Slovo spermia alebo spermie nie je asi nikomu cudzie. Vieme, že spermie sú mužské pohlavné bunky. Keď sa spoja so ženskou pohlavnou bunkou - vajíčkom, vznikne malý zázrak a spojenie oboch buniek dá základ novému životu. Oplodnenie vajíčka ale nie je jediná ťažká úloha, ktorú musí spermie zvládnuť. Akým prekážkam v našom tele musia spermie čeliť? Ako taká spermia vôbec vzniká a z čoho sa skladá? To už možno každý netuší, poďme sa na to pozrieť.
Ako vzniká spermia?
Spermie sa začnú tvoriť v semenníkoch a konkrétne v semennotvorných kanálikoch. V nich nájdete zárodočné bunky spermie, ktoré sa volajú spermatogónie. Tieto bunky musia prejsť procesom zvaným spermatogenéza, aby sa z nich mohli stať plnohodnotné spermie, ktoré budú schopné oplodniť vajíčko. Spermie sa začnú prvýkrát u chlapcov dozrievať v puberte a to vďaka pohlavným hormónom (FSH - folikuly stimulujúci hormón je dôležitý pri spermatogenézu, LH - luteinizačný hormón, ktorý ovplyvňuje produkciu testosterónu, a samotný testosterón, vďaka ktorému sa začnú vyvíjať vonkajšie mužské pohlavné orgány). Predchádzajúce vymenované hormóny majú vplyv na celý proces spermatogenézy.
Celý proces tvorby spermie, tj. spermatogenézy trvá cca 3 mesiace. Spermie vzniknú v semennotvorných kanálikoch a odtiaľ putujú do nadsemenníkov, kde dozrejú do funkčnej spermie. Hotové a pripravené spermie potom cestujú do semenovodu, kde v podstate vyčkávajú, až nastane ich čas.
Ideálna teplota, pri ktorej spermie vznikajú a dozrievajú, by mala byť o 3-4 ° C nižšia ako je teplota ľudského tela. Ľudské telo má teplotu približne 35 - 38 ° C (podľa toho, v akých miestach ju meriame). Takže pre vývoj spermií nie je dobré saunovanie, horúce kúpele a pod.
Ako vyzerá spermia?
Spermiu voľným okom neuvidíte. Meria totiž zhruba 0,05 mm. Očami uvidíte najmenší predmet s veľkosťou 0,1 mm.
Najjednoduchším popisom spermie je jej rozdelenie na hlavičku, krčok a bičík. Hlavným poslaním bičíka je uľahčiť spermii cestu k oplodneniu. Slúži ako taký motorček a zároveň kormidlo pri ceste za vajíčkom. Hlavička spermie potom nesie kompletnú genetickú informáciu, ktorú je pripravená odovzdať. Okrem iného napríklad aj niečo tak zásadného, ako je pohlavie bábätka. Ak vám teda váš muž tvrdí, že pohlavie určuje on, má vlastne pravdu. Okrem genetických informácií ale skrýva hlavička aj vačok (akrozóm) s enzýmami, vďaka ktorým je potom spermia schopná prekonať obal ženského vajíčka a dostať sa dovnútra. V krčku sa ukrývajú mitochondrie, čo je v podstate taká bunková elektráreň, ktorá vytvára palivo a energiu pre pohyb spermie. Krčok spája hlavičku spermie s bičíkom. Bičík má za úlohu dostať spermiu čo najďalej, vďaka nemu sa spermie pohybuje.
Čo tvorí ejakulát a ako dochádza k ejakulácii?
K semenovodu sú nalepené tzv. semenné vačky, v ktorých sa tvorí biela lepkavá tekutina, ktorú nazývame sekrét. Sekrét sa tesne pred výstrekom zmieša so spermiami a vznikne spermia. Túto tekutinu tvoria hlavne cukry a bielkoviny. Zloženie spermií nie je bezvýznamné - cukry a bielkoviny dodávajú energiu spermiám na ich ceste k oplodneniu vajíčka. Pomer spermií a semena je asi 1:10.
Zo semenovodu putuje semeno pri ejakulácii ešte do prostaty. V prostate sa semeno zmieša so zásaditou tekutinou, ktorá potom pomáha spermiám prežiť v kyslom prostredí ženskej vagíny a toto prostredie neutralizovať.
Pri výstreku semena sa ejakulát (teda semeno, spermie a zásaditá tekutina z prostaty) dostane do močovej trubice. Tomu pomáha prostata, ktorá sa sťahuje a stláča semenovod. Počas jednej ejakulácie telo obvykle vylúči medzi 2 - 6 ml a v jednom mililitri je obsiahnutých asi 50 000 000 spermií.
Spermia je bunka nevyhnutná k oplodneniu vajíčka a počatiu nového života. Jej hlavnou špecializáciou je nielen vajíčko oplodniť, ale tiež ho nájsť a dokázať preniknúť jeho stenou. Posledným krokom k oplodneniu je tzv. kapacitácia. K nej dochádza už v tele ženy (samice) - spermia prerazí cez membránu vajíčka a prenikne tak k jeho jadru.
Na to má v tele ženy obmedzenú dobu, počas ktorej musí svoju úlohu vykonať - v prostredí vagíny dokáže prežiť maximálne 4 - 5 dní, avšak ich schopnosť oplodňovať je maximálne 48 hodín. Ak je však vystavená prostrediu mimo vagínu prežívajú len niekoľko málo hodín.
Oplodnenie
Proces oplodnenia
Zrodenie nového života je jedným z najväčších zázrakov prírody. Tento proces sa začína oplodnením - spojením vajíčka a spermie - a pokračuje sériou biologických krokov, ktoré vedú k vzniku nového človeka.
- U mužov sa spermie začínajú tvoriť v období puberty. Tento proces prebieha v špeciálnych telových štruktúrach, ktoré zabezpečujú optimálne podmienky na ich vývoj. U žien sa vajíčka vytvárajú už pred narodením. Vaječníky obsahujú približne 1 - 2 milióny nezrelých vajíčok, z ktorých počas života dozrie len niekoľko stoviek.
- Počas ovulácie praskne dozretý folikul a vajíčko sa uvoľní do vajíčkovodu. V tele sa zvyšuje hladina progesterónu, ktorý pripravuje sliznicu maternice na prijatie embrya.
- Oplodnenie prebieha vo vajíčkovode. Aby k nemu došlo, musí sa stretnúť dozreté vajíčko so životaschopnou spermiou v správnom čase. Z miliónov spermií sa k vajíčku dostane len niekoľko stoviek.
- Zygota sa počas niekoľkých dní mení na blastocystu - zhluk buniek, ktorý sa následne zahniezdi v sliznici maternice. Tento proces trvá približne 5 - 7 dní od oplodnenia. Z blastocysty sa vyvinie embryo a placenta.
Oplodnenie je prvým krokom na ceste k zrodu nového života. Je to jemný, no nesmierne významný proces, ktorý si zaslúži pozornosť, rešpekt a pochopenie.
Asistovaná reprodukcia a výskum
Klasické umelé oplodnenie je vhodné pre páry s dobrým spermiogramom a dostatočným počtom vajíčok. Po odbere vajíčok sú k vajíčku za ideálnych podmienok, podobným podmienkam v ľudskom tele, pridané v laboratóriu spracované spermie partnera. Za 24 hodín embryológ pod mikroskopom kontroluje, či došlo k oplodneniu.
Pri tejto mikromanipulačnej metóde je do každého vajíčka prenesená jedná spermia. ICSI sa vykonáva na špeciálnom prístroji - mikromanipulátore. Táto metóda je vhodná pre páry so špatnou kvalitou spermií alebo u párov, kde sa od ženy získal nízky počet vajíčok. U niektorých párov (ťažká porucha spermatogenézie) je použitie tejto metódy nevyhnutné.
PICSI je modifikácia metódy ICSI, pri ktorej sa k oplodneniu používajú iba zrelé spermie, ktoré sú špecificky selektované (vybrané) väzbou na gél hyaluronánu. Hyaluronán je látka, ktorá obklopuje vajíčko a podieľa sa na väzbe vajíčko - spermia.
Pri prirodzenom oplodnení v tele partnerky dochádza k výberu spermie, ktorá musí preukázať svoju kvalitu mimo iné i priechodom cez mikroskopické prekážky vo vajcovodoch. Tento prirodzený proces môže byť v laboratóriu napodobnený použitím mikrofluidnej separácie spermií. Spermie v ejakuláte sú pri tejto metóde umiestnené na špeciálny čip a cez mikrokanáliky samovoľne prestupujú do oplodňovacieho média. Pomocou tejto metódy je možné získať z ejakulátu spermie veľmi šetrne, bez toho, aby boli zaťažené ďalšími laboratórnymi postupmi, nutnými k spracovaniu ejakulátu. Vďaka selekcii cez mikroskopické kanáliky, máme väčšiu šancu získať kvalitné spermie, najmä s nepoškodenou DNA.
Spermie, určené k riadenému zániku, nesú vo svojej membráne špeciálny znak. Počas spracovania metódou MACS sa na tento znak naviažu kovové častice, ktoré sú následne zachytené pomocou magnetu. Tým sa zachytia a odstránia aj spermie, ktoré sú určené k zániku. Vďaka metóde MACS máme väčšiu šancu získať kvalitné spermie, najmä s nepoškodenou DNA.
Pri opakovane potvrdenej azoospermii (absencia akýchkoľvek spermií v ejakuláte), je v niektorých prípadoch možné získať spermie chirurgickým spôsobom pomocou techniky TESE (Testicular Sperm Extraction), pri ktorej je chirurgicky odobraný malý kúsok tkaniva zo semenníka.
Vedci sa pokúšajú napodobniť počiatky ľudského života, a to bez dvoch nevyhnutných zložiek: spermií a vajíčok. Výskum vo vývinovej biológii napreduje závratným tempom. Vedci sa pokúšajú napodobniť počiatky ľudského života, a to bez dvoch nevyhnutných zložiek: spermií a vajíčok. Tieto modely embryí nie sú síce zďaleka dokonalými kópiami, no sú čoraz zložitejšie a začínajú sa nielen podobať na skutočné embryá, ale sa aj správať ako ony. Modely embryí by mohli pomôcť lepšie pochopiť vývin človeka aj príčiny neplodnosti.
Je zásadné pochopiť, že cieľom výskumu nie je vytvárať životaschopné plody alebo bytosti schopné ľudského vedomia. Napriek tomu, ako výskum napreduje, hrozí, že sa hranica medzi laboratórnym modelom a skutočným ľudským embryom začne stierať. A práve preto, ako upozorňuje profesorka Clarková, si táto práca vyžaduje oveľa dôslednejší dohľad než iné vedecké disciplíny.
Podľa súčasného stavu výskumu zatiaľ neexistuje žiadny model, ktorý by úplne napodobňoval vývin ľudského embrya. A zatiaľ sa nepredpokladá, že by mal ktorýkoľvek z nich potenciál vyvinúť sa do štádia plodu, teda do fázy, ktorá v tehotenstve zodpovedá približne 8. týždňu (56. Vytváranie podobných modelov je navyše nie veľmi úspešné. Väčšine výskumných tímov sa darí len zriedkavo. Iba malá časť kmeňových buniek sa spontánne zorganizuje do štruktúr, ktoré pripomínajú embryo. Napriek tomu však modely vykazujú niekoľko vnútorných znakov a typov buniek, ktoré sú nevyhnutné pre vývin embrya. Ide napríklad o amnión (vnútorný plodový obal), žĺtkový vak či tzv. primitívny prúžok, ktorý je základom vzniku chrbtice.
Podľa štúdie, na ktorej sa autorsky spolupodieľala aj profesorka A. Clarková a ktorá vyšla v odbornom časopise Stem Cell Reports, by sa tieto štruktúry - pri ďalšom zlepšení technológie - mohli v budúcnosti vyvíjať ďalej až po embryonálne základy srdca, mozgu a iných orgánov.
Pri opakovane potvrdenej azoospermii (absencia akýchkoľvek spermií v ejakuláte), je v niektorých prípadoch možné získať spermie chirurgickým spôsobom pomocou techniky TESE (Testicular Sperm Extraction), pri ktorej je chirurgicky odobraný malý kúsok tkaniva zo semenníka.
Najčastejším dôvodom, prečo páry prichádzajú na kliniku reprodukčnej medicíny Retrofit, je túžba po bábätku. Medzi návštevníkmi sú aj ženy, ktoré ešte neplánujú deti, ale zaujímajú sa o svoje reprodukčné zdravie a chcú si dať vyšetriť ovariálnu rezervu. A našli by sa tu aj zodpovedné páry, ktoré sa dávajú skontrolovať, či sú v poriadku a môžu sa stať rodičmi.
Odhaduje sa, že na Slovensku trpí neplodnosťou 15 percent párov, to je vyše 121-tisíc. Ale to neznamená, že každý, kto na kliniku vkročí, potrebuje umelé oplodnenie. Upozorňuje, že ak sa to nepodarí na prvý raz, do hry veľmi často vstupuje psychika. Takmer tretina párov ukončí liečbu neplodnosti predčasne aj napriek dobrým prognózam terapie. Podľa najnovších dát prezentovaných na kongrese Európskej spoločnosti pre ľudskú reprodukciu a embryológiu nie sú dôvodom medicínske prekážky, ale vysoká emočná záťaž.
„Psychika skutočne neovplyvní, či žena otehotnie, alebo nie, ale môže ovplyvniť, či bude ochotná opakovane podstúpiť celý postup v prípade neúspešného pokusu. „Dôležité je, nestrácať nádej a motiváciu. S každým ďalším pokusom sa šance žien v rôznom veku začínajú vyrovnávať a po treťom pokuse IVF porodí vytúžené bábätko až 90 percent z nich bez ohľadu na vek.“
„Príroda z pohľadu reprodukčnej medicíny nie je veľmi efektívna,“ vysvetľuje Tomáš Bagócsi. „Zdravá mladá žena má za rok približne 12 ovulácií, z toho 1 až 2 cykly môžu prebiehať bez ovulácie. To máme desať folikulov ročne. Nie každý folikul však obsahuje vajíčko, a nie vždy sa v ňom nájde vajíčko, ktoré je dostatočne zrelé na oplodnenie. Pomocou hormónov dokážeme dosiahnuť tento počet za jediný mesiac.“
Stimulácia trvá zvyčajne 10 až 12 dní. Odber vajíčok prebieha v krátkej celkovej anestézii pod ultrazvukovou kontrolou. Je to prekvapujúco šetrný výkon, ktorý trvá približne 15 až 30 minút.
Tomáš Bagócsi vyvracia mýtus o sexuálnej abstinencii, vďaka ktorej má muž lepšie spermie.
Po oplodnení sa vajíčko opäť vloží do inkubátora. Vývoj embryí sa skontroluje dvakrát. Na 3. a 5. deň.
Nie všetky embryá sa musia správne deliť, niektoré sa zastavia vo vývoji niekoľkých buniek, iné v štádiu blastocysty, ktorá nie je správne vyvinutá.
„Čím ďalej, tým viac žien vyžaduje, aby bol pri ňom aj partner. Držia sa pritom za ruky,“ hovorí doktor Bagócsi. Po vložení embrya ostáva žena ešte chvíľu osamote. „Máme na to skôr psychologické dôvody. Dôležité je, aby sa upokojila. Stlmíme svetlá a môže si predstavovať, ako si v nej embryo hľadá správne miesto.
Vykonáva sa v prípadoch nevysvetliteľnej neplodnosti, ak má žena poškodené vajíčkovody, alebo po opakovanom zlyhaní jednoduchších metód asistovanej reprodukcie.
Po spracovaní ejakulátu a selekcie najkvalitnejších spermií sa vajíčka oplodia v špecializovanom fertilizačnom médiu. K oplodneniu dochádza spontánne, princíp je podobný ako pri prirodzenom počatí. Po 16 - 20 hodinách posúdi embryológ úspešnosť fertilizácie. Embryá, ktoré takto vzniknú sa po niekoľkých dňoch kultivácie prenesú do dutiny maternice.
ICSI je najpoužívanejšia mikromanipulačná technika pri liečbe neplodnosti. Je metódou prvej voľby oplodnenia vajíčka pri liečbe mužského faktoru neplodnosti, ale aj iných indikácií. Pri ICSI embryológ vyberá jedinú spermiu, ktorú nasaje do mikropipety a injikuje priamo do cytoplazmy vajíčka.
PICSI je metóda výberu ideálnej spermie pre mikroinjekciu na podobnom princípe ako sa to deje v ľudskom tele. Spermie sú aplikované na misku pokrytú vrstvou hyaluronanového hydrogélu. Je to biopolymér, ktorý sa vyskytuje v obale vajíčka. Zrelé, biochemicky kompetentné spermie sa viažu na hyaluronan a sú embryológom vybrané na ICSI.
Vedeli ste, že počet vajíčok majú ženy pevne daný už v maternici a je to najväčšia bunka v ľudskom organizme? Tu je desať faktov, ktoré rozšíria vaše vedomosti o ľudskej reprodukcii.
Zatiaľ čo muži spermie neustále produkujú, žena má počet vajíčok pevne daný. Zásoba sa pritom neustále zmenšuje a v prechode sa úplne vyčerpá. Už v štvrtom mesiaci tehotenstva vytvoria vaječníky plodu základ k šiestim až siedmim miliónom vajíčkam. Sú to pritom takmer zrelé vajcové bunky. Na porovnanie: mužské telo vytvorí za svoj život až 12 biliónov spermií.
Niekoľko miliónov vajíčok zanikne hneď v gravidite. „Táto naprogramovaná smrť buniek potom neustále pokračuje. V puberte a pri prvej ovulácii už existujú len dva milióny vajíčok a keď príde žena v päťdesiatich rokoch do klimaktéria, nemá už prakticky žiadne,“ uvádza kniha Tajomstvo ľudského života od autorov Lennarta Nilsonna a Larsa Hambergera (vyšla v češtine).
Hoci má žena teoreticky k dispozícii veľké množstvo vajíčok, reálne ich pri ovulácii za celé svoje plodné obdobie, ktoré trvá asi 35 rokov, využije len 200 až 400.
Ženské vajíčko je najväčšou bunkou v ľudskom tele. „Zrelé vajíčko schopné oplodnenia meria desatinu milimetra, a je teda takmer viditeľné voľným okom. Je to gigant v bunkovom mikrosvete, avšak jeho jadro, v ktorom sa nachádza dedičný materiál ženy, je oveľa menšie. Nie je oveľa väčšie ako spermia a približne rovnako veľké ako ostatné bunkové jadrá v tele,“ uvádza publikácia.
Niekoľko dní pred ovuláciou začína vo vaječníku výrazne rásť jeden takzvaný vajcový folikul (vo folikuloch sa vajíčka vyvíjajú). Keď nastane ovulácia, teda vypudenie pohlavnej bunky, obaly folikulu prasknú a vajíčko, ktoré už dozrelo a je schopné oplodnenia, je vyplavené von. Potom čaká vo vajíčkovode na prípadné oplodnenie.
Okolo zrelého vajíčka sa nachádza veľké množstvo takzvanej bunkovej plazmy. Slúži k tomu, aby naplnila potrebu výživy a kyslíka počas prvých dní po možnom oplodnení. Nachádzajú sa v nej aj tisícky mitochondrií, čo sú akési maličké továrne, ktoré vyrábajú energiu a dodávajú ju vajíčku. Mitochondrie obsahujú i genetický materiál vo forme zvláštnych molekúl DNA. Ak by táto DNA bola poškodená, mohlo by to viesť k dedičným chorobám, ktoré sa môžu prejaviť u ženy a rovnako sa môžu preniesť na dieťa. Prečo staršie ženy neotehotnejú tak jednoducho a častejšie potratia? Jednou z príčin je i to, že funkcia mitochondrií sa vekom zhoršuje.
Žena je plodná najviac jeden deň v mesiaci, počas ovulácie, ktoré nastáva približne 10. až 18. deň od prvého dňa poslednej menštruácie. Zrelé vajíčko je schopné oplodnenia len po dobu 12 až 24 hodín. Ak ešte nenastala vhodná čas, spermiám zabraňuje v preniknutí k vajíčku hustý hlien, takzvaná hlienová zátka. Počas ovulácie však produkuje hrdlo maternice iný druh hlienu, ktorý naopak oplodneniu pomáha.
Posledné vedecké výskumy ukazujú, že o spermii, ktorá prenikne k vajíčku, si ženská pohlavná bunka rozhoduje sama. Na základe čoho, na to ešte vedci nepoznajú odpoveď.
Vajíčko k sebe spermie naviguje pomocou chemických látok a tepla, ktoré produkuje. Len jednej spermii sa podarí dostať sa cez obal priamo k nemu. Keď sa to stane, vajíčko okamžite zablokuje ostatným cestu. Pred jeho obalom vybuchnú maličké vrecúška, ktoré im to znemožnia.
Spojením vajíčka a spermie dochádza aj ku spojeniu genetického materiálu matky a otca. Vajíčko sa tak stáva kompletným a začína sa pomaly z vajíčkovodu presúvať do maternice. Zároveň sa už začína deliť na množstvo buniek, ktoré sa zmenšujú a spájajú. Koncom tretieho dňa po oplodnení doputuje do maternice, kde sa začína uhniezďovať.
tags: #oplodnenie #po #jednom #vniknuti