, maternal
ve paternal kromozomların
eşey hücreleri arasında
bağımsız olarak dağılmasını
sağlar
Maternal ve paternal
kromozomların
segmentlerinin yeniden
yerleşimi sonucu oluşan
crossing over, genlerin
birbirine karışmasına
neden olur;
böylece, genetik materyalin
rekombinasyonu sağlanır.
• Bu iki çekirdek
birbirlerine
yaklaşarak
birleşirler.
• Pronükleusların
zarları kaybolur,
kromozomlar
şekillenir ve
sonra
kaynaşırlar.
• Bu olay esas
döllenmedir ve
zigotu meydana
getirir.
• Embriyonun krozomal
cinsiyeti, ovumu fertilize eden
sperme (X ya da Y) göre
belirlenir;
• bu nedenle, doğacak
yavrunun cinsiyeti anneye
değil, babaya bağlıdır.
• Fertilizasyon X kromozomuna
sahip bir spermle olmuşsa
yavru dişi Y kromozomuna
sahip bir spermle olmuşsa
erkek olacaktır.
• Zigotta kromozom sayısı
diploidtir. Çünkü, dişi ve
erkek cinsiyet hücrelerine ait
haploid kromozomlar
birleşmişlerdir.
• Kromozom sayıları çeşitli
canlılarda değişik
sayılardadır.
• Örn. Domuz ve kedide 38,
tavşanda 44, insanda 46,
koyunda 54, sığır vekeçide 60,
atta 64, köpekte 72, tavukta
78.
BÖLÜNMELER
• Döllenmiş yumurta
hücresinin (zigot) bölünerek
çoğalmasına bölünme denir.
• Bölünme, döllenmiş yumurta
hücresinin sitoplazmadan
zengin olan animal kutbunda,
kutup hücresine yakın bir
yerde başlar ve vejetatif
kutupta sonlanır.
• Bu durum, yumurta tipine
bağlıdır.
• Bölünme sonucu meydana
gelen yavru hücreler
blastomer adını alır.
• Bunlar birbirlerinden
tamamen ayrılmayıp
sitoplazma köprücükleriyle
yapışıktırlar.
• İlk bölünme
animal ve
vejetatif
kutuplardan
geçecek
şekilde
meridyonal bir
yön takip eder.
• Böylece 2 eşit
blastomer
meydana gelir.
• Birbirlerine
yapışık olan bu
iki blastomer
yine meridyonal
olmak üzere
fakat birinciye
dik biçimde ikinci
bir bölünme
geçirir
• ve 4 blastomer
meydana gelir.
• Üçüncü bölünme
ekvatoryal yönde
olur ve bu defa 8
blastomer meydana
gelir.
• Bu üçüncü
bölünmeyi takip
eden her
bölünme
• bir meridyonal
• bir ekvatoryal
olmak üzere
devam ederek
8, 16, 32, 64 vb.
Çok blastomerli
bir hücre kümesi
ortaya çıkar.
• Fertilizasyon;
1. Sekonder oosit'in ikinci mayoz bölünmesini
tamamlamasını stimüle eder.
2. Kromozomların diploid sayısının restorasyonu
sağlanır.
3. Maternal ve paternal kromozomların
karışmasıyla türlerin çeşitliliği sağlanır.
4. embriyonun kromozomal cinsiyeti belirlenir.
Fertilizasyonu X kromozomu taşıyan sperm
döllemişse embriyo dişi, Y kromozomu taşıyan sperm
döllemişse embriyo erkek olacaktır.
5. ovumun metabolik aktivasyonuna neden
olur ve yarıklanmayı (zigotun hücre bölünmesi)
başlatır.
• Çeşitli hayvanların yumurtaları
sitoplazma ve vitellus miktarı
bakımından fark
gösterdiklerinden bölünmeler de
farklı şekillerde olur.
• Yumurta tipleri Lecithus
(vitellus) maddesinin miktarına
ve yumurta hücresi içerisindeki
dağılımına göre 4 ana gruba
ayrılır.
• 1. Oligolecithal yumurtalar:
Lecithus maddesi azdır ve
yumurta içerisinde eşit bir
dağılım gösterir.
• Amphioxus, insan ve memeli
yumurtaları
• 2. Mesolecithal yumurtalar:
Bunlarda vitellus maddesi orta
derecededir. Yumurta içerisinde
eşit bir dağılım göstermez ve
vejetatif yarıma yerleşmiştir.
• Kurbağa yumurtaları
3. Polylecithal yumurtalar:
Vitellusu çok olan yumurtalardır.
Bol olan vitellus maddesi hücrenin
büyük bir kısmına yayılmıştır.
• Sitoplazma çok azdır ve nükleus
ile birlikte animal kutba yakın bir
yerde bulunur.
• Örn. Kanatlı yumurtaları ve balık
yumurtaları
• 4. Centrolecithal yumurtalar:
• Bu tip yumurtalar da polylecithal
gruptandır. Ancak bu tip
yumurtalarda vitellus maddesi
yumurtanın ortasında toplanmıştır.
• Sitoplazma nükleusla birlikte ince
bir tabaka halinde vitellusu
çepeçevre sarar.
• Örn böcek yumurtaları
• BÖLÜNME ŞEKİLLERİ
• 1. TOTAL BÖLÜNME:
• Döllenmiş yumurta
hücresi tüm olarak
bölünmeye katılır.
A) Eşit büyüklükte yavru
hücreler (blastomerler)
meydana gelirse TOTAL
EQUAL BÖLÜNME adını
alır.
• Amphioxus, insan ve
memeli hayvan
yumurtalarında
• B) Eşit büyüklükte
olmayan kardeş hücreler
şekillenirse TOTAL
İNEQUAL BÖLÜNME
denir.
• Kurbağa yumurtalarında
•
A)
2. PARTİAL BÖLÜNME:
Döllenmiş yumurta hücresi
belirli bir bölgede bölünme
gösterir, büyük bir kısmı
bölünmeye katılmaz. Bölünme,
sitoplazma ve nükleusun
bulunduğu animal kutupta olur.
Burada bölünmüş hücrelerden
ibaret, disk şeklinde bir alan
meydana gelir. Bu nedenle
bölünme PARTİAL-DİSCOİDAL
BÖLÜNME adını alır.
•
Kanatlı ve balık yumurtalarında
durum böyledir.
B) Bir de vitellusu merkezde,
sitoplazma ve nükleusu
periferde bulunan yumurtalarda
(Böcek yumurtaları) görüldüğü
gibi yumurtanın yalnızca yüzlek
kısmı bölünür. Bu bölümeye de
PARTİAL-SUPERFİCİAL
BÖLÜNME denir.
IVF – In Vitro Fertilizasyon (Tüp
bebek)
• In Vitro Fertilizasyon (IVF)
kavramı, döllenme işleminin
vücut dışında, meydana geldiği
bir kısırlık tedavisi yöntemine
verilen bilimsel isimdir.
• IVF, kadında yumurta kanalının
tıkalı/kapalı olması veya mevcut
bulunmaması sebebi ile
çocuksuz kalınması ve erkeğin
çocuk sahibi olmasına herhangi
bir engelin bulunmaması
durumunda olan çiftler için akla
gelen klasik bir yöntemdir.
• Normalde yumurta kanalında
meydana gelen bütün gelişmeler
vücudun dışında ve laboratuarda
gerçekleştirilir.
• Bu anlamda yumurta hücreleri ile
spermler cam tüpte bir araya
gelir, döllenme burada olur ve ilk
hücre bölünmeleri de burada
gerçekleşir.
Vücut dışında gerçekleşecek olan döllenme
işlemin gerçekleştirilebilmesi için bir çok ön
aşamadan geçilmesi gerekir.
Bunlar;
1) Yumurtalıkların baskılanması
2) Yumurtalıkların uyarılması
3)Yumurta toplanması
4)Spermle yumurtanın döllenmesi
5)Embriyo transferi
• Yumurtalıkların
Baskılanması:
• Bu işlem yumurta
gelişiminin doktor
kontrolünde gerçekleşmeşi
için yapılır.
• Böylece yumurtaların eşit
olarak gelişmesi sağlanmış
ve erken yumurtlama
engellenmiş olur.
• Bu amaçla beklenen adet
gününden 1hafta önce veya
adetin ilk gününden itibaren
ilaç kullanımı başlar.
• Cilt altı enjeksiyonlar veya
burun spreyi şeklindedir.
• Yumurtalıkların uyarılması:
• Yardımla üreme tekniklerinde gebelik şansının arttırılması
için birden fazla yumurta elde edilmesi amaçlanır.
• Yumurtalıkların uyarılması için çeşitli ilaçlar kullanılır
özellikle Gonadotropinler uygulanarak ovaryum
foliküllerinin büyümesi ve olgunlaşması stimüle edilir
• ve bu ilaçlara genellikle adetin 3.günü başlanır. İlaçlar her
gün belirli dozlarda kullanılır.
• Aynı zaman diliminde yapılan; ultrasonografik ölçümler ve
kandaki estradiol seviyesi kontrolleri ile yumurta gelişimi
takip edilir.
• Yumuların içinde bulunduğu foliküllerin çapları 18 mm ve
sayılarıda en az 3 tane olduğunda kullanılan ilaçlar
kesilerek yerine çatlatmak için başka bir iğne yapılır.
• Bu iğneden yaklaşık 34-36 saat sonra yumurta toplama
işlemi gerçekleştirilir.
• YUMURTA TOPLAMA ISLEMI:
• Ovulasyon indüksiyonu ile belirli büyüklüğe
ulaşan folliküllerden vaginal yol ile ultrasonografi
probuna ilave edilmiş bir iğne eşliğinde ,
• Buyuk bir cogunlukla genel anestezi ile uygulama
gerceklestirilir ancak local anestezi ile de islem
yapmak mumkundur. Ovulasyon indüksiyonu ile
belirli büyüklüğe ulaşan folliküllerden vaginal yol
ile ultrasonografi probuna ilave edilmiş bir iğne
eşliğinde , yumurtaların toplanması işlemidir.
• Her bir follikül içine girilerek follikül sıvısı özel bir
aspiratör yardımı ile boşaltılır.Ve alınan sıvı
hemen laboratuara ulaştırılarak yumurta içerip
içermediği incelenir.Bu şekilde tüm follüküller
aspire edilinceye kadar işleme devam edilir.
• SPERM ILE YUMURTANIN DOLLENMESI:
• Yumurta toplama islemi sonucunda elde edilen
yumurtalar kendileri icin hazirlanmis ozel besi
yerlerine alinarak 2-3 saat burada bekletilirler.
• Diger taraftan ise erkekten alınan sperm
hucreleri cesitli islemlerden
gecirilerek kullanima hazir hale getirilir.
• Sonra elde edilen spermler:herbir yumurta icin
200 bin hareketli sperm olacak sekilde ayarlanip
yumurtalarin icinde oldugu kultur ortamina
birakilir.
• Burada esas olan spermlerin yumurtayi kendi
liginden döllemesidir.
• EMBRIYO TRANSFERI:
• Döllenmiş yumurtadan elde
edilen embriyoların anne
rahmine yerleştirilmesi
işlemidir.
• Transfer işleminin ne
zaman
yapılacağına embriyo
gelişimine, sayısına ,
laboratuar koşullarına vb
sebeplere göre belirlenir.
• Genellikle 3 gün ve
blastosist aşamasında
transfer yapılması tercih
edilir. Transfer işlemi
sırasında anesteziye gerek
yoktur.
• Laboratuarda
katetere
cekilen
embriyolar
rahime
yerlestirilir.
• Transferden
sonra 1-2 saat
dinlenilmeli ve
24 saat aktif
hareketten
kacinilmalidir.
• Embriyonun dondurularak saklanması
IVF sonucu oluşturulan embriyo ya da
blâstosistler, kryoprotektanlar (ör; gliserol)
içinde dondurularak uzun süre saklanabilir.
Daha sonra donu çözülerek uterusa
transfer edilip, başarılı bir gebelik
sağlanabilir.
Özet:
1-Gonadotropinler uygulanarak ovaryum foliküllerinin
büyümesi ve olgunlaşması stimüle edilir
2-Matür foliküllerden çok sayıda matür oosit laparoskopi
ile aspire edilir. Oositler ultrason yardımıyla ve özel bir
kateterle vajen duvarından girilip, ovaryuma ulaşılarak
da toplanabilir.
3-Oositler özel bir kültür medyumu ve kapasite edilmiş
spermler içeren petri kutularına alınır.
4-Oositlerin fertilizasyonu ve yarıklanma mikroskopla
izlenir.
5-Bölünen zigotlar (yarıklanan embriyolar) dört ya da sekiz
hücreli evreye ulaştıklarında, bir kateter yardımıyla,
vajina ve servikal kanal yoluyla uterusa taşınır.
6-Gebeliğin başarı oranı artırmak için en az üç
embriyonun bırakılması gerekir.
• MICROENJEKSIYON yöntemi tüp bebek tedavisinden daha ileri bir
yontemdir ve son yillarda kisirlik tedavisinde devrim yaratmistir.
• Daha once diger yontemlerle cocuk sahibi olamayan bir cok cift bu
yontem ile basarili sonuclar elde etmistir.
• Mikroenjeksiyon, basitçe; seçilmiş sağlıklı bir spermin, yine seçilmiş
sağlıklı bir yumurta içerisine enjekte edilerek, vücut dışında
döllenmenin gerçekleştirilmesi işlemidir.
• 1992 den beri şiddetli erkek infertilitesinin çözümünde, giderek artan
başarı oranlarında, yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bağlamda,
semendeki(menideki) sperm sayısında azlık (oligospermi), sperm
haraketlerinde zayıflık (astenospermi) ve sperm morfolojisinin
normalin altında (teratospermi) olması gibi durumlarda veya bunların
bir kaçının birarada olması halinde mikroenjeksiyon, en denemeye
değer olan tekniktir.
• Burada amaç, normal birleşme ile yumurtaya ulaşamayacak ve onu
dölleyemeyecek kadar zayıf özellikteki bu tip bir spermin, vücut
dışında, doğrudan yumurta içine verilmek suretiyle gebeliğin
gerçekleşebilmesidir.
• Micromanipulator ile gerceklestirilen bu islemin laboratuvar
asamasindan once gerceklestirilen tum hazirlik ve tedavi islemleri
tup bebek ile aynidir.