Pamiętacie mój niedawny wpis o in vitro? Napisałam w nim, że pytanie o to, od kiedy zaczyna się życie, nie jest domeną żadnej z biologicznych nauk, a odpowiedzi na niej poszukiwać mogą raczej filozofowie, a nie przyrodnicy. I tak sobie pomyślałam, że dobrze byłoby rozwinąć tę myśl. W dyskusjach o wszystkich tych kontrowersyjnych sprawach związanych z aborcją, antykoncepcją, in vitro i generalnie zawsze wtedy, kiedy chcemy zaglądać komuś w majtki, pojawiają się te same, ogólnikowe i – technicznie rzecz biorąc – nic nie znaczące określenia: moment poczęcia, rozpoczęcie życia, chwila zapłodnienia i tak dalej. Wszystkie one są mętne niczym woda w stawie. Dlaczego? No właśnie. Chodźcie, pogadamy sobie dzisiaj o pszczółkach i kwiatkach! [su_spacer]
Pierwsza i najważniejsza rzecz jest taka:
Zapłodnienie to nie moment. To względnie długi i skomplikowany proces. [su_spacer]
Kiedy uczono nas o nim w szkole i generalnie kiedy wyobrażamy sobie zapłodnienie, nasze mózgi myślą raczej w kategorii ułamków sekund. Ot, przychodzą do siebie plemnik i jajeczko, łączą się i bum! Nagle mamy już zygotę. W rzeczywistości zapłodnienie składa się z wielu następujących po sobie etapów i nie zachodzi w ciągu ułamka sekundy.
Dobra, to zaczynamy. [su_spacer]
Wyścig plemników
Pierwszy i chyba najbardziej popularny błąd w myśleniu o zapłodnieniu to ten o plemnikach ścigających się na drodze do oocytu. Zawsze wyobrażamy sobie, że bezpośrednio po stosunku, w drogach rodnych kobiety dochodzi do jakiegoś morderczego wyścigu, a plemnikom zależy tylko na tym, by dostać się do oocytu jak najszybciej. Cóż… Jak to z każdym uproszczeniem bywa, jest w nim i trochę prawdy, i trochę kłamstwa. Wszystko za sprawą zjawiska, które zwie się… [su_spacer]
Kapacytacja
Kapacytacja to trwający kilka ładnych godzin proces biochemicznych zmian, przez które musi przejść każdy plemnik, który ma stać się zdolny do zapłodnienia. Aby poddać się kapacytacji, plemniki zakotwiczają się w ścianie dróg rodnych samicy i umożliwiają odpowiednim enzymom, białkom i lipoproteinom zmodyfikowanie niektórych części swojej błony akrosomowej (czyli tej części błony, która okrywa ich akrosom – pęcherzyk zawierający substancje konieczne do przegryzienia się przez błonę oocytu). Zaraz po wejściu do dróg rodnych samicy, tylko uszkodzone plemniki rzucają się więc na poszukiwanie oocytu. Reszta urządza sobie kilkugodzinny fajrant, w czasie którego nabywa zdolności do zapłodnienia. Udowodniono, że pierwsze plemniki pojawiają się w okolicy żeńskiej gamety już po kilkudziesięciu minutach od stosunku. Do zapłodnienia może natomiast dojść i w kilkadziesiąt godzin po stosunku, co dowodzi temu, że w przypadku plemników zasada kto pierwszy, ten lepszy sprawdza się tylko po części. [su_spacer]
Plemnik vs obstawa oocytu
Okej. Załóżmy, że nasz plemnik przeszedł kapacytację pomyślnie, udał się w podróż wgłąb dróg rodnych i w końcu dostał się do odpowiedniego miejsca w jajowodzie. Widzi oocyt. Co teraz? Tak sobie po prostu do niego… wchodzi? Czy to jest już owy magiczny moment zapłodnienia?
Jak się pewnie spodziewacie – nie. Przed plemnikiem jeszcze długa droga, ponieważ oocyt nie jest wcale taki głupi i ma obstawę. Nie dość, że sam wyprodukował tzw. otoczkę przejrzystą, to jeszcze na zewnątrz ochrania go ekipa komórek zwana wieńcem promienistym. Komórki folikularne (czyli te, które tworzą wieniec promienisty) zlepione są ze sobą substancją bogatą w kwas hialuronowy (tak, tak, w organizmie nie służy on jedynie do wypełniania zmarszczek). Nic to jednak dla plemnika, ponieważ ma on zdolność do wydzielania enzymu hialuronidazy, którym wytrawia sobie drogę pomiędzy komórkami.
Teraz jest już bliżej oocytu:
Do pokonania wciąż jest jednak osłonka przejrzysta. To dość gruba glikoproteinowa otoczka, która składa się z różnych elementów. Jej najważniejszym komponentem jest glikoproteina ZP3, która wiąże się z plemnikiem i indukuje w nim zajście reakcji akrosomowej. Wydzielona z pęcherzyka akrosomowego akrozyna prawdopodobnie przegryza się przez osłonkę przejrzystą oraz błonę oocytu, choć cały ten proces kryje jeszcze w sobie wiele tajemnic. Ostatecznie, nie wdając się w szczegóły, plemnik może wejść do oocytu. Sukces!
Okej, czyli to jest już to zapłodnienie?
Well… No niezbyt. Teraz, po wniknięciu plemnika na teren żeńskiej gamety, oocyt musi dokończyć mejozę (która, tak btw, rozpoczęła się jeszcze, kiedy jego właścicielka była płodem w brzuchu swojej mamy. Fakt ten nieprzerwanie, od wielu lat, miażdży mi mózg). Plemnik musi więc chwilę zaczekać. Wygląda to mniej więcej tak:
Na skutek kaskady reakcji wywołanej obecnością plemnika w cytoplazmie, oocyt dokańcza drugi podział mejotyczny, uwalniając przy tym tzw. drugie ciałko kierunkowe. Od tego momentu można mówić już o komórce jajowej. [su_spacer]
Fuzja!
Dobra, to już mamy to zapłodnienie?
Spokojnie. Póki co mamy po prostu plemnik w cytoplazmie jajeczka. Aby cały męski materiał genetyczny mógł zmieścić się w strukturze tak niewielkiej jak plemnik, musiał wcześniej skondensować i zostać upakowany o wiele ciaśniej niż w zwyczajnym jądrze komórki somatycznej. Białka odpowiedzialne za kondensację materiału genetycznego w plemniku, muszą zostać więc wymienione na histony (o których pisałam tutaj). Dzieje się to zazwyczaj wtedy, kiedy oocyt kończy podział mejotyczny. W momencie, kiedy obydwa materiały genetyczne – zarówno ten od mamy, jak i ten od taty – są już gotowe do fuzji, nazywamy je przedjądrzami. Przedjądrza migrują w stronę centrum oocytu i tam ostatecznie mieszają się – chromosomy odnajdują swoje homologiczne pary, wszystko zostaje uporządkowane i ostatecznie skopiowane tak, aby zygota mogła się podzielić.
Czyli teraz mamy już na pewno zapłodnienie, to jest ten moment, od którego zaczęło się nowe życie, hurraaaaa!
Chwila, chwila. Jest jeszcze jeden niuans. Już ostatni, obiecuję. [su_spacer]
Aktywacja genomu zarodka
Otóż nowo powstały zarodek przez kilka pierwszych podziałów nie funkcjonuje w oparciu o własny genom. Cała komórkowa maszyneria metaboliczno-regulacyjno-transkrypcyjno-replikacyjna bazuje na zgromadzonym w czasie powstawania jajeczka matczynym materiale genetycznym. U człowieka aktywacja genomu zarodka zachodzi gdzieś pomiędzy stadium 4, a 8 komórek. Z technicznego punktu widzenia, w ciągu pierwszych godzin od zapłodnienia, zarodek jest więc niczym innym jak tylko przedłużeniem organizmu matki, w którym akurat znajduje się jakiś połowicznie obcy DNA. Bez matczynego materiału genetycznego zarodek nie byłby w stanie dzielić się ani przeżyć. Ta mała grudka komórek – owszem – zawiera w sobie DNA z informacją o tym, jak zbudować nowego człowieka, jednak genom ten jest zupełnie nieaktywny, niezdolny do transkrypcji jakichkolwiek genów ani podtrzymania życia.
Po aktywacji własnego genomu zarodek i tak ma przed sobą jeszcze sporą drogę do przebycia. W ciągu kilku dni musi zaimplantować się w macicy, a to także skomplikowany proces, na który składa się mnóstwo czynników. Wiele zarodków nie przejdzie go pomyślnie i obumrze. No a potem jeszcze rozwój błon płodowych i całe 9 miesięcy pozostawania zależnym od substancji odżywczych w ciele mamy.
A zatem – od kiedy zaczyna się życie, w której dokładnie nanosekundzie mówimy o momencie zapłodnienia i czym nazwać zarodek, którego być albo nie być zależy tylko i wyłącznie od poprawnego działania materiału genetycznego jego matki? Nie mnie rozstrzygać. Obawiam się także, że nie ma na tym świecie nikogo, kto mógłby bez zająknięcia i najmniejszej wątpliwości osądzić, od kiedy – z naukowego punktu widzenia – zaczyna się życie.
Takie rzeczy wie chyba tylko Pan Jeżu.
[su_icon icon=”icon: heart”]Buzi![/su_icon]
Kocham te Twoje rysunki, które potrafią wszystko tak dobitnie i zabawnie wytłumaczyć. <3
Patrząc na Twoje świetne rysunki myślę sobie, że powinnaś ilustrować podręczniki szkolne. :D
Zgadzam się
to byłby pierwszy podręcznik, który kupiłabym sama z siebie, mimo, że szkołę już mam dawno za sobą!
Potwierdzam – czuję, że chyba nawet polubiłabym biologię :D
Gdyby tak uczono biologii mielibyśmy samych noblistów z polskiej młodzieży. Geniusz.
dokładnie tak. GENIALNIE opisujesz i ilustrujesz (ps. obrazek z plemnikiem bajerującym śpiewem zawstydzony oocyt jest moim faworytem – wygrał wszystko :D), a ten wpis z wszystkich laboratoryjnych jest chyba moim ulubionym. raz jeszcze, szacun, kasiu!
hahaha, ależ to boskie!!!
Jestem tu dzisiaj pierwszy raz, ale zostanę na dłużej. Zachwyciłas mnie :) pozdrawiam i idę czytać dalej.
Rewelacyjnie opisane :) I tak uroczo <3
Życie jest, co IMO wynika z tekstu powyżej – procesem ciągłym,. nie da się wskazać początku czy końca. Myślę sobie tak, nasze małe osobnicze początki i końce są bez większego znaczenia dla Życia.
Tak, a mężczyzna zawsze może zrobić drugie z kimś innym, nawet piątkę na dzień. Moim zdaniem zbyt to kategoryczne, biorąc pod uwagę, iż rzeczony zbitek komórek ma plan budowy od dwojga dostawców.
Tak bardzo się nie zgadzam. Jeżeli parze pęknie prezerwatywa, a kobieta stwierdzi, że nie chce być matką i chce wziąć ellaone, a mężczyzna powie „nie rób tego, ja mogę zostać ojcem/będzie to będzie”, to co wtedy? Jeżeli chodzi o ciążę, to ostatnie zdanie zawsze powinno należeć do kobiety. To nie on będzie musiał użyczyć swojego ciała zarodkowi, a później płodowi i w końcu to nie on będzie musiał urodzić. Oczywiście temat dziecka powinien być zawsze przez partnerów przedyskutowany, ale wszyscy wiemy jak to w praktyce wygląda i nie uważam, że w razie wpadki, mężczyzna ma prawo powiedzieć, że on chce tego dziecka i kobieta MUSI je urodzić.
Nie wiemy jak to w praktyce wygląda, możemy przypuszczać. Nie zaprzeczę jednak że dość często niezbyt fajnie. Temat jest skomplikowany ze względu na to ze biologia ułożyła to tak a nie inaczej i nie ma się co z tym kopać. Kategoryczne stawianie sprawy zdejmuje odpowiedzialność z mężczyzn, to jej ciało i tak zrobi jak zechce, mam w nosie zabezpieczenia. Leję jak leci, to moje ciało i taką mam naturę. Nie widzę możliwości ustawienia tego kategorycznie, co zresztą też wynika z fizjologii. Kobieta ma pełną fizyczną kontrolę. Jednak takie stawianie sprawy kłuci się potem z roszczeniami do współsprawcy. Zakładam oczywiście obopólną zgodę na współżycie, co do świadomej możliwych konsekwencji zgody mam pewne wątpliwość. To już jednak wina systemu edukacji.
Ucz mnie <3
Byłabyś genialną nauczycielką w szkole :D
Łaaa, ale świetny tekst <3 Dopiero teraz się do niego dogrzebałam. A te rysunki – istne cukiereczki! :)
Kasiu, tak mi jeszcze jedno przyszło do głowy: w całym tym procesie bardzo istotny jest też moment zagnieżdżenia się zarodka w macicy. Jeśli się to nie uda (np. macica będzie nieprawidłowo zbudowana lub endometrium będzie uszkodzone wskutek choroby, albo rozwinie się ciąża pozamaciczna), to życie, które budzi tyle kontrowersji, i tak nie ma szans się utrzymać, rozwijać, narodzić itd., więc sam "moment zapłodnienia" nie gwarantuje sukcesu.
Wszystko to prowadzi do konkluzji, że bardzo trudno jest wskazać początek życia, który byłby "gwarancją sukcesu" – składa się na to zbyt wiele procesów biologicznych i czynników zewnętrznych.
Kasiu – nader przejrzyste wyjaśnienie skomplikowanego zagadnienia!
Czy korzystając z Twojego daru wyjaśniania skomplikowanych rzeczy prosto i przystępnie, mogłabyś pochylić się nad tematem zapłodnienia w kontekście antykoncepcji?
Chodzi mi o to, że wydaje mi się, iż wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, że tylko przez stosunkowo niewielką część cyklu kobieta jest płodna, a w dodatku ten stan płodności można precyzyjnie określić dzięki objawowo-termicznej metodzie antykoncepcji bądź komputerach cyklu… Wiele osób uważa, że metoda Billingsów ma skuteczność zbliżoną do metody kalendarzyka, i że polega na tym samym, kiedy de facto metoda Billingsów ma skuteczność bliższą dobrze założonej prezerwatywie czy nawet tabletkom antykoncepcyjnym, ale nie ma skutków ubocznych… Myślę, że tego typu poglądy biorą się głównie z braku wiedzy na temat tego, jak dokładnie przebiega kobiecy cykl w kontekście dni płodnych, tj. niewiedzy na temat tego, jakie warunki muszą być spełnione, by do zapłodnienia doszło (tutaj opisałaś sam proces zapłodnienia, z pominięciem faktu, że po zapłodnieniu jajeczko musi się jeszcze zagnieździć w macicy, a nie zawsze do tego dochodzi, a ponadto aby doszło do kapacytacji plemników, w macicy musi być obecny śluz płodny, bo bez jego obecności plemniki obumierają).
Mało jest w sieci artykułów przystępnie opisujących zagadnienie kobiecej płodności, fajnie by było przeczytać o tym z perspektywy kobiety, która w dodatku zna się na biologicznej stronie zagadnienia :)
Świetnie wiedzieć, że znana jest cała chemia tych procesów. Nurtuje mnie jednak jedno pytanie, ponieważ opis kończy się na fuzji, a co potem? Z tego, co ostatnio słyszałem, ten proces nie gwarantuje jeszcze rozwoju płodu, ponieważ pozostaje kwestia zaczepienia zarodka w ścianie macicy, a to nie zawsze się udaje. Prawda to?
No tak, zagnieżdżenie zarodka też nie zachodzi zawsze i też jest skomplikowane. A po zagnieżdżeniu organizm zarodka jest wciąż przez wiele tygodni zależny od matki, więc… im dalej w las, tym więcej pytań. Bo czy o pełnoprawnym życiu można mówić, jeśli płód po odcięciu od organizmu matki nie ma żadnych szans na przetrwanie?
Sądzę, że można, co prawda biologicznie dziecko jest przez pewien czas trochę pasożytem :) ale czy to oznacza, że to niepełnoprawne życie? Z biologicznego punktu widzenia tutaj już nie ma wątpliwości co do życia, z filozoficznego czy religijnego niestety już bywa różnie… Niestety, teraz doszło do tego zakrętu w historii, gdzie znów są zabijane nawet noworodki, tym razem nie dla jakiegoś pogańskiego bożka, dla mnie jednak to prawie to samo…
Będę ten tekst polecać i przekazywać dalej bo ja niestety nie umiem tego tak spójnie opowiedzieć i mój głos w dyskusji brzmi mniej więcej „wiem, że jest tak i tak, ale nie umiem tego wyjaśnić”. A przy okazji polecam świetną książkę „Wojny plemników”, być może już znasz, wyjaśniła mi ona wiele kwestii dotyczących rozmnażania i zachowania ludzi :D
Cała komórkowa maszyneria
metaboliczno-regulacyjno-transkrypcyjno-replikacyjna bazuje na
zgromadzonym w czasie powstawania jajeczka matczynym materiale
genetycznym
Co to oznacza tak dokładniej? Czy chodzi o to, że białka są produkowane na podstawie informacji tylko z matczynej części DNA znajdującej się w jajeczku? I że transkrypcja z genów znajdujących się na ojcowskiej części DNA zaczyna się dopiero po kilku podziałach? Czym to jest sterowane?
To znaczy, że w oocycie nagromadza się jeszcze przed zapłodnieniem matczyne mRNA, które przez kilka – kilkadziesiąt (w zależności od gatunku) podziałów bruzdkowania odpowiada za pracę komórek zarodka. Potem zachodzi tzw. Mid blastula transition, czyli proces aktywowania genomu zarodka i degradacji mRNA od matki.
Aaa. Zaczynam jarzyć. A co powoduje, że nie ma przez ten czas transkrypcji z DNA zarodka?
bruzdkowanie jest szybkie i wymaga, by DNA namnażało się sprawnie. dzięki temu, że transkrypcja z genomu zarodka nie zachodzi, tempo podziałów jest utrzymywane na wysokim poziomie.
Ale ja pytam, jaki mechanizm powoduje, że nie ma tej transkrypcji z genomu?
Pojęcie życie nie istnieje w nauce, to już są kwestie filozoficzne.