Ontogenetický vývin, alebo ontogenéza, je komplexný proces, ktorý zahŕňa všetky fázy života organizmu od jeho začiatku až po koniec. U pohlavne sa rozmnožujúcich organizmov, vrátane človeka, sa tento vývin začína tvorbou pohlavných buniek, pokračuje oplodnením a vývojom nového jedinca, a končí smrťou. Ontogenéza zahrnuje obdobia rastu, dozrievania, reprodukcie a nakoniec aj starnutia. Aby sme pochopili celý tento vývin, je nevyhnutné vrátiť sa na úplný začiatok, kde sa tvorba nového jedinca začína procesom tvorby pohlavných buniek, takzvanou gametogenézou. Spolu s vývinom zárodku a plodu sa potom formujú aj dôležité prídavné orgány - zárodočné obaly a placenta, ktoré sú kľúčové pre jeho ochranu, výživu a celkový zdravý vývoj v maternici.
Ontogenetický vývin človeka: Prehľad a proontogenéza
Vývin pohlavných buniek a následné oplodnenie vajíčka spermiou predstavujú obdobie nazývané proontogenéza (alebo progenéza). Pohlavné bunky, konkrétne mužské spermie a ženské vajíčka, vznikajú špeciálnym redukčným delením jadra nazývaným meióza. Vďaka meióze majú pohlavné bunky polovičný (haploidný) počet chromozómov, čo je u človeka 23 chromozómov, v porovnaní s telovými (somatickými) bunkami, ktoré majú diploidný počet. Až následným splynutím spermie a vajíčka pri oplodnení sa v prvej bunke nového jedinca, nazývanej zygota, obnovuje diploidný stav s 46 chromozómami. Zygota sa potom delí mitoticky, čo vedie k rastu a formovaniu zárodku.
Princípom vývinu pohlavných buniek je redukcia počtu chromozómov na polovicu. Pred meiózou dochádza k zmnoženiu DNA v S-fáze, takže každý chromozóm je zložený z dvoch chromatíd. Počas I. meiotického delenia sa párujú homologické chromozómy, vymenia si úseky DNA prostredníctvom takzvaného crossing-overu a po rozdelení bunky vzniknú dve dcérske bunky s polovičným (haploidným) počtom chromozómov, ale stále s dvojnásobným množstvom DNA. V II. meiotickom delení dochádza k rozdeleniu aj týchto dvojchromatidových chromozómov, takže každá z dcérskych buniek získa len po jednej kópii DNA.
Okrem redukcie počtu chromozómov na polovicu dochádza počas vývinu pohlavných buniek aj k výraznej morfologickej diferenciácii. Spermie sú najmenšie bunky ľudského tela, s hlavičkou len asi 5 µm a bičíkom asi 50 µm, prakticky nemajú žiadnu cytoplazmu a sú pohyblivé. Naopak, vajíčko je najväčšia bunka tela, meria asi 100 µm, má veľa cytoplazmy a je nepohyblivé.
Spermatogenéza: Vznik mužských pohlavných buniek
Spermie vznikajú v mužských pohlavných orgánoch, v semenníkoch (testes). Optimálna teplota pre spermatogenézu je približne o 4 °C nižšia ako je teplota v brušnej dutine, preto sú semenníky umiestnené v miešku (scrotum) mimo tela. Potrebná teplota je zabezpečená reguláciou krvného obehu a kontrakciou hladkej svaloviny pod kožou mieška. Spermatogenéza prebieha neustále od puberty až po starobu.
Spermie vznikajú z diploidných prvopohlavných (primordiálnych zárodočných) buniek, ktoré sa diferencujú na spermatogónie. Veľmi malé množstvo spermatogónií je prítomné v semenníkoch už pri narodení, no tieto ostávajú až do puberty neaktívne. V puberte dochádza k ich aktivácii prostredníctvom folikulostimulačného hormónu (FSH), ktorý je produktom hypotalamo-hypofýzového komplexu, a následne mužského pohlavného hormónu testosterónu. Významnú úlohu zohráva stimulácia vmedzerenými Leydigovými bunkami, ktoré testosterón priamo produkujú. Aktivované spermatogónie sa mitoticky delia, čím sa zvyšuje ich počet.
Niektoré spermatogónie ostávajú v štádiu prekurzorických buniek, zatiaľ čo ostatné sa začnú vyvíjať na primárne spermatocyty (spermatocyty I. rádu) a vstupujú do meiózy. Ich jadrá sa zmenšujú a zahusťujú v súvislosti s pokračujúcim delením. Po I. meiotickom delení vznikajú z jedného primárneho spermatocytu dva sekundárne spermatocyty (spermatocyty II. rádu), ktoré už majú polovičné množstvo chromozómov, ale chromozómy sú tvorené dvomi chromatidami. Napokon, po II. meiotickom delení vznikajú spermatidy s 23 jednochromatidovými chromozómami. Z každého primárneho spermatocytu tak vzniknú štyri spermatidy.
Spermatidy ďalej dozrievajú v procese nazývanom spermiohistogenéza. Ich cytoplazma sa predlžuje do žubrienkovitého tvaru, strácajú väčšinu cytoplazmy a na konci vznikne bičík. Pri tomto procese majú veľký význam Sertoliho bunky, ktoré sa nachádzajú v stenách semenotvorných kanálikov. Spermia je najmenšia bunka ľudského tela a jej telo sa skladá z troch častí: hlavičky, krčku a bičíka. V hlavičke sa nachádza najdôležitejšia organela - jadro, ktorá nesie polovicu genetickej informácie budúceho embrya. Krčok je stredná časť, v ktorej sa nachádzajú mitochondrie, zabezpečujúce energiu (vo forme ATP) pre aktívny pohyb spermie. Bičík má podobnú submikroskopickú štruktúru ako bičík prvokov a slúži na pohyb. V prednej časti hlavičky spermie sa nachádza akrozóm, ktorý obsahuje enzýmy potrebné na prienik do vajíčka.
V ejakuláte o objeme 2-5 ml sa nachádza približne 200-500 miliónov spermií. Spermie môžu byť málo pohyblivé, morfologicky abnormálne alebo nezrelé; ich podiel by však nemal presiahnuť 15 %. Väčšie percento je považované za faktor znižujúci plodnosť. V súčasnosti dochádza k všeobecnému poklesu počtu spermií, ako aj k zvyšovaniu podielu abnormálnych foriem, čo súvisí s nezdravým životným štýlom.
Oogenéza: Vznik ženských pohlavných buniek
Vajíčka vznikajú v ženských pohlavných orgánoch - vo vaječníkoch (ovaria). Na rozdiel od spermií, ktoré vznikajú až v puberte a tvoria sa neustále, je najviac vajíčok v tele dievčaťa prítomných už pri narodení, asi 700 000. Odvtedy sa ich počet neustále znižuje a nové už nevznikajú. Do začiatku puberty sa ich počet zredukuje na približne 300 000 až 400 000. Medzi 16.-25. rokom je ich asi 150 000, medzi 26.-35. rokom asi 50 000, medzi 36.-45. rokom asi 34 000 a po menopauze (asi 45-55 rokov) vymiznú všetky.
Vo vaječníku sa nachádzajú nezrelé vajíčka, ktoré postupne definitívne dozrievajú až počas ovariálneho cyklu. Z prvopohlavných buniek vznikajú diploidné oogónie, ktoré sa mitoticky množia do spomínaného počtu. Akonáhle ustane ich mitotická aktivita, diferencujú sa a vstupujú do meiózy. I. meiotické delenie oogónií však zastane v štádiu profázy I. (v takzvanom diktyoténnom štádiu) a pokračuje až s nástupom pohlavnej zrelosti. Takéto štádium bunky sa nazýva primárny oocyt (oocyt I. rádu).
Primárny oocyt prekonáva rastovú fázu, počas ktorej sa v ňom ukladajú zásobné látky potrebné pre výstavbu vaječných a zárodočných obalov budúceho embrya a tiež ako zdroj energie. Tým dochádza, opačne ako v prípade spermií, k masívnemu zväčšovaniu cytoplazmy. Zároveň sa primárne oocyty obaľujú okolitým tkanivom a spolu s ním vytvárajú primárny folikul. Primárne folikuly dozrievajú v pravidelných mesačných intervaloch počas ovariálneho cyklu, kedy dochádza k rastu a dozrievaniu niekoľkých primárnych folikulov a vzniku Graafovho folikulu. Zároveň s uvoľnením vajíčka z Graafovho folikulu (ovulácia) dochádza k ukončeniu I. meiotického delenia a vzniku dvoch nerovnocenných buniek - veľkého sekundárneho oocytu (oocytu II. rádu) a malého prvého pólového telieska (polocytu). Ovuláciu, rast a zrenie vajíčok riadia gonadotropné hormóny predného laloku hypofýzy (najmä folikulostimulačný hormón - FSH a luteinizačný hormón) a tiež pohlavné hormóny, ktoré produkujú vaječníky.
Sekundárny oocyt následne okamžite vstupuje do druhého meiotického delenia, to sa však zastaví v štádiu metafázy II. V tomto stave je vajíčko schopné oplodnenia. Druhé meiotické delenie sa definitívne dokončí až v čase oplodnenia vajíčka spermiou, po ktorom vzniká už zrelé vajíčko - ootida (ovum) a druhé pólové teliesko. Niekedy sa rozdelí ešte aj prvé pólové teliesko, ale keďže pólové telieska prakticky nemajú nijakú cytoplazmu, neslúžia na reprodukciu a všetky postupne zanikajú. Keďže vajíčko úplne dozrie (dokončí meiózu) až po oplodnení spermiou, kedy už vlastne vzniká zygota, u človeka sa prakticky so zrelým neoplodneným vajíčkom nikdy nestretávame. Rovnako sa nestretávame s ľudským vajíčkom ako so samostatnou bunkou - vždy je buď súčasťou folikulu (primárneho alebo Graafovho), na ktorom je priamo závislé, alebo sú bunky na jeho povrchu potrebné k samotnému oplodneniu spermiou (takzvaná vrstva cumulus oophorus).
Oplodnenie: Fúzia gamét a vznik zygoty
Spermie sa po pohlavnom akte (koitus) dostávajú cez pošvu a maternicu do vajíčkovodov. Tu zostávajú živé 1-2 dni. Čas pobytu spermií v ženských pohlavných cestách je zároveň potrebný pre ich fyziologickú úpravu pre následné oplodnenie vajíčka, takzvanú kapacitáciu spermií. Ak v tomto čase nastane ovulácia, je oplodnenie vysoko pravdepodobné. Pohybu spermií napomáha aj sekrét vajíčkovodu, tvorba ktorého je zvýšená práve ku koncu folikulárnej fázy ovariálneho cyklu.
K vajíčku sa dostáva z počiatočného počtu 200-300 miliónov spermií na miesto oplodnenia len asi 300-500, a do bezprostrednej blízkosti vajíčka prenikne len asi 100 z nich. Len jedna spermia však vajíčko reálne oplodňuje. Pri styku spermie s vajíčkom dochádza k enzymatickej akrozómovej reakcii, rozrušeniu glykoproteínového vajíčkového obalu - zona pellucida - a prieniku spermie do vajíčka. Súčasne vajíčko reaguje takzvanou kortikálnou reakciou (uvoľnením látok z vezikúl nad plazmatickou membránou), ktorá zabráni prieniku ďalších spermií. Prienik spermie je zároveň impulzom k dokončeniu druhého meiotického delenia vajíčka, ktoré je zatiaľ ustrnuté v štádiu oocytu II. rádu. Krátko na to (približne po 20 minútach) dochádza k splynutiu oboch haploidných jadier, čím je oplodnenie dovŕšené a nastupujú procesy pripravujúce vajíčko na prvé brázdenie.
Ak dôjde k súčasnému oplodneniu dvoch dozretých vajíčok (dvomi rôznymi spermiami), narodia sa dvojvaječné (dizygotné) dvojčatá. Tie majú odlišnú genetickú informáciu, preto sa na seba nemusia vôbec podobať. Jednovaječné (monozygotné) dvojčatá majú rovnakú genetickú informáciu, pretože vznikajú oddelením a samostatným vývinom blastomér (tento jav sa nazýva aj polyembryónia). Takéto dvojčatá majú oddelený ako amniový, tak aj choriový vak. Výnimočne môže dôjsť aj k rozdeleniu blastocysty alebo zárodkového prúžku, a potom majú dvojčatá spoločnú placentu alebo dokonca aj amniovú dutinu. Ak však nedôjde k úplnému oddeleniu zárodkového prúžku, vznikajú siamské dvojčatá.
Prenatálny vývin: Od zygoty po plod
Prenatálny vývin je obdobie života dieťaťa pred jeho narodením, počnúc oplodnením vajíčka, čiže vznikom zygoty. Prenatálne obdobie vývinu človeka prebieha v maternici, preto ho nazývame vnútromaternicový (intrauterinný) vývin. Prenatálnym vývinom človeka sa zaoberá embryológia. Tento vývin trvá v priemere 38 týždňov (266 dní) od oplodnenia. V gynekologickej praxi sa tehotenstvo (gravidita) počíta od poslednej menštruácie, čo je asi 2 týždne pred oplodnením, preto je dĺžka prenatálneho obdobia zaokrúhlená na 40 týždňov (280 dní, 10 lunárnych mesiacov).
Rozdeľuje sa na dve fázy:
- Embryonálny vývin (od oplodnenia do 8. týždňa) - v tejto fáze sa vyvíja zárodok (embryo).
- Fetálny vývin (od 9. týždňa do pôrodu) - v tejto fáze sa vyvíja plod (fetus).
V organizme gravidnej matky sa zvyšuje minútová ventilácia pľúc a celková spotreba kyslíka, pretože telo ho potrebuje viac pre seba aj pre plod. Rovnako sa zvyšuje funkcia obličiek, ktoré musia spracovať zvýšené množstvo odpadových látok. Mení sa aj látková premena (metabolizmus), aby sa zabezpečil dostatok živín pre rast a vývoj plodu. Obdobie embryonálneho vývinu je najcitlivejšou fázou celého vnútromaternicového života, pretože sa vyznačuje mimoriadne rýchlym delením buniek a ich fyziologicky nevratnou diferenciáciou. Táto fáza je charakteristická kvalitatívnymi a relatívne rýchlymi zmenami, ktoré sú veľmi citlivé na pôsobenie škodlivých činiteľov, ako sú chemické látky (lieky, alkohol), ionizujúce žiarenie (niektoré lekárske vyšetrenia) alebo stres. Negatívne faktory môžu vyvolať potrat (abortus) alebo vznik vrodených vývinových chýb. Príčinami vzniku vrodených chýb sa zaoberá vedná disciplína teratológia. Od vrodených vývinových chýb treba odlišovať vrodené genetické ochorenia, ktorých podstata je v genetickej informácii plodu, a ich prejav je nezávislý od podmienok tehotenstva.
Tehotenstvo: Sprievodca mesiac po mesiaci | 3D animácia
Raný embryonálny vývoj a implantácia
Embryonálny vývin sa začína charakteristickým mitotickým delením oplodneného vajíčka, pričom medzi jednotlivými bunkami sú hlboké brázdy - takzvané brázdenie (ryhovanie) zygoty. Jedno delenie prebieha približne raz za 24 hodín a celkový objem embrya sa počas ryhovania nezväčšuje kvôli tomu, že stále je prítomná zona pellucida. Jednotlivé bunky sa nazývajú blastoméry. Vznik moruly (1.-4. deň) predchádza ďalším štádiám.
V čase, keď sa embryo ďalej delí (pozostáva z niekoľkých desiatok až približne 100 buniek), časť buniek začína migrovať a z plného útvaru sa stáva dutý útvar - blastocysta (blastula). V blastocyste sa diferencujú povrchové bunky, ktoré zabezpečujú nidáciu a majú vyživovaciu funkciu v ranom embryonálnom štádiu - trofoblast, a vlastné bunky embrya, ktoré sa koncentrujú vo vnútri blastocysty pri póle orientovanom k sliznici maternice - embryoblast. Blastocysta sa následne zbavuje obalu zona pellucida, čím je umožnená jej nidácia (implantácia) v maternici. Najčastejšie blastocysta niduje v corpus uteri, a to v hornom segmente.
Implantácia sa začína prenikaním výbežkov trofoblastu do endometria maternice. Povrchové bunky trofoblastu sa spájajú medzi sebou a vytvárajú mnohojadrový útvar - syncytiotrofoblast, ktorý postupuje ďalej do endometria a zároveň so sebou vťahuje aj blastocystu. Vrstva samostatných buniek trofoblastu, ktorý prilieha k embryu, sa nazýva cytotrofoblast. V tejto fáze sa mení aj sliznica endometria, v ktorom sa zmnožia cievy a zvyšuje sa aktivita žliazok. Pri nidaci sa celé plodové vajce zanořilo do zbytnělé děložní sliznice, která se velmi rychle změnila ve vysokou (až 1 cm) deciduu, blánu padavou.
Počas zahniezdenia embrya pravdepodobne viacero mechanizmov zabezpečuje potláčanie imunitnej reakcie matky, medzi ktoré patria protizápalové faktory, maskovanie antigénov vrstvou mukoproteínu a zvýšená lokálna hladina progesterónu. Implantácia zároveň spúšťa v mnohojadrovom trofoblaste syntézu ľudského choriového gonadotropínu (hCG), ktorý zastavuje dozrievanie ďalších folikulov, respektíve dáva signál žltému teliesku, aby nezaniklo a ďalej produkovalo progesterón.
V druhom týždni tehotenstva je implantácia embrya ukončená a z embryoblastu sa diferencuje takzvaný zárodkový štít, ktorý má dve vrstvy: epiblast, priliehajúci zhora na trofoblast, pod ktorým je hypoblast. Postupne však dochádza k oddeleniu epiblastu od trofoblastu a na tomto mieste vzniká amnionová dutina s tekutinou, ktorá sa bežne nazýva plodová voda. Výstelku amnionovej dutiny tvoria amnioblasty, ktoré sú taktiež pôvodom z epiblastu. Na druhej strane sa množia aj bunky hypoblastu, až kým obrastú časť dutiny blastocysty, čím vznikne žĺtkový vak. Žĺtkový vak u cicavcov, na rozdiel od iných živočíchov, nemá vyživovaciu funkciu, túto funkciu preberá placenta. Zvyšný priestor medzi žĺtkovým vakom a stenou blastocysty je tvorený chorionovou dutinou.
V tomto čase dochádza v rámci mnohojadrového trofoblastu k vzniku dutiniek, takzvaných lakún, ktoré sa spájajú a po kontakte s krvnými cievami endometria sa začnú plniť krvou. Takýto lakunárny systém tvorí základ budúceho placentárneho krvného obehu.
V treťom týždni sa v rámci epiblastu vytvára priehlbina - primitívny prúžok, popri ktorom migrujú proliferujúce bunky epiblastu medzi epiblast a hypoblast, čím vzniká tretia zárodočná vrstva - mezoderma. Pôvodné povrchové bunky epiblastu sa budú nazývať ektoderma. Zároveň migrujúce bunky epiblastu nahrádzajú aj pôvodné bunky hypoblastu a budú sa nazývať endoderma. Záverom možno povedať, že všetky tri zárodočné vrstvy sú pôvodom z epiblastu (vznik mezodermu prebieha medzi 14.-15. dňom). Po gastrulácii dochádza k vývinu základnej embryonálnej osi - notochorda, ktorá síce z väčšej časti zaniká, ale má význam v indukcii vývinu neurálnej rúry (základ centrálnej nervovej sústavy) a postupného vývinu párových prvosegmentov (somitov), ktoré sú základom časti lebky, stavcov, kostrovej svaloviny a kožnej zamše. Počas 3. týždňa vývinu dochádza aj k ohybu, takzvanej flexii embrya do tvaru písmena C v predozadnom aj bočnom smere, čím sa endoderma dostáva dovnútra a stáča do rúry a neskôr vytvorí primitívne črevo.
Zárodočné obaly: Ochrana a podpora vývinu
Plodové obaly sú zárodečné štruktúry, ktoré chránia plod, udržujú vhodné prostredie v maternici a podieľajú sa na metabolických procesoch počas tehotenstva. Amnion a chorion vznikajú už časne, v priebehu diferenciácie blastocysty. Oba obaly spolu súvisia pomocou zárodečného stvolu. Okolo zárodku sa vytvára amniový obal a v ňom tekutina, v ktorej zárodok pláva. Druhá zárodočná blana chorion zrastá so sliznicou maternice a vytvára plodový koláč - placentu.
Amnion: Vnútorný ochranný obal
Amnion je vnútorny plodový obal, ktorý je tvorený ektodermom a extraembryonálnym mezodermom, alebo presnejšie extraembryonálnym mezenchymom a amniovým ektodermom pochádzajúcim z epiblastu. Jedná sa o vnútorný plodový obal, ktorý obklopuje amniovú dutinu s amniovou tekutinou recirkulujúcou približne raz za tri hodiny. Táto plodová voda poskytuje plodu ochranu pred mechanickými nárazmi, udržiava stabilnú teplotu a umožňuje mu voľný pohyb, čo je dôležité pre správny vývoj svalov a kostry.
Chorion: Vonkajší obal s kľúčovou úlohou
Chorion je vonkajší plodový obal, ktorý je tvorený extraembryonálnym mezodermom, cytotrofoblastom a syncytiotrofoblastom. Choriová dutina je priestor v extraembryonálnom coelome, ktorý obsahuje žloutkový váček. Chorion vybíha na povrchu v četné klky, ktoré sú zložené z extraembryonálneho mezodermu. Na povrchu sú klky kryté pomocou syncytiotrofoblastu, ktorý vzniká splývaním buniek cytotrofoblastu.
Na začiatku embryonálneho obdobia je plodové vajce na celom povrchu pokryté nitkovitými, bielymi, ako korienky rastlín vyzerajúcimi primárnymi klkmi. Do nich prorastá väzivová os z primárneho mezodermu, vytlačeného ku stene plodového vajca zväčšujúcou sa amniovou dutinou. Tak vznikajú sekundárne klky. Spolu s väzivom vrastajú do klkov cievy, ktoré na obvode plodového vajca rastú pozdĺž výchlipky z chvostového konca embrya - alantois do zárodočného stvolu. Tak sa koncom prvého gestačného mesiaca vytvoril alantoisový obeh, zaisťujúci krvný obeh medzi embryom a klkmi.
S postupom tehotenstva sa mení počet a tvar jednotlivých klkov choriona. Na embryonálnom póle klky rastú a expandujú, čím vytvárajú takzvaný chorion frondosum. Chorion frondosum (oblasť s klkmi) je choriová ploténka na embryonálnom póle smerujúca k decidua basalis. S rastom plodu rastú aj jeho metabolické nároky, čo vedie k adaptáciám placenty. Vo druhom týždni tehotenstva sa chorion rozvetvuje na množstvo sekundárnych a terciárnych klkov.
Chorion laeve (oblasť bez klkov) sa nachádza na abembryonálnom póle pod decidua capsularis. Rastúce embryo sa zvětšuje a vyklenuje děložní stěnu, ktorá je uložená nad ním, smerom do děložní dutiny. Tak vzniká decidua capsularis, ktorá je slabšie zásobená krvou než decidua basalis, ktorá vzniká pod zárodkom. V okolí decidua capsularis sa choriové klky ďalej nerozrastajú a podliehajú postupnej redukcii. Chorion sa postupne rozlišuje na dve časti - väčší chorion laeve (bez choriových klkov) a menší chorion frondosum, kde choriové klky rastú a rozčleňujú sa.
Alantois: Predchodca pupočníkových ciev
Alantois, alebo mokový váčok, je výbežok zadného čreva zo žĺtkového váčku, ktorý smeruje do zárodečného stvolu. Je obklopený primárnym mezodermom, v ktorom sa vytvárajú extraembryonálne cievy pupočníka. Hoci u človeka nemá významnú funkciu v zmysle zásobného orgánu, jeho význam spočíva v tom, že sa podieľa na formovaní pupočníkových ciev, ktoré sú nevyhnutné pre placentárny krvný obeh.
Vznik placenty: Plodové lôžko života
Placenta (plodové lôžko) vzniká diferenciáciou z fetálneho základu plodových obalov. Konkrétne, chorion frondosum spolu s decidua basalis vytvára lůžko neboli placentu. Obdobie vývoja placenty sa označuje ako obdobie placentácie, čo je tretia kritická fáza vývoja oplodneného vajíčka, a je dokončené do 12. týždňa gravidity.
Placenta je komplexný orgán, ktorý plní dôležité životné funkcie počas tehotenstva. Na konci gravidity má podobu okrúhleho terča (placenta discoidea), ktorý je asi 20 cm široký. Váži približne 500 gramov a jej hmotnosť je priamo úmerná hmotnosti plodu.
Placenta sa skladá z choriovej ploténky, choriových klkov a bazálnej ploténky. Medzi oboma ploténkami sa rozkladá členitý placentárny labyrint, kde cirkuluje materská krv. Z choriovej membrány, ktorá je súčasťou choriovej ploténky, vyrastajú choriové klky. Tieto klky delíme na hlavné (ktoré zasahujú až k bazálnej ploténke) a voľné (ktoré sa vznášajú voľne v intervilóznom priestore). Choriové klky fyziologicky prerastajú iba skrz pars functionalis endometria. Materská krv je do placenty privádzaná špirálovitými artériami, ktorých steny sú narušované cytotrofoblastom, čo umožňuje krvnému prúdu vylievať sa do intervilóznych priestorov medzi klkmi. Postupne sa kmeňové klky vetvia na voľné klky, ktoré prorastajú do intervilóznych priestorov. S časom dochádza k čiastočnému ústupu cytotrofoblastu a väziva zo stien klkov, takže kapiláry sú uložené tesne pod syncytiotrofoblastom, čo optimalizuje výmenu látok.
Pupočník: Spojenie medzi matkou a plodom
Pupočník je kľúčový provazec, ktorý zabezpečuje prepojenie plodu s placentou a tým aj s materským organizmom. Je asi 50 cm dlhý a je tvorený rosolovitým väzivom (tzv. Whartonov rôsol), na povrchu je krytý jednovrstvovým amniovým epitelom, ktorý je pôvodom z ektodermu amnia. Úpon pupočníka sa bežne nachádza blízko stredu placenty, čo sa označuje ako insertio centralis.
Vývoj pupočníka prebieha v priebehu formovania vonkajšieho tvaru zárodku. Kožný pupok obsahuje ductus omphaloentericus a zárodečný stvol. Postupne sa ductus omphaloentericus približuje k zárodočnému stvolu, do ktorého zasahuje allantois. Do priestoru medzi nimi (extraembryonálny coelom) dočasne vstupujú črevné kľučky - takzvaná fyziologická pupečníková hernia, ktorá pretrváva približne do 10. týždňa. Následne obidve mezenchymové štruktúry zrastú, amniová dutina sa zväčšuje a amniová membrána sa prikladá na povrch vzniknutého útvaru. Následne allantois, ductus omphaloentericus a vasa omphaloenterica obliterujú (zanikajú) a mezenchym sa premieňa v rosolovité väzivo, ktoré je typické pre pupečník. V pupečníku prebiehajú pupočníkové cievy, ktoré zabezpečujú transport kyslíka a živín od matky k plodu a odvádzanie odpadových látok od plodu.
Funkcie placenty: Komplexný a zázračný orgán
Placenta je komplexný orgán, ktorý tvorí neoddeliteľnú funkčnú jednotku s organizmom matky, plodom, pupočníkom, plodovými obalmi a maternicou. Jej význam je mimoriadne rozsiahly a môže byť označená za zázračný orgán, vzhľadom na šírku jej funkcií.
Výmena látok a plynov
Placenta sa aktívne podieľa na výmene krevných plynov, dodáva živiny od matky k plodu a zabezpečuje odstraňovanie odpadových produktov z plodu do materského obehu. Krv plodu sa v placente dostáva do bezprostrednej blízkosti matkinej krvi a odoberá z nej všetky živiny, kyslík, minerálne látky, vitamíny a vodu, a naopak do nej odovzdáva väčšinu svojich odpadových produktov, najmä oxid uhličitý a močovinu. S rastom plodu a zväčšovaním objemu amniotickej tekutiny sa decidua capsularis vyklenuje a zrastá s decidua parietalis, čo vedie k vzniku amniochoriové membrány.
Imunologická bariéra
Placenta slúži ako dôležitá imunologická bariéra, ktorá ochraňuje plod počas tehotenstva. Zároveň zabezpečuje aj pasívnu imunitu novorodenca krátko po pôrode prenosom materských protilátok. Bunky plodu sa vďaka placente môžu dostať do organizmu matky a lekári a vedci ich našli najmä v chorých a poškodených tkanivách, kde pomáhali liečiť tkanivá matky. Placenta teda nechráni len dieťa, ale pomáha chrániť aj telo matky.
Endokrinná funkcia
Placenta je endokrinný orgán, čo znamená, že produkuje a vylučuje hormóny. Produkuje dva druhy hormónov: steroidné a peptidové. Medzi kľúčové hormóny patrí choriový gonadotropín, ktorý bol spomenutý už v súvislosti s implantáciou. Tieto hormóny zvyšujú prietok krvi, zrýchľujú metabolizmus matky či stimulujú rast maternice. Vytváranie hormónov v placente musí byť v súlade s organizmom matky aj plodu, ktorému to zabezpečuje zdravý vývoj. Ranné nevoľnosti, kŕčové žily či zrýchlený metabolizmus sú bežné zmeny, ktoré ženy zažívajú počas tehotenstva, a dôvodom je práve placenta a jej hormonálna aktivita.
Tretia doba pôrodná
Po pôrode plodu sa úloha placenty v tele matky končí a nastáva takzvaná tretia doba pôrodná. Je to čas po pôrode plodu, kedy má nastať spontánne odlúčenie - separácia placentárneho tkaniva od toho materského a vypudenie placenty, plodových obalov a pupočníka mimo dutiny maternice. Pri bežnom pôrode placenty, teda keď nastáva spontánne odlúčenie, môže rodička pociťovať sekundárne kontrakcie.
Anomálie placenty a ich klinický význam
Výnimočné sú prípady, kedy nebola placenta spontánne odlúčená. Dôvodom môže byť porucha vypudenia placenty a celistvosti, napríklad ak má placenta vývojové anomálie. Sú však aj situácie, kedy je placenta uložená nesprávne, čo môže mať závažné klinické dôsledky.
- Placenta praevia (vcestné lôžko): Vzniká, ak blastocysta niduje v dolnom děložním segmente a placenta potom úplne prerastie děložní hrdlo alebo prekrýva pôrodnícku bránku. Je to veľmi závažný stav, ktorý tvorí významnú prekážku v oblasti pôrodného kanála, je rizikom krvácania a komplikuje fyziologický pôrod cez vaginálnu cestu.
- Placenta duplex: Vzniká, ak sa chorion frondosum nevyvíja len v oblasti decidua basalis, ale perzistuje na viacerých miestach.
- Placenta accreta: Vzniká, ak choriové klky prerastajú až do pars basalis endometria, teda k myometriu (svalovine maternice).
- Placenta increta: Znamená prerastanie choriových klkov medzi svalové snopce myometria. V takýchto prípadoch je najčastejším riešením hysterektómia.
- Placenta percreta: Je extrémna anomália, kedy choriové klky prerastajú až do okolitých štruktúr, napríklad do močového mechúra alebo čreva, čo predstavuje život ohrozujúci stav pre matku.
Kmeňové bunky placenty: Potenciál pre budúcnosť
Pre vývoj dieťaťa sú nevyhnutné kmeňové bunky placenty. Nielen počas tehotenstva, ale aj krátko po pôrode. Svoju ochrannú funkciu však môžu plniť aj niekoľko desiatok rokov po narodení dieťaťa. Zázračná sila placenty sa však prejavuje len kým je v tele matky a následne po pôrode musí byť odborne spracovaná a skladovaná pri veľmi nízkej teplote v špeciálnom biologickom kontajneri, kde je k dispozícii počas celého života dieťaťa.
Placenta obsahuje rôzne typy kmeňových buniek s vysokým terapeutickým potenciálom:
- Krvotvorné kmeňové bunky: Tieto bunky sa využívajú pri transplantácii krvotvorných kmeňových buniek, hlavne pri onkologických alebo hematologických ochoreniach, a tiež pri liečbe imunity či metabolizmu. Transplantácia vlastných buniek môže zachrániť život pacienta.
- Mezenchymálne kmeňové bunky: Tieto bunky sa zase využívajú na liečbu autoimunitných a zápalových ochorení vďaka ich schopnosti modulovať imunitnú odpoveď a podporovať regeneráciu tkanív.
- Amniónové epiteliálne kmeňové bunky: Sú vhodné na bunkové terapie v oblasti oftalmológie a dermatológie, kde môžu pomôcť pri obnove poškodených tkanív oka a kože.
- Endoteliálne progenitorové bunky: Majú schopnosť stimulovať regeneráciu ciev, čo je kľúčové pri liečbe ischemických ochorení a pri podpore hojenia rán.
Placenta má teda počas tehotenstva a aj po ňom takú významnú úlohu a natoľko široké spektrum funkcií, že ju môžeme označiť za zázračný orgán. Môže liečiť poškodené bunky v tele matky, ochraňuje dieťa počas tehotenstva, ale má potenciál liečiť aj roky po pôrode prostredníctvom uskladnených kmeňových buniek.
tags: #zarodocne #obaly #a #placenta #vznika