أسبوع الاول من تطور الجنين (الكيسة الأريمية): المراحل والديناميكيات ، التصنيف

إن تطور الجنين البشري خلال الأسبوع الأول هو عملية بيولوجية معقدة تبدأ باندماج الأمشاج وتنتهي بالزرع الناجح للكيسة الأريمية في جدار الرحم. تتناول هذه المقالة بالتفصيل الآليات الجزيئية للإخصاب ، والتسلسل الزمني لتفتيت الخلايا يوما بعد يوم ، والأنظمة الحديثة للتقييم المورفولوجي لجودة الكيسة الأريمية، بالإضافة إلى المراحل الرئيسية لزرعها في بطانة الرحم.

فسيولوجيا عملية الإخصاب

تبدأ عملية الإخصاب عندما تلتقي الأمشاج في الجزء الأمبولي من قناة فالوب، حيث تتغلب الحيوانات المنوية على عدة حواجز للاندماج مع البويضة من الدرجة الثانية.

مراحل الإخصاب

• السعة أثناء وجوده في الجهاز التناسلي للأنثى، يفقد الحيوان المنوي غلاف البروتين السكري ويكتسب القدرة على الإخصاب.
• يمر عبر الوريد مشع يمر الحيوان المنوي عبر الطبقة الخارجية لخلايا البويضات بسبب إنزيم الهيالورونيداز، الذي يذيب مصفوفة الخلايا الجرابية.
• تفاعل الأكروسوم عند الوصول إلى القشرة اللامعة (المنطقة الشفافة) ، ترتبط الحيوانات المنوية بالبروتين السكري زد بي3 ، مما يؤدي إلى تفاعل أكروسوم – إطلاق البروتياز (الأكروزين بشكل أساسي)، مما يسمح بالتغلب على هذا الحاجز.
• غشاء الانصهار بعد الاختراق من خلال الغشاء اللامع، تندمج أغشية البلازما للأمشاج. تجدر الإشارة إلى أن رأس الحيوانات المنوية فقط يخترق سيتوبلازم البويضة، ويظل ذيله في الخارج.
• رد فعل المنطقة استجابة لاختراق الحيوانات المنوية ، يتم تنشيط البويضة: تفرز الحبيبات القشرية الإنزيمات التي تعدل المنطقة الشفافة (تفاعل المنطقة) ، مما يجعلها غير منفذة للحيوانات المنوية الأخرى، مما يمنع تعدد الحيوانات المنوية.
• الانتهاء من التقسيم تكمل البويضة الانقسام الانتصافي الثاني في وقت واحد مع تفاعل المنطقة، وتشكل بويضة ناضجة مع مجموعة أحادية العدد من الكروموسومات (23، X) وجسم قطبي ثان.
• تشكيل النواة تنفصل نواة الحيوانات المنوية، وتشكل النواة الذكرية ، وتتكون النواة الأنثوية من نواة البويضة. خلال الساعات القليلة التالية، تهاجر النواة إلى مركز الخلية ، وتزامن دوراتها الخلوية.

الانتهاء من عملية وتشكيل البيضة الملقحة

في غضون 18-24 ساعة بعد الاندماج، تذوب النواة قذائفها النووية، وتصطف الكروموسومات على مغزل تقسيم واحد، لتكمل الإخصاب الحقيقي-تكوين زيجوت ثنائي الصبغيات (46، ХХ أو 46 ، ХУ).

تمثل هذه اللحظة بداية التطور الجنيني ، ويتم التحكم في الأقسام الأولى بواسطة الحمض النووي الريبي للأم والبروتينات المتراكمة في البويضة، بينما يتم تنشيط الجينوم الجنيني فقط في مرحلة 4-8 خلايا.

ديناميات التطور الجنيني البشري المبكر

تتضمن عملية التطور الجنيني البشري في المراحل المبكرة مراحل متتالية من التكسير والضغط وتكوين الكيسة الأريمية.

اليوم 0-1: تكوين الزيجوت (2n.4c)

بعد إخصاب البويضة بواسطة الحيوانات المنوية، تتكون البيضة الملقحة من مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات (2n) ومحتوى الحمض النووي رباعي الصبغيات (4c). في هذه المرحلة، يتم الانتهاء من الانقسام الانتصافي الثاني، والذي يصاحبه:

• تكوين النوى الذكرية والأنثوية (مرئية تحت المجهر بعد 16-20 ساعة من الإخصاب);
• تفعيل الرنا المرسال الأمومي الذي يتحكم في المراحل المبكرة من التطور;
• بداية تخليق البروتينات اللازمة لسحق لاحق.

يحدث الانقسام الانقسامي الأول للزيجوت بعد 24-30 ساعة من الإخصاب ، مما يؤدي إلى تكوين 2 بلاستوميرات. في هذه المرحلة من التطور، يجب على علماء الأجنة تقييم:

وجود وتوصيف النوى (بيض الجنين)

• 2 بيض الجنين (عادي) اثنان من النوى المرئية بوضوح (ذكر وأنثى);
• 1 بيض عقيم / 3 بيض عقيم (شذوذ) الاضطرابات الوراثية المحتملة;
• 0 بيض الجنين نقص الإخصاب.

موقع النواة

• مركزي;
• الطرفية.

عدد وموقع الهيئات القطبية

• 2 الجسيمات القطبية (القاعدة);
• 1 أو> 2 (قد يشير إلى حالات شاذة).

تناظر النوى

• متساوية في الحجم;
• مختلفة في الحجم (أقل ملاءمة).

وجود فجوات أو شوائب أخرى

• مفقود (جيد);
• الحاضر (قد يؤدي إلى تدهور الجودة).

تتميز هذه المرحلة بالانقسام غير المتزامن: حوالي 30 ٪ من الأجنة لها توزيع غير متساو للسيتوبلازم بين الأريميات، والذي قد يكون بسبب جودة البويضة أو ميزات تنشيط الجينوم الجنيني. وفي الوقت نفسه ، يبدأ الانتقال بين الأم واللقاح (مزت ، الانتقال بين الأم واللقاح)، حيث تتحلل مرناس الأمهات وينشط النسخ الجيني للجنين تدريجيا، مما يدل على انتقال السيطرة التنموية من العوامل الأم إلى تلك الجنينية.

اليوم 2: مرحلة التكسير المبكرة

في اليوم 2، يكون الجنين في مرحلة مبكرة من التفتت ويجب أن يتكون عادة من 2-4 بلاستوميرات (خلايا). يتضمن التقييم عدة معايير رئيسية:

عدد المتفجرات

• 4 خلايا (جيد);
• 3 خلايا (مسموح);
• 2 خلايا (تأخير طفيف);
• 1 خلية أو>4 الخلية الانحراف عن القاعدة).

تجدر الإشارة إلى أن المبلغ يجب أن يتوافق مع وقت التطوير – في المتوسط ، 1 تقسيم كل 24 ساعة.

حجم وشكل بلاستومر

• A مثالي (ناعم ، من نفس الحجم);
• B جيد (اختلافات طفيفة في الحجم);
• C مرض (عدم تناسق ملحوظ);
• D السيئة (تختلف اختلافا كبيرا في الحجم).

درجة التجزؤ

• <10% (ممتاز);
• 10-25% (جيد);
• 25-50% (مرضية);
• >50% (سيئ).

وجود تعدد النوى

• 0-مفقود (عادي);
• 1-الحاضر (علامة سلبية).

أفضل الأجنة في هذه المرحلة لديها:

• 4 متفجرات متطابقة;
• الحد الأدنى من التجزئة<10%);
• غياب تعدد النوى.

اليوم 2-3: المرحلة 6-8 الخلايا وتقييم التنمية

في اليوم 2-3 ، يخضع الجنين للانقسامات الانقسامية 2 و 3 ، ليصل إلى مرحلة 4-8 خلايا. خلال هذه الفترة ، يتم تنشيط جينوم الزيجوت (زغا ، تنشيط الجينوم الزيجوت ZGA, zygotic genome activation) ، حيث، في مرحلة 4-8 بلاستوميرات (~يوم 3) ، يبدأ التعبير النشط للجينات الجنينية ، بما في ذلك عوامل النسخ الرئيسية (أكتوبر 4 ، نانوغ) المسؤولة عن الحفاظ على تعدد القدرات ومزيد من التطوير. في موازاة ذلك ، يتم إنشاء التفاعلات اللاصقة الأولى بين المتفجرات ، بوساطة بروتينات التصاق الخلية ، والتي تعزز الانضغاط في المراحل اللاحقة.

في اليوم 3، يكون الجنين في مرحلة التفتت (6-8 خلايا). يشمل التقييم:

عدد الخلايا المتفجرة (الخلايا)

التطور المثالي على د3: 8 خلايا (6-10 مقبولة).

• 6 خلايا-تأخر النمو المحتمل;
• >10 خلايا-الانقسام المتسارع (قد يشير إلى تشوهات الكروموسومات).

درجة التجزؤ ( ٪ )

حجم وتناسق الخلايا البلستومرات

• A(مثالي) جميع الخلايا هي نفس الحجم، مع عدم وجود تشوهات.;
• B (جيد) عدم تناسق طفيف (فرق الحجم <20٪);
• C(مرض) عدم تناسق قوي (تختلف أحجام الخلايا اختلافا كبيرا);
• D(سيئة) غير النظامية، بلاستوميريس مشوهة.

وجود تعدد النوى (نوى متعددة في خلية واحدة هو علامة سيئة)

• مفقود (الخيار الأفضل) – تحتوي كل خلية على نواة واحدة;
• الحاضر (سوء التشخيص) – يرتبط بزيادة خطر اختلال الصيغة الصبغية.

اليوم 3-4: مرحلة التوتية

في اليوم 3-4 ، يصل الجنين إلى مرحلة التوتية ، والتي تتميز بزيادة عدد الخلايا إلى 16-32 بسبب الانقسامات الانقسامية المستمرة. حدث مهم من هذه الفترة هو ضغط ، عملية التقارب بلاستومر بوساطة اي-كادرين (CDH1)، الأمر الذي يؤدي إلى تشكيل الاتصالات بين الخلايا الكثيفة اللازمة للتجويف لاحق. في الوقت نفسه ، يبدأ التمايز الخلوي ، ويتجلى ذلك من خلال الانقسام إلى خلايا داخلية (كتلة الخلايا الداخلية المستقبلية، ICM) والخلايا الخارجية (تروفيكتوديرم المستقبل ، TE).

تقييم التوتية أو الكيسة الأريمية المبكرة في اليوم 4يشمل:

1. مرحلة التطوير (التوتية، التوتية المدمجة، الكيسة الأريمية المبكرة):

2. جودة الانضغاط (درجة اندماج الخلايا)

• A (ممتاز). الانضغاط الكامل ، يتم دمج الخلايا بالتساوي.
• B (جيد) ضغط غير مكتمل، مناطق صغيرة بها خلايا مميزة.
• C(مرض) ضغط ضعيف، العديد من الخلايا الفردية.

3. وجود تجزئة والشذوذ

• F1. الحد الأدنى من التجزئة (<10%);
• F2. تفتيت متوسط (من 10٪ إلى 25٪);
• F3. تجزئة واضحة (>25%);
• MN. وجود تعدد نووي يشير إلى سوء التوقع.

اليوم الخامس: تشكّل البلاستوسيست وتكوّن التجويف الداخلي له

في اليوم الخامس تتكوّن بلاستوسيست مبكّر، ويتسم بوجود عملية التكوّن التجويفي، أي تشكّل البلاستوكويل (جوف مملوء بسائل)، نتيجة النقل النشط للأيونات (آلية تعتمد على Na+) وتفعيل قنوات أكوابورينية.

في تلك الفترة نفسها، تنتهي تمايز خطوط الخلايا: TE (التروفكتوديرم) يشكل الطبقة الخارجية المسؤولة عن تكوين الهياكل خارج الجنينية، بما في ذلك المشيمة، وتتحول كتلة الخلايا الداخلية (ICM) إلى مصدر للإيمبريوبلاست الذي يمنح بداية الأنسجة الجنينية.
كما يتم تنشيط عوامل النسخ الأساسية التي تنظم التطور اللاحق للجنين.

اليوم السادس والسابع: توسيع البلاستوسيست وفتح البلاستوسيست من القشرة المحيطة به

بحلول اليومين الخامس والسادس، يصل البلاستوسيست إلى المرحلة النهائية من التطور قبل الزرع.
خلال هذه المرحلة، يتوسع التجويف البلاستوسي وتتخفّف سماكة التروفكتوديرم، وهو ما يساعد في الخروج اللاحق للبلاستوسيست من الغلاف المحيط به.
تنقسم الكتلة الخلوية الداخلية إلى فئتين فرعيتين: الإبي بلاست، وهو مصدر أنسجة الجنين، والهيبو بلاست، وهو سلف ميزوديرم خارج الجنين.
المرحلة النهائية هي خروج البلاستوسيست من الغشاء الشفاف (Zona pellucida)، وتُعرف هذه العملية بالهتشينغ، وهي ضرورية للزرع الناجح في بطانة الرحم.

تصنيف البلاستوسيست حسب مراحل التطور

نظام Gardner و Schoolcraft (1999)

تصنيف البلاستوسيست في علم الأجنة البشرية يعتمد على معايير مورفولوجية تُقَيَّم وفق نظام غاردنر وسكولكرافت (1999)، الذي يُستخدم في تقنيات الإنجاب المساعدة لاختيار الأجنة الأكثر صلاحية للحياة قبل نقلها إلى الرحم.

مدى اتساع البلاستوسيست (Blastocyst Expansion)

يعكس مدى تطور التجويف البلاستوسي واستعداد البلاستوسيست للهتشينغ، أي الخروج من الغشاء الشفاف المحيط به.

• BL1. البلاستوسيست المبكر: يشغل التجويف معظم البلاستوسيست.
  <50٪ من الحجم.
• BL2. الكيسة الأريمية الوسطى: تجويف>50٪ ، لكن القشرة (المنطقة الشفافة zona pellucida) لا تزال سميكة.
• BL3. الكيسة الأريمية المشكلة بالكامل: يملأ التجويف الجنين بأكمله تقريبا ، وتكون القشرة ضعيفة.
• BL4. البلاستوسيست الموسع: أقصى حجم للتجويف البلاستوسي، والغشاء الشفاف المحيط به رقيق للغاية.
• BL5. الهتشينغ: يبدأ البلاستوسيست بالخروج من الغشاء الشفاف المحيط به.
• BL6. الكيسة الأريمية المفرغة بالكامل.

جودة الكتلة الخلوية الداخلية (ICM – Inner Cell Mass)

الجنين في المستقبل (وليس تروفيكتوديرم). تقييم كثافة الخلايا والاكتناز:

• A (Excellent). العديد من الخلايا المكتظة بكثافة وحدود واضحة.
• B (Good). عدد معتدل من الخلايا، تجزئة طفيفة ممكنة.
• C (Poor). خلايا قليلة ، تجزئة ملحوظة أو انحطاط.

تروفيكتوديرم الجودة (TE – Trophectoderm)

المشيمة المستقبلية والهياكل خارج الجنينية. يتم تقييم التنظيم الخلوي:

• A (Excellent). تشكل الكثير من الخلايا المتجانسة طبقة واضحة.
• B (Good). عدم تجانس طفيف أو مناطق متفرقة.
• C (Poor). الخلايا متفرقة ومشوهة ولها فجوات.

هناك أيضًا تصنيف للبلاستوسيست وفقًا لـ ESHRE (European Society of Human Reproduction and Embryology).

هذا التصنيف هو نهج حديث وموحد لتقييم جودة الأجنة في مرحلة الكيسة الأريمية.

تقسيم ESHRE (Istanbul Consensus, 2011)

يتضمن النظام ثلاث معلمات رئيسية:

1. درجة توسع الكيسة الأريمية (Expansion stage) هي من 1 إلى 6.
2. نوعية كتلة الخلية الداخلية (ICM – Inner Cell Mass) – A, B, C.
3. جودة تروفيكتوديرم TE – Trophectoderm) – A, B, C.

درجة تمدد الكيسة الأريمية (Expansion Stage)

يعكس تطور القيلة الأريمية والرغبة في الفقس:

• 1 (Early blastocyst). التجويف<50 ٪ من حجم ، والخلايا المدمجة.
• 2 (Blastocyst). التجويف >50%، لكن المنطقة الشفافة لا تزال سميكة.
• 3 (Full blastocyst). يحتل التجويف الجنين بأكمله تقريبا ، وتبدأ القشرة في النحافة.
• 4 (Expanded blastocyst). أقصى توسع ، المنطقة الشفافة( zona pellucida ) رقيقة جدا.
• 5 (Hatching blastocyst). تبدأ الكيسة الأريمية في الخروج من القشرة.
• 6 (Hatched blastocyst). الكيسة الأريمية المفرغة بالكامل.

كلما ارتفعت المرحلة (4-6) ، كانت إمكانات الزرع أفضل.

نوعية كتلة الخلية الداخلية (ICM)

ICM – هذه هي الجنين المستقبلي (الخلايا الجرثومية).

• A (Excellent). الكثير من الخلايا المكتظة بكثافة، حدود واضحة.
• B (Good). عدد معتدل من الخلايا، تجزئة طفيفة ممكنة.
• C (Poor). خلايا قليلة، انحطاط ملحوظ أو فراغ.

أفضل درجة هي A، أسوأ درجة هي C.

تروفيكتوديرم الجودة (TE)

TE وهي تشكل المشيمة والأنسجة خارج الجرثومية.

• A (Excellent). تشكل العديد من الخلايا المتجانسة ظهارة واضحة.
• B (Good). عدم تجانس طفيف، خلايا نادرة محتملة.
• C (Poor). الخلايا متفرقة ومشوهة ولها فجوات.

والفرق الرئيسي بين تصنيف إيشر ESHRE هو نهج أكثر توحيدا ، وهذا التصنيف أكثر شيوعا في أوروبا، على عكس تصنيف غاردنر Gardner، الذي يستخدم في الولايات المتحدة، ولكن مبادئ تقييم كلا التصنيفين متشابهة.

يمكنك العثور على المزيد من المحتوى الدقيق علمياً في حساباتنا الاجتماعية

يتيح لك الاشتراك البقاء على اطلاع دائم بأحدث موارد

زرع الكيسة الأريمية

المرحلة التالية هي الزرع الناجح للكيسة الأريمية نتيجة للتفاعل المنسق بدقة بين الأنظمة الجنينية والأم، بما في ذلك العمليات المتسلسلة للفقس والالتصاق والغزو وتشكيل الهياكل الأولية للمشيمة، التي تنظمها آليات جزيئية معقدة. يبدأ زرع الكيسة الأريمية في بطانة الرحم في اليوم 5-7 من تطور الجنين.

يتم زرع الكيسة الأريمية على عدة مراحل:

الفقس

المرحلة الأولية هي إطلاق تفقيس الكيسة الأريمية من القشرة اللامعة (المنطقة الشفافة)، والتي يتم توفيرها من خلال كل من النشاط الأنزيمي (إفراز بروتياز السيرين، بما في ذلك ST6 ، وإنزيمات ليسين – كاثيبسين وبلازمين بواسطة الأديم الظاهر) والعوامل الميكانيكية (تقلصات الكيسة الأريمية وزيادة حجم القيلة الأريمية). بعد إطلاقه من القشرة اللامعة، يحصل الأديم الظاهر المكشوف على فرصة الاتصال المباشر مع بطانة الرحم.

2. التصاق

يتم التوسط في عملية التصاق الكيسة الأريمية ببطانة الرحم من خلال تفاعلات جزيئية معقدة. الإنتغرينات (αVβ3, α4β1) على سطح تروفيكتوديرم تلعب دورا رئيسيا، والتي ترتبط بروابط بطانة الرحم المقابلة، فضلا عن تفاعل الأرومة الغاذية ل-سيليكتين مع أوليغوساكاريدس من ظهارة بطانة الرحم. جانب مهم هو الانخفاض المحلي في التعبير عن الميوسين (MUC1) في بطانة الرحم، مما يسهل الاتصال بين الجنين وأنسجة الأم.

التوغل والتمايز في التروفوبلاست المشيمي

يؤدي التمايز اللاحق للأديم الغاذي إلى تكوين طبقتين مختلفتين وظيفيا: الأرومة الغاذية الخلوية (الطبقة التكاثرية الداخلية التي تتميز بالتعبير عن علامات EGFR وKi-67) و الأرومة الغاذية المخلوية (الطبقة الغازية الخارجية).

يحدث تكوين الأرومة الغاذية المخلوية عن طريق الاندماج الخلوي للأرومة الغاذية الخلوية بوساطة بروتينات الفيروسات القهقرية الذاتية Syncytin-1 و -2. يتم توفير النشاط الغازية من الأرومة الغاذية المخلوية عن طريق إفراز ميتالوبروتيناس مصفوفة (MMP-2, MMP-9) ، والتي تدمر المصفوفة خارج الخلية ، والتعبير عن إنتغرينز (α1β1, α5β1) ، والتي تعزز الهجرة إلى سدى بطانة الرحم ، والتفاعل مع الخلايا المتساقطة من خلال HLA-G, ، مما يضمن التسامح المناعي.

4. ديسدواليزاشيون

بالتوازي مع العمليات من جانب الجنين، تحدث تغييرات كبيرة في بطانة الرحم، والمعروفة باسم التنقيط – تحول الخلايا اللحمية تحت تأثير البروجسترون. تتميز الخلايا الساقطة بزيادة في الحجم، وتراكم الجليكوجين والدهون، فضلا عن تغيير في الملف الإفرازي (الافراج IGFBP-1, PRL, IL-11). جانب مهم هو تشكيل التحمل المناعي، بما في ذلك كبح نشاط الخلايا NK من خلال HLA-E/G، وتنظيم الماكروفاجات (مع تفوق نمط M2)، وتفعيل الخلايا التنظيمية التائية (FoxP3+).

بداية إفراز هرمون الحمل المشيمي البشري

يبدأ السنكسيتيوم الغاذي بإفراز هرمون الغدد التناسلية المشيمية (HCG) في اليوم السابع أو الثامن من التطور، وهو يلعب دورًا رئيسيًا في دعم الحمل.

هرمون الحمل البشري (hCG) لا يحفز فقط الجسم الاصفر على مواصلة إفراز البروجسترون من خلال الارتباط بمستقبلات الهرمون اللوتيني، بل يشارك أيضًا في تكوين الأوعية الدموية (عن طريق تنشيط عامل نمو بطانة الأوعية الدموية VEGF في بطانة الرحم) وتعديل الاستجابة المناعية (بتحويل التوازن نحو استجابة Th2).