DÖLLENME VE BÖLÜNMELER Ovulasyonda kendisini saran corona radiata hücreleri ile birlikte ovaryumdan atılan ve ovidukta düşen yumurta hücresi, ovidukt silyumlarının ve düz kas kontraksiyonlarının etkisiyle fertilizasyon bölgesi olan ampullaya gelir. Oosit bu bölgede durmaz ve yoluna devam eder. Bu nedenle; Spermatoozonun bu bölgeye daha önceden gelip oositi beklemesi gerekir. Oosit II 24-48 saat canlılığını koruyabilir. Eğer döllenmezse; uterusa geçer, dejenere olur ve ölür.
Cinsel ilişki yada suni tohumlama yoluyla dişinin genital kanalına verilen spermanın seminal plazması uterus mukozası tarafından absorbe edilerek spermatozoonlar serbest kalırlar. Serbest kalan spermatozonlar kuyruk hareketleri ve cinsel ilişki sırasında salgılanan oksitosin in vagina, cervix ve uterus düz kaslarında oluşturduğu düz kas kontraksiyonunun sonucu, (rheotaxis) ile önce cervix, sonra uterus ve ovidukta geçerler. Ovulasyon sırasında tuba uterinada artan kas aktivitesinin oosit kadar spermatozoonun taşınmasında da önemi vardır. Spermatozoonların bir kısmı 30-60 dk da ovidukta ulaşırken bir kısmı cervix ve uterusun mukoza dürümlerinde depolanırlar.
Spermatozoonun oosit II yi dölleyebilmesi için Sırasıyla spermatozoonun kapasitasyonu ve akrozom reaksiyonunun şekillenmesi gerekir.
Spermatozoon un kapasitasyonu Çiftleşme ile dişi genital kanala boşaltılan spermatozoonlar dölleme yeteneğine sahip değillerdir. Spermatozoonlar bu yeteneklerini dişi genital kanalından geçişleri sırasında tamamlarlar. Bu olaya kapasitasyon denir.
Kapasitasyon esnasında özellikle uterus ve oviduktta bulunan salgıların etkisiyle, spermatozoon un akrozom bölgesini örten hücre membranı üzerindeki glikoproteinler ve seminal plazma proteinleri tamamen uzaklaştırılır. Böylece kapasitasyon tamamlanır ve akrozom reaksiyonu başlar.
Akrozom reaksiyonu Kapasitasyonunu tamamlamış olan spermatozoonlar hücre membranlarında bulunan yüzey reseptörleri vasıtasıyla ampullada bulunan sekonder oositi yakalarlar. Sekonder oositin zona pellucidasında değişik tür glikoproteinlerin oluşturduğu bağlanma bölgeleri vardır. Bu bölgeler spermatozoonların yüzey reseptörleri için türe özgüdür. Spermatozoonların bu bölgelere bağlanmasıyla Ca iyonlarının spermatozoonlara alınması hızlanır ve böylece akrozom reaksiyonu başlar.
Akrozomun dış zarı spermatozoonun hücre zarı ile yer yer kaynaşır. Kısa sürede eriyerek açılan bu bölgelerden akrozom enzimleri (hiyaluronidaz, akrozin, proteaz, glukoronidaz) dışarı çıkarlar. Bu bölgelerdeki hücre zarı ve akrozomun dış zarı tamamen erir, geriye sadece iç akrozom zarı kalır. Bu olaya AKROZOM REAKSİYONU adı verilir.
Fertilizasyon Fertilizasyon, genelde tuba uterinanın en uzun ve en geniş segmenti olan ampullada gerçekleşir. Kapasitasyonunu tamamlamış olan spermatozoonlar ile ikinci mayoz bölünmenin metafaz aşamasında bulunan sekonder oosit bu bölgede karşılaşırlar. Bazı kemiricilerde döllenme uterusta olur.
Döllenme;sperm ve oositin temas etmesiyle başlayan, maternal (anneye ait) ve paternal (babaya ait) kromozomların kaynaşmasıyla sonlanan bir olaylar dizisidir Bu olaylar dizisinin herhangi bir evresinde oluşan bir defekt, zigotun ölmesine neden olabilir. Gametlerin yüzeyindeki 'karbonhidrat bağlayan moleküller'; olasılıkla, fertilizasyon olayının gametlerin tanınmasından hücrelerin birleşmesine kadar olan bölümünden sorumludur. Dişi genital kanalına bırakılan 200 300 milyon spermin ancak 300 500'ü fertilizasyon bölgesine ulaşabilir. Fertilizasyon için bunlardan yalnız bir tanesi gereklidir. Diğerlerinin, fertilizasyonu sağlayacak sperme, dişi gameti koruyan bariyerlerden birincisi olan korona radiyata yı delmesinde yardımcı olduğu düşünülmektedir.
Fertilizasyon yaklaşık 24 saat sürer. Akrozom reaksiyonunun başlamasıyla salınan hiyaluronidaz enzimi corona radiyata hücrelerini birbirine bağlayan hiyaluronik asiti hidrolize eder. Coronayı bu şekilde geçen spermatozoonlar zona pellucidayı geçmeye çalışırlar. Akrozomdan salınan enzimler (esterazlar, akrozin ve nöraminidaz), litik etkiyle zona pellusida'da spermin geçeceği bir yol açar. Akrozin enziminin etkisiyle zona pellucida da yer yer geçit bölgeleri açılır. Bu bölgeyi geçen ilk spermatozoon oosit II zarına yapışır.
Bu bölgeden spermatozoonun baş ve kuyruğu ile birlikte sitoplazma kısmı oosit II ye geçer. Döllenme sırasında 1.Mitotic spindle with chromatids 2.1rst polar body3.pellucid zone 4.Perivitelline space 5. Cell membrane of the spermatozoon (Remainder as appendage) 6.Kinocilium 7.Nucleus (compact) of the spermatozoon 8. Proximal centrosome of the spermatozoon
Bu aşamada zona reaksiyonu olarak adlandırılan diğer spermatozoonların geçişini engelleyen olay meydana gelir. Oosit II sitoplazmasındaki kortikal granüller oolemmada moleküler değişmeye ve zona pellucidada ki özel bağlanma yerlerinin kaybolmasına neden olarak tüm girişler kapatılmış olur. Döllenmeden 2 saat sonra (1.1rst polar body 2. Nucleus spermatozoon 3.Proximal centrosome of the spermatozoon 4. 2nd polar body 5. Remainder of the mitotic spindle with maternal chromosomes )
İnsan ve memelilerde monospermy, Kanatlılarda polysmery vardır, ancak sadece bir spermatozoon başı ooist II ile birleşir. Amphioxus ta ve bazı tür balıklarda ve kurbağalarda döllenme dışarıda suda gerçekleşir. 1 ve 2- birinci polar body, 4- ikinci polar body
Döllenmeden 4 saat sonra 1. Paternal pronucleus 2. Maternal pronucleus 3. Centrosome brought in by the spermatozoon İkinci mayoz bölünmenin metafaz evresinde bekleyen oosit, spermin sitoplâzmasına girmesiyle, bu bölünmeyi tamamlar ovum (matür oosit) ile ikinci kutup cismini oluşturur. Bundan sonra ovumun nukleusuna dişi pronukleusu denir Ovumun sitoplâzması içinde spermin çekirdeği genişleyerek erkek pronukleusunu yapar ve spermin kuyruğu dejenere olur
Döllenmeden 6 saat sonra 1.Paternal pronucleus 2.Maternal pronucleus 3.Paternal centrosome 4."Inner bodies 5.Maternal astral microtubule
Döllenmeden 18 saat sonra 1.Paternal pronucleus 2.Maternal pronucleus 3.Duplicated paternal centrosome 4. "Inner bodies"
Döllenmeden 20 saat sonra Zigotun kromozomlarının yarısı anneden yarısı da babadan geldiği için, zigotun genetik olarak bir eşi daha yoktur. Zigot, ebeveynlerindeki hücrelerden farklı, yeni bir kromozom kombinasyonuna sahiptir. Bu mekanizma, kalıtım ve türün çeşitliliğinin temelini oluşturur. Mayoz bölünme, maternal ve paternal kromozomların eşey hücreleri arasında bağımsız olarak dağılmasını sağlar Maternal ve paternal kromozomların segmentlerinin yeniden yerleşimi sonucu oluşan crossing over, genlerin birbirine karışmasına neden olur; böylece, genetik materyalin rekombinasyonu sağlanır.
Bu iki çekirdek birbirlerine yaklaşarak birleşirler. Pronükleusların zarları kaybolur, kromozomlar şekillenir ve sonra kaynaşırlar. Bu olay esas döllenmedir ve zigotu meydana getirir.
Embriyonun krozomal cinsiyeti, ovumu fertilize eden sperme (X ya da Y) göre belirlenir; bu nedenle, doğacak yavrunun cinsiyeti anneye değil, babaya bağlıdır. Fertilizasyon X kromozomuna sahip bir spermle olmuşsa yavru dişi Y kromozomuna sahip bir spermle olmuşsa erkek olacaktır. Zigotta kromozom sayısı diploidtir. Çünkü, dişi ve erkek cinsiyet hücrelerine ait haploid kromozomlar birleşmişlerdir. Kromozom sayıları çeşitli canlılarda değişik sayılardadır. Örn. Domuz ve kedide 38, tavşanda 44, insanda 46, koyunda 54, sığır vekeçide 60, atta 64, köpekte 72, tavukta 78.
BÖLÜNMELER Döllenmiş yumurta hücresinin (zigot) bölünerek çoğalmasına bölünme denir. Bölünme, döllenmiş yumurta hücresinin sitoplazmadan zengin olan animal kutbunda, kutup hücresine yakın bir yerde başlar ve vejetatif kutupta sonlanır. Bu durum, yumurta tipine bağlıdır. Bölünme sonucu meydana gelen yavru hücreler blastomer adını alır. Bunlar birbirlerinden tamamen ayrılmayıp sitoplazma köprücükleriyle yapışıktırlar.
İlk bölünme animal ve vejetatif kutuplardan geçecek şekilde meridyonal bir yön takip eder. Böylece 2 eşit blastomer meydana gelir.
Birbirlerine yapışık olan bu iki blastomer yine meridyonal olmak üzere fakat birinciye dik biçimde ikinci bir bölünme geçirir ve 4 blastomer meydana gelir.
Üçüncü bölünme ekvatoryal yönde olur ve bu defa 8 blastomer meydana gelir.
Bu üçüncü bölünmeyi takip eden her bölünme bir meridyonal bir ekvatoryal olmak üzere devam ederek 8, 16, 32, 64 vb. Çok blastomerli bir hücre kümesi ortaya çıkar.
Fertilizasyon; 1. Sekonder oosit'in ikinci mayoz bölünmesini tamamlamasını stimüle eder. 2. Kromozomların diploid sayısının restorasyonu sağlanır. 3. Maternal ve paternal kromozomların karışmasıyla türlerin çeşitliliği sağlanır. 4. embriyonun kromozomal cinsiyeti belirlenir. Fertilizasyonu X kromozomu taşıyan sperm döllemişse embriyo dişi, Y kromozomu taşıyan sperm döllemişse embriyo erkek olacaktır. 5. ovumun metabolik aktivasyonuna neden olur ve yarıklanmayı (zigotun hücre bölünmesi) başlatır.
Çeşitli hayvanların yumurtaları sitoplazma ve vitellus miktarı bakımından fark gösterdiklerinden bölünmeler de farklı şekillerde olur. Yumurta tipleri Lecithus (vitellus) maddesinin miktarına ve yumurta hücresi içerisindeki dağılımına göre 4 ana gruba ayrılır. 1. Oligolecithal yumurtalar: Lecithus maddesi azdır ve yumurta içerisinde eşit bir dağılım gösterir. Amphioxus, insan ve memeli yumurtaları 2. Mesolecithal yumurtalar: Bunlarda vitellus maddesi orta derecededir. Yumurta içerisinde eşit bir dağılım göstermez ve vejetatif yarıma yerleşmiştir. Kurbağa yumurtaları
3. Polylecithal yumurtalar: Vitellusu çok olan yumurtalardır. Bol olan vitellus maddesi hücrenin büyük bir kısmına yayılmıştır. Sitoplazma çok azdır ve nükleus ile birlikte animal kutba yakın bir yerde bulunur. Örn. Kanatlı yumurtaları ve balık yumurtaları 4. Centrolecithal yumurtalar: Bu tip yumurtalar da polylecithal gruptandır. Ancak bu tip yumurtalarda vitellus maddesi yumurtanın ortasında toplanmıştır. Sitoplazma nükleusla birlikte ince bir tabaka halinde vitellusu çepeçevre sarar. Örn böcek yumurtaları
BÖLÜNME ŞEKİLLERİ 1. TOTAL BÖLÜNME: Döllenmiş yumurta hücresi tüm olarak bölünmeye katılır. A) Eşit büyüklükte yavru hücreler (blastomerler) meydana gelirse TOTAL EQUAL BÖLÜNME adını alır. Amphioxus, insan ve memeli hayvan yumurtalarında B) Eşit büyüklükte olmayan kardeş hücreler şekillenirse TOTAL İNEQUAL BÖLÜNME denir. Kurbağa yumurtalarında
2. PARTİAL BÖLÜNME: A) Döllenmiş yumurta hücresi belirli bir bölgede bölünme gösterir, büyük bir kısmı bölünmeye katılmaz. Bölünme, sitoplazma ve nükleusun bulunduğu animal kutupta olur. Burada bölünmüş hücrelerden ibaret, disk şeklinde bir alan meydana gelir. Bu nedenle bölünme PARTİAL-DİSCOİDAL BÖLÜNME adını alır. Kanatlı ve balık yumurtalarında durum böyledir. B) Bir de vitellusu merkezde, sitoplazma ve nükleusu periferde bulunan yumurtalarda (Böcek yumurtaları) görüldüğü gibi yumurtanın yalnızca yüzlek kısmı bölünür. Bu bölümeye de PARTİAL-SUPERFİCİAL BÖLÜNME denir.
IVF In Vitro Fertilizasyon (Tüp bebek) In Vitro Fertilizasyon (IVF) kavramı, döllenme işleminin vücut dışında, meydana geldiği bir kısırlık tedavisi yöntemine verilen bilimsel isimdir. IVF, kadında yumurta kanalının tıkalı/kapalı olması veya mevcut bulunmaması sebebi ile çocuksuz kalınması ve erkeğin çocuk sahibi olmasına herhangi bir engelin bulunmaması durumunda olan çiftler için akla gelen klasik bir yöntemdir. Normalde yumurta kanalında meydana gelen bütün gelişmeler vücudun dışında ve laboratuarda gerçekleştirilir. Bu anlamda yumurta hücreleri ile spermler cam tüpte bir araya gelir, döllenme burada olur ve ilk hücre bölünmeleri de burada gerçekleşir.
Vücut dışında gerçekleşecek olan döllenme işlemin gerçekleştirilebilmesi için bir çok ön aşamadan geçilmesi gerekir. Bunlar; 1) Yumurtalıkların baskılanması 2) Yumurtalıkların uyarılması 3)Yumurta toplanması 4)Spermle yumurtanın döllenmesi 5)Embriyo transferi
Yumurtalıkların Baskılanması: Bu işlem yumurta gelişiminin doktor kontrolünde gerçekleşmeşi için yapılır. Böylece yumurtaların eşit olarak gelişmesi sağlanmış ve erken yumurtlama engellenmiş olur. Bu amaçla beklenen adet gününden 1hafta önce veya adetin ilk gününden itibaren ilaç kullanımı başlar. Cilt altı enjeksiyonlar veya burun spreyi şeklindedir.
Yumurtalıkların uyarılması: Yardımla üreme tekniklerinde gebelik şansının arttırılması için birden fazla yumurta elde edilmesi amaçlanır. Yumurtalıkların uyarılması için çeşitli ilaçlar kullanılır özellikle Gonadotropinler uygulanarak ovaryum foliküllerinin büyümesi ve olgunlaşması stimüle edilir ve bu ilaçlara genellikle adetin 3.günü başlanır. İlaçlar her gün belirli dozlarda kullanılır. Aynı zaman diliminde yapılan; ultrasonografik ölçümler ve kandaki estradiol seviyesi kontrolleri ile yumurta gelişimi takip edilir. Yumuların içinde bulunduğu foliküllerin çapları 18 mm ve sayılarıda en az 3 tane olduğunda kullanılan ilaçlar kesilerek yerine çatlatmak için başka bir iğne yapılır. Bu iğneden yaklaşık 34-36 saat sonra yumurta toplama işlemi gerçekleştirilir.
YUMURTA TOPLAMA ISLEMI: Ovulasyon indüksiyonu ile belirli büyüklüğe ulaşan folliküllerden vaginal yol ile ultrasonografi probuna ilave edilmiş bir iğne eşliğinde, Buyuk bir cogunlukla genel anestezi ile uygulama gerceklestirilir ancak local anestezi ile de islem yapmak mumkundur. Ovulasyon indüksiyonu ile belirli büyüklüğe ulaşan folliküllerden vaginal yol ile ultrasonografi probuna ilave edilmiş bir iğne eşliğinde, yumurtaların toplanması işlemidir. Her bir follikül içine girilerek follikül sıvısı özel bir aspiratör yardımı ile boşaltılır.ve alınan sıvı hemen laboratuara ulaştırılarak yumurta içerip içermediği incelenir.bu şekilde tüm follüküller aspire edilinceye kadar işleme devam edilir.
SPERM ILE YUMURTANIN DOLLENMESI: Yumurta toplama islemi sonucunda elde edilen yumurtalar kendileri icin hazirlanmis ozel besi yerlerine alinarak 2-3 saat burada bekletilirler. Diger taraftan ise erkekten alınan sperm hucreleri cesitli islemlerden gecirilerek kullanima hazir hale getirilir. Sonra elde edilen spermler:herbir yumurta icin 200 bin hareketli sperm olacak sekilde ayarlanip yumurtalarin icinde oldugu kultur ortamina birakilir. Burada esas olan spermlerin yumurtayi kendi liginden döllemesidir.
EMBRIYO TRANSFERI: Döllenmiş yumurtadan elde edilen embriyoların anne rahmine yerleştirilmesi işlemidir. Transfer işleminin ne zaman yapılacağına embriyo gelişimine, sayısına, laboratuar koşullarına vb sebeplere göre belirlenir. Genellikle 3 gün ve blastosist aşamasında transfer yapılması tercih edilir. Transfer işlemi sırasında anesteziye gerek yoktur.
Laboratuarda katetere cekilen embriyolar rahime yerlestirilir. Transferden sonra 1-2 saat dinlenilmeli ve 24 saat aktif hareketten kacinilmalidir.
Embriyonun dondurularak saklanması IVF sonucu oluşturulan embriyo ya da blâstosistler, kryoprotektanlar (ör; gliserol) içinde dondurularak uzun süre saklanabilir. Daha sonra donu çözülerek uterusa transfer edilip, başarılı bir gebelik sağlanabilir.
Özet: 1-Gonadotropinler uygulanarak ovaryum foliküllerinin büyümesi ve olgunlaşması stimüle edilir 2-Matür foliküllerden çok sayıda matür oosit laparoskopi ile aspire edilir. Oositler ultrason yardımıyla ve özel bir kateterle vajen duvarından girilip, ovaryuma ulaşılarak da toplanabilir. 3-Oositler özel bir kültür medyumu ve kapasite edilmiş spermler içeren petri kutularına alınır. 4-Oositlerin fertilizasyonu ve yarıklanma mikroskopla izlenir. 5-Bölünen zigotlar (yarıklanan embriyolar) dört ya da sekiz hücreli evreye ulaştıklarında, bir kateter yardımıyla, vajina ve servikal kanal yoluyla uterusa taşınır. 6-Gebeliğin başarı oranı artırmak için en az üç embriyonun bırakılması gerekir.
MICROENJEKSIYON yöntemi tüp bebek tedavisinden daha ileri bir yontemdir ve son yillarda kisirlik tedavisinde devrim yaratmistir. Daha once diger yontemlerle cocuk sahibi olamayan bir cok cift bu yontem ile basarili sonuclar elde etmistir. Mikroenjeksiyon, basitçe; seçilmiş sağlıklı bir spermin, yine seçilmiş sağlıklı bir yumurta içerisine enjekte edilerek, vücut dışında döllenmenin gerçekleştirilmesi işlemidir. 1992 den beri şiddetli erkek infertilitesinin çözümünde, giderek artan başarı oranlarında, yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bağlamda, semendeki(menideki) sperm sayısında azlık (oligospermi), sperm haraketlerinde zayıflık (astenospermi) ve sperm morfolojisinin normalin altında (teratospermi) olması gibi durumlarda veya bunların bir kaçının birarada olması halinde mikroenjeksiyon, en denemeye değer olan tekniktir. Burada amaç, normal birleşme ile yumurtaya ulaşamayacak ve onu dölleyemeyecek kadar zayıf özellikteki bu tip bir spermin, vücut dışında, doğrudan yumurta içine verilmek suretiyle gebeliğin gerçekleşebilmesidir. Micromanipulator ile gerceklestirilen bu islemin laboratuvar asamasindan once gerceklestirilen tum hazirlik ve tedavi islemleri tup bebek ile aynidir.