Заснеха за първи път в 3D формат как оплодена яйцеклетка се имплантира в матка

Акценти

Вече е факт първото заснемане в реално време и в 3D формат на имплантирането на човешка оплодена яйцеклетка в матка. Изображението показва как се случва естественият процес с тази разлика, че детеродният орган е синтетичен.

Кадрите са определени от научната общност като революционни и са дело на изследователи от Института за биоинженерство на Каталуния (IBEC), които са в сътрудничество с университетска болница "Дексеус", Барселона, предоставила ембрионите.

Заравяне в маточната тъкан

Имплантацията на ембриона става факт, когато оплодената яйцеклетка успее да се прикрепи към лигавицата на матката около 6 до 12 дни след овулацията. Това е етап от развитието, който се случва в майката и е недостъпен за проучване и наблюдение. Изследователите създават реалистичен макет на детеродния орган, който дава възможност на ембрионите да се имплантират извън него при контролирани условия. Макетът е разработен от гел, отчасти състоящ се от маточна тъкан и колаген. Материалът позволява флуоресцентно изобразяване в реално време и анализ на взаимодействията на ембриона със заобикалящата го среда. Досега самият процес никога не е бил наблюдаван в 3D формат, двуизмерни наблюдения има по-отдавна. По време на прикрепването на ембриона изследователите използвали усъвършенствани 3D микроскопи, за да снимат на всеки 20 минути в продължение на 16-24 часа. След това съединили изображенията в цялостен "филм".

Самюел Ойоснегрос, който е главен изследовател на групата за биоинженерство за репродуктивно здраве на Института и водещ автор на проекта, коментира, че човешките ембриони се заравят в матката със значителна сила, защото те трябва да нахлуят в маточната тъкан и да се внедрят напълно в нея. Изследователите са изненадани от интензитета на процеса и това може би има връзка със съобщаваните от жени усещания като коремна болка и леко кървене по време на имплантацията.

Амели Годо, изследовател и съавтор на проекта, обяснява, че виждат как ембрионът движи и реорганизира маточната матрица, докато я дърпа. Освен това той реагира на външни силови сигнали. Когато от екипа приложили външно напрежение върху синтетичната матка, дърпайки я с малки щипки, ембрионите се преориентирали към тези области. Предположението е, че микроконтракциите може да насочват оплодената яйцеклетка към имплантиране в оптималната посока в детеродния орган. Изследователите вярват, че тези микроконтракции са нещото, което ембрионът използва, за да се ориентира към кръвоносните съдове и хранителните вещества, от които има нужда. Учените предполагат, че контракциите, възникващи in vivo (на живо, в жив организъм), могат да окажат влияние при имплантацията на оплодената яйцеклетка.

Силата определя коя оплодена яйцеклетка ще успее да се имплантира

След това учените направили експеримент с миши и човешки ембриони, сравнявайки двете имплантации. Те установили, че докато мишата оплодена яйцеклетка се прилепва към повърхността, човешката прониква напълно в маточната тъкан, преди да расте отвътре навън. И при животинския, и при човешкия ембрион използваната от него сила за прикрепване дава индикация доколко е здрав - тези, които дърпат по-малко маточната тъкан, имат по-малко шансове да се интегрират в нея.
По време на изследването също става ясно, че докато трае имплантацията, човешкият ембрион освобождава ензими, разграждащи околната тъкан. Също така той упражнява сили на сцепление върху околната си среда.

Какво ще е бъдещето

Неуспешната имплантация е една от главните причини за безплодие и за около 60% от спонтанните аборти. Мнението на изследователите е, че проучването и революционното заснемане на процеса ще подобрят разбирането за самата имплантация, а оттам би могло да повлияе и върху нарастване на успешните ин витро оплождания. Според Ойоснегрос разучаването на поведението на ембриона ще позволи да се мисли за бъдеща възможност за селекция на здрави ембриони или на такива, които са по-способни да се имплантират.

Макетът на матка, разработен от изследователите в Испания, не е предназначен за ин витро оплождане, но може да се превърне в ценен инструмент за лаборатории и фармацевтични компании, които тестват серуми или различни видове ембриони.