Оплодотворение яйцеклетки человека и первые стадии её дробления вне организма

Выдержки из статьи Петрова Г. Н. 1955 г.

• Как происходит оплодотворение яйцеклетки? Экскурс в историю

В разделе биологии, занимающимся изучением репродуктивных функций, рассматриваются следующий круг вопросов, посвященных процессам оплодотворения яйцеклетки: когда яйцеклетка готова к оплодотворению; период оплодотворения яйцеклетки; время оплодотворения яйцеклетки; как происходит оплодотворение яйцеклетки; где происходит оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом; место оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом; что происходит после оплодотворения яйцеклетки; признаки оплодотворения яйцеклетки; от чего зависит способность яйцеклетки к оплодотворению; почему происходит развитие яйцеклетки без оплодотворения и многие другие.

«…Большая часть исследований, посвящённых данному процессу у млекопитающих, проводилась в основном на крысах и мышах, являющихся лабораторными животными. Также данный процесс был хорошо изучен у кроликов. Кроме того, в последних работах были освещены вопросы оплодотворения сельскохозяйственных животных – свиней, коров, овец.
Что касается того, как происходит оплодотворение яйцеклетки человека, оплодотворение женской яйцеклетки, то информации об этом немного. Минкин и Рокк осуществили в 1944 году около 800 опытов, рассматривающих искусственное оплодотворение яйцеклетки женщины, однако по большей части все эти попытки были неудачными. Лишь 3 раза удалось добиться того, чтобы яйцеклетка после оплодотворения начала дробиться вне организма. Стадия двух бластомеров была достигнута спустя 10 часов после осеменения.

Гамильтон тогда же предоставил результаты своих опытов по оплодотворению яйцеклетки человека in vitro. На микрофотографиях, показанных им, продемонстрирован срез, на котором заметно, как направительное тельце отделяется, а затем располагается в перивителлиновом пространстве.

В 1953-м году изучением того, что происходит после оплодотворения яйцеклетки женщины вне организма, тщательно изучил Шеттлз. Все исследования он осуществлял прижизненно, применив фазово-контрастный микроскоп. Материал для наблюдений был взят у женщин, которым делали операцию…»

Оплодотворение яйцеклетки по дням

”…Как отмечается в записях Шеттлза, на то, чтобы проникнуть внутрь ооцита, сперматозоидам необходимо около 18 минут. Через 10-20 часов от начала культивирования направительные тельца отделяются. Процесс оплодотворения ооцита, взятого из фолликула, ничем не отличается от аналогичного процесса, происходящего с яйцеклеткой, вымытой из труб. Автору не удалось непосредственно пронаблюдать оплодотворение и последующее дробление ооцита. Он смог увидеть лишь, как рассеивается лучистый венец, затем сперматозоид проникает внутрь, и образуются направительные тельца – это были все наблюдаемые признаки.

Спустя 2 года Шеттлзом была опубликована информация о том, как происходит культивирование человеческих ооцитов в особых чашках. Ему удалось по ходу одного из опытов получить через трое суток после начала инкубации стадию морулы (32 клетки). При этом бластомеры имели разную величину, фазы деления также были неодинаковыми.

Таким образом, к 1955 году существуют отрывочные сведения о том, как последовательно происходит: оплодотворение яйцеклетки и, по дням, дробление человеческой яйцеклетки. Первые результаты исследований, посвящённых дроблению ооцитов человека и животных, были опубликованы в 1955-56 г.г. На данный момент у нас есть информация, благодаря которой можно проанализировать оплодотворения ооцита человека и млекопитающих вне организма с аналогичным процессом, но протекающим в трубах (автор – Б.П. Хватов).

Научные опыты, посвященные этому вопросу, в будущем дали возможность развитию вспомогательных репродуктивных технологий. Оплодотворение яйцеклетки ЭКО в настоящее время является не самой простой, но вполне обычной медицинской процедурой.

Оплодотворение яйцеклетки. ЭКО. Первые шаги

”…Первые результаты были получены нами на основе исследований, полученных при наблюдении за оплодотворением и дроблением яйцеклеток кроликов, овец и свиней. Прокалывая зрелый фолликул, мы доставали ооцит, помещая его затем на специальные предметные стекла, оснащённые луночкой. Далее стёкла вместе с ним погружали в разные питательные среды, осуществляя все операции при полной стерильности, в утеплённой камере, на нагревательном столике микроскопа.

Получив результаты наблюдений за процессом у млекопитающих, мы приступили к изучению оплодотворения человеческих ооцитов. Их мы получали из яичников, которые удалялись по ходу оперативного вмешательства. Помещая ооциты в специальные бюксы, в которых находилась питательная среда (5 мм раствора Рингера, 0,5 мл фолликулярной жидкости, капля семенной жидкости), поддерживая температуру 38,5 градусов, нам удалось добиться лучших результатов оплодотворения ооцита и последующего дробления.

После оплодотворения ооцита в разные периоды помещались последовательно в жидкость Карнуа, затем раствор формалина и фиксатор Навашина-Крылова. Окрасив ооциты кармином, мы заливали их в парафин, а затем разлагали на 8-10 серийных срезов, каждый из которых имел толщину 10-20 U. Каждый срез дополнительно окрашивался железным гематоксилином или кармином, после чего мы ставили реакцию Фёльгена.

Спустя 2 часа после осеменения, сперматозоиды проникали внутрь оболочки ооцита. Мы наблюдали, как в кортикальную часть цитоплазмы ооцита попадали сразу несколько сперматозоидов. Их можно было обнаружить среди разрыхленных клеток фолликулов. Нам удалось установить, что ядро ооцита располагается у анимального полюса.

Спустя 4 часа после осеменения, в яйцеклетку попадает уже множество сперматозоидов. Некоторые из них находятся в цитоплазме клетки, другие - в перивителлиновом пространстве. Часть спермиев расположена так, что можно увидеть только их набухшую головку, у прочих заметны и головка, и хвост. Ядро ооцита находится в центре, протоплазма имеет крупнозернистую консистенцию.

Спустя 15 часов после осеменения, сделав 2 среза одной и той же клетки, мы обнаружили процесс слияния женского и мужского пронуклеусов. Исследовав перивителлиновое пространство, мы обнаружили направительные тельца.

Спустя 18 часов после того, как было произведено осеменение, можно увидеть момент оплодотворения. Ядра сперматозоида и ооцита находятся рядом, при этом ооцит сохраняет свою оболочку неповреждённой. Заметно, что клетки лучистого венца являются рассеянными. На фотографиях можно увидеть, что ядра ооцита человека не сохраняют прежнюю форму, скорее всего, это зависит от того, как распределяется хроматин.

Через 20 часов после того, как было произведено осеменение, на срезе заметно, как появляется первая борозда, означающая дробление. При этом увеличивается перивителлиновое пространство, истончается оболочка ооцита. В перивителлиновом пространстве можно увидеть набухшие сперматозоиды.

Через 26 часов после того, как было произведено осеменение, яйцеклетка достигает стадии дробления. Можно увидеть 3 бластомера, размеры которых неодинаковы. Один бластомер достиг стадии митоза, второй уже разделился. Оболочка ооцита очень сильно истощена.

Сравнивая данный процесс у человека и животных, мы заметили, что первые его стадии практически не имеют различий. Оплодотворение человеческого ооцита сопровождается более явными изменениями структуры и размера ядра. При его дроблении прозрачная оболочка существенно истончается. При этом первая борозда дробления у него возникает с анимального полюса, так же, как у животных. Этот процесс начинается спустя 18 часов после того, как в среду, в которую помещен ооцит, добавляют семенную жидкость..."