Часть V. Физиология возрастного развития

После оплодотворения требуется 6–7 сут, чтобы оплодотворенная яйцеклетка (зигота) поступила через маточную трубу в полость матки и погрузилась в эндометрий. Оплодотворенную яйцеклетку переносит слабый ток жидкости, секретируемой эпителиальными клетками внутреннего слоя трубы, и сокращения ресничек, биения которых направлены в сторону матки. В течение первой недели развития происходит дробление зиготы и через стадию морулы формирование бластоцисты (рис. 30.2).

Дробление — митотическое деление диплоидных клеток без увеличения их суммарного объема — стадия развития, наступающая после оплодотворения. При дроблении происходит относительно быстрое увеличение количества клеток (бластомеров) от 2 до примерно 12–16 к третьим суткам после оплодотворения, когда концептус достигает стадии морулы и выходит в полость матки из маточной трубы (рис. 30.3). Зигота первоначально находится

Рис. 30.2. Начальный период развития: а — овуляция, оплодотворение яйцеклетки в фаллопиевой трубе и имплантация бластоцисты в матку; б — роль клеток трофобласта в имплантации бластоцисты в эндометрий матки Источник: J.E. Hall (2016)

Рис. 30.3. Провизорные органы: а — погруженная в эндометрий бластоциста; б — внезародышевые оболочки

в ампуле маточной трубы и примерно через 30 ч после оплодотворения совершает первое дробление, в результате которого образуются два бластомера. По мере увеличения числа бластомеров концептус перемещается по маточной трубе и к третьим суткам достигает стадии морулы.

До этого бластомеры расположены рыхло, но вскоре концептус уплотняется (компактизация), поверхность соприкосновения бластомеров увеличивается, а объем межклеточного пространства уменьшается. Сближение бластомеров в ходе компактизации — необходимое условие для образования между бластомерами специализированных межклеточных контактов (щелевые и плотные контакты). До формирования контактов в плазматическую мембрану бластомеров начинает встраиваться белок адгезии — увоморулин.

Морула — группа клеток, возникших в ходе нескольких делений и заключенных внутри прозрачной оболочки. Центрально расположенные клетки морулы образуют щелевые контакты, при помощи которых осуществляются информационные межклеточные взаимодействия. Именно из этих клеток и возникает собственно эмбрион. Периферические клетки морулы соединяют плотные контакты; они формируют барьер, обособляющий внутреннюю среду морулы.

Бластоциста (зародышевый пузырек) возникает с появлением бластоцеля (заполненной жидкостью полости) к четвертым суткам после оплодотворения. Объем бластоцеля увеличивается, и зародыш приобретает форму пузырька. Прозрачная оболочка истончается и исчезает. Если не произойдет растворения прозрачной оболочки, бластоциста не сможет прикрепиться к поверхности эндометрия. Бластоцисту (см. рис. 30.2) составляют трофобласт и внутренняя клеточная масса (эмбриобласт).

Трофобласт (позднее дифференцируется на цитотрофобласт и синцитиотрофобласт) — покров зародышевого комплекса — образован периферическими клетками морулы, связанными плотными контактами. Через клетки трофобласта происходит поступление жидкости в бластоцель.

Внутренняя клеточная масса (эмбриобласт) — компактная масса мелких клеток, выступающих в бластоцель. Клетки внутренней клеточной массы происходят из центральной части морулы и связаны друг с другом при помощи щелевых контактов. В дальнейшем из внутренней клеточной массы образуются собственно зародыш и некоторые связанные с ним оболочки.

Успешное наступление беременности после оплодотворения зависит от имплантации зародыша в стенку матки. Без этого события концептус будет вымыт из полости матки при следующей менструации.

Имплантация обычно происходит в верхней части матки, причем чаще всего — на ее задней стенке. Перед имплантацией клетки, окружающие бластоцисту (zona pellucida), исчезают, бластоциста прикрепляется к эндометрию (нидация). В дальнейшем бластоциста полностью погружается в эндометрий. Имплантация обычно завершается на 24–25-е сутки гестации (10–11-е сутки после оплодотворения). Имплантация происходит путем взаимодействия клеток эндометрия (эпителиальные и децидуальные) и клеток трофобласта. В ходе имплантации последовательно развертываются фазы прилегания (аппозиции), слипания (адгезии) и погружения (инвазии).

Аппозиция. Под влиянием прогестерона поверхностные эпителиальные клетки эндометрия между 19-м и 21-м днями менструального цикла формируют многочисленные пальцевидные выросты (пиноподии), интенсивно адсорбирующие путем пиноцитоза жидкое содержимое полости матки. В результате объем полости матки значительно уменьшается, что способствует прилеганию бластоцисты к поверхности эндометрия. При этом бластоциста ориентирована так, что покрытая трофобластом внутренняя клеточная масса прилегает к поверхности эндометрия. Одновременно или несколько раньше под влиянием литических ферментов, секретируемых клетками трофобласта, а также трипсиноподобного фермента эндометрия — плазмина происходит деградация блестящей оболочки. Растворение блестящей оболочки бластоцисты — необходимое условие адгезии бластоцисты к эндометрию (при наличии блестящей оболочки бластоциста не имплантируется).

Адгезия происходит при связывании трансмембранных белков — интегринов — с белками межклеточного матрикса. В частности, интегрины клеток трофобласта связываются с ламинином эндометрия, а интегрины клеток эндометрия с фибронектином и витронектином бластоцисты. Поскольку интегрины не только реализуют адгезию между клетками (а также между клетками и внеклеточным матриксом), но и принимают участие в формировании сигналов, регулирующих экспрессию генов и пролиферацию клеток, сразу же после прилипания бластоцисты к эндометрию начинается пролиферация клеток трофобласта и секреция ими ряда веществ, необходимых для погружения бластоцисты в эндометрий и для ее иммунной защиты.

Инвазия (см. рис. 30.2, 30.3). В пролиферирующем трофобласте происходит его дифференцировка на цитотрофобласт и синцитиотрофобласт. Расположенный снаружи синцитиотрофобласт состоит из больших многоядерных клеток, секретирующих протеазы. Именно эти ферменты обеспечивают инвазивные свойства бластоцисты. Клетки синцитиотрофобласта внедряются в строму эндометрия, разрушают компоненты межклеточного вещества, а также кровеносные капилляры, спиральные артерии и венозные сосуды.

В результате образуется ограниченная клетками синцитиотрофобласта система заполненных материнской кровью лакун. В эти лакуны кровь вливается из спиральных артерий матки, а дренируются лакуны посредством венозных маточных сосудов (рис. 30.4). Одновременно в погружающейся бластоцисте начинается дифференцировка эмбриона и формируются зачатки вспомогательных внеэмбриональных (провизорных, или временных) органов, а в эндометрии набирает темпы процесс децидуализации.

Децидуализация и децидуальная оболочка. Децидуализация — образование децидуальной (отпадающей при родах) оболочки. Клетки стромы эндометрия подвергаются выраженным биохимическим и морфологическим изменениям, называемым децидуализацией. Децидуализация начинается в месте погружения бластоцисты в эндометрий (формируется deciduabasalis, позднее — материнская часть плаценты) и концентрически распространяется от места

Рис. 30.4. Трехнедельный эмбрион на стадии гаструлы

имплантации по всему эндометрию (deciduaparietalis). Одновременно эндометрий обрастает бластоцисту сверху (deciduacapsularis). В результате зародыш оказывается погруженным в толщу слизистой оболочки матки.