Начало/Новини

Накратко за Технобиос

Основен персонал (CV)

Контакти / регистратура

Лечебни методи

Отличителни черти на центъра

Научни публикации / Документи / Често задавани въпроси


Галерия

Разни



English


началоЛюбопитно

Първата статия у нас за популяризиране сред българките на новия лечебе метод "ин витро" оплождане и трансплантиране на ембриони (Илия Ватев, 1976 г.; затрупани бяхме с цял чувал писма от читателки!)

 

За прочетете статията, кликнете върху нея за да се отвори в голям размер.

Допълнителна информация за пациенти и някои публикации на обективни журналисти, (след обстойно запознаване с документацията и научните факти) с отговори на най-често задаваните от пациентите въпроси, относно новите репродуктивни методи:

 

  • Тайнството на живота., Списание “Здраве”, издание на Българския червен кръст, 2000г., юни, 26-28стр.
  • В съзвучие с модерните технологии., в. “Форум медикус”, 2003г., 19 май, 7 стр.
  • Преди 16 години., в. “Доктор”, 2004г., 26.1.-2.2, 3стр.
  • Една сензация от края на миналия век, в. Десант, 1;2014, 41 стр.

 

 

Допълнителна информация на български език за лекари, акушер-гинеколози ( и пациенти) /пълният списък на по-важните научни публикации на латиница е публикуван отделно/

  • Ватев Ил., “Ин витро” оплождане на човешки овоцити. Акушерство и гинекология (С.), 1978 ; 1 ; 68-73.
  • Ватев Ил., Капацитация на сперматозоиди от бозайници и човек. Акушерство и гинекология (С.), 1981 ; 2 ; 168-174.
  • Ватев Ил., С. Живков. Апарат и система за “ин витро” оплождане на човешки яйцеклетки и тяхното биологично тестване чрез култивиране на миши ембриони. Акушерство и гинекология (С.), 1986, 4 ; 20-25.
  • Ил.Ватев и сътр., Първи успешни резултати от лечението на пациенти с клинично значими стойности на спермоантитела чрез методите на асистираната репродукция. Акушерство и гинекология (С.), 2000, 39 Suppl.1: 13-5
  • Медицинска биология, М. Василевска-Декова и съавт., изд. “И. Деков”, 2002, 113-134 ; 174-190.
  • Биология – Учебник за Медицинските университети, И. Ватев и съавт., изд. “Реко”, 2005; 2006, 269-339 стр. - раздели “Р е п р о д у к т и в н а   б и о л о г и я” и „Б и о л о г и я   н а   р а з в и т и е т о” /приложени в сайта по-долу/.

Извадка от учебник "Биология" за медицинските университети (представяща разбираемо за пациентите биологията на репродукцията).

Учебникът е рецензиран от академик и чл. кореспондент и представя само базисните елементи на репродукцията- той няма претенциите да обхваща цялата репродуктивна медицина, още повече че някои от лечебните подходи постоянно се развиват.

Целия текст може да прочетете тук.   

 

 

 

 

 

 

Раздел: Оплождане при „ин витро“ условия

От последните няколко десетилетия на миналия век е известно, че яйца от бозайници могат да се оплождат in vitro (извън организма) и да се развият в нормални индивиди, когато се върнат обратно в матката. Оплождането in vitro помага да се изучава взаимодействието на гамети от бозайници, както и последващата сегментация до стадий бластоцист. Достатъчният брой предимплантационни зародиши, получени след оплождане извън организма и новите възможности за култивиране, вече правят достъпни за изследване „ин витро“, и някои етапи от ранната ембриогенеза. Постепенното развитие на техниката за „ин витро “ оплождане и връщане на зародишите в матката даде възможност на много безплодни в миналото жени да родят собствени деца – през 2005 г. заченатите и родени след прилагане на този метод бебета в света надхвърлиха два милиона. Основните показания за лечение с тази техника са двустранно липсващи или запушени яйцепроводи при жената, към които в по-ново време се добавят и  някои форми на мъжко безплодие – по - тежки отклонения в броя и подвижността на сперматозоидите. У нас първите научни публикации и практически резултати (първите български „бебета от епруветка “,

306

 


 

Фиг.106. Първото българско “бебе от епруветка ” ((И.Т.) на стадий 2 и на стадий 4 бластомера. (сн.Ил.Ватев,1987 г.)

 

 

първите „ИКСИ-бебета “, прилагане на предимплантационна диагностика и др.) са
получени  в Лабораторията за „ин витро“ оплождане и предимплантационна ембриология на Катедрата по биология към Софийски медицински университет, в съдействие с акушер-гинеколози от същия университет и клиники от столицата.
Конвенционалната техника за „ин витро “ оплождане при човека включва следните главни стъпки:

1. Хормонално стимулиране на яйчниците с цел зреене на голям брой
преовулаторни фоликули, съдържащи овоцити II ред.

 

 

----------------------------------------------------------------------
* Въвеждането и рутинното прилагане на техниките за оплождане „ин витро “ с гамети от различни видове бозайници в Катедрата по биология след 1980г., позволи основаване на специализирана лаборатория. По инициатива на Катедрата и със съдействието на МЗ и МА-София (бившият Софийски медицински университет), стартира програма за клинично приложение на техниката за оплождане „ин витро “, на база на Лабораторията по „ин витро “ оплождане и експериментална ембриология към Катедрата. (Основател на лабораторията, координатор на лечебната програма и изпълнител на техниките за „ин витро“ оплождане, довели до раждането на първите у нас заченати „ин витро“ деца  е д-р Ил.Ватев). Програмата бе увенчана с успех на 03.01.1988г., когато се роди Илияна – първото българско „бебе от епруветка “. След нея, в същата Лаборатория чрез техниките за извънтелесно оплождане са заченати още десетки деца, преди новият лечебен метод да се разпространи в лечебните заведения. С ключовото съдействие на Катедрата по биология са основани и други лечебни центрове за извънтелесно зачеване в столицата и страната. От Лабораторията по „ин витро “ оплождане, са започнали своя път в асистираната репродукция много лекари и биолози, за да имаме родени в днешно време стотици, заченати извън организма български деца. Лабораторията за „ин витро “ оплождане е пионер и в разработването, и прилагането на микрохирургичните методи за асистирано оплождане (първите български ИКСИ-бебета, родени 1998 г.), както и на техниката за предимплантационна диагностика при човека.

307


2. Аспириране на течността, съдържаща се в яйчниковите фоликули със специална стерилна игла, най-често под контрола на ултразвуков скенер и изолиране на яйцата с помощта на стереомикроскоп.
3. Култивиране на овоцитите и преценяване степента на тяхната зрялост, както и обработване на спермената проба за постигане капацитация на сперматозоидите (при човека процесът на капацитация не е напълно изяснен, но той може сполучливо да се имитира в „ин витро “ условия, чрез използване на специални среди и условия за последователни промивки на мъжките гамети).

Фиг.107. Основният модул на системата за in vitro оплождане в катедра Биология на СМУ, където бяха „заченати“ първите български „бебета от епруветка “.

4. Най-отговорната част от процедурата е инсеминацията на яйцата с необходимия брой сперматозоиди, проследяване на оплождането „инвитро“, селекция на нормалните зиготи и тяхното култивиране в подходящи за сегментация среди.

Фиг.108. Отгледани in vitro и фиксирани А – стадий на морула; Б – „компакция “ на морулата; В – стадий на бластоцист. (сн.Ил.Ватев,1989 г.)

5. Следващият етап е връщане на зародишите в маточната кухина от третото
до петото денонощие след вземането на овоцитите. По това време, отгледаните извън организма човешки зародиши най-често са на стадий от 2 до повече от 30 клетки. Два до три от тях се подбират по морфологични признаци и се поставят с капка среда във фин катетър, който се въвежда в матката.
Условията за „ин витро" отглеждане на човешките зиготи

308

 


 

 и зародиши, най-близо имитират тези в яйцепроводите и матката. В системите за оплождане извън организма се използват специални среди и инкубатори за култивиране, в които много точно се поддържа необходимата температура, влажност и газова фаза (фиг.107) с повишено (5%)съдържание на въглероден диоксид (или фабрично приготвени газови смеси от 5% СО2, 5%О2 и 90%N2). От наблюдения върху взаимодействието на човешки гамети „ин витро “ е установено, че добре формирани пронуклеуси се наблюдават най-често 12-18 ч. след добавяне на сперматозоидите към яйцата. След около още 15-24ч. обикновено се вижда резултатът от първата сегментация (фиг.106) – двуклетъчен човешки зародиш (най-често този етап се установява около 33 ч. след in vitro инсеминацията). Между 50 и 65 ч. след сливането на гаметите се установяват 4-5 бластомера, около 115 ч.– стадий бластоцист, а около 170-ия час от инсеминацията започва излюпването на ембриона от прозрачната обвивка (фиг.108 и 109).

 Фиг.109. „Излюпен “ – т.е. излязъл от zona pellucida човешки бластоцист след продължително in vitro култивиране (фазов контраст). (сн.Ил.Ватев,1990 г.)

 

 

 

 

 

 

Наличието на човешки гамети, зиготи и зародиши в лабораторни условия е предпоставка за реализирането на различни сценарии за решаване на репродуктивни проблеми. Така например много „бебета от епруветка “ са родени от криопрезервирани (подходящо замразени и след различно дълъг период от време размразени) зародиши, съхранявани в течен азот.  

 

 Фиг.110. Комплект микроманипулатори "Лайц" в катедра Биология СМУ, където са извършени първите у нас мокрооперации върху яйцеклетки и предимплантационни зародиши на бозайници и човек, 1989г.

  

 

 

 


Освен отдавна прилаганото даряване на сперматозоиди (спермална банка), сега е възможно даряване и на овоцити, зиготи и зародиши, при което бременността може да се износи и от жена-приемничка, която не е генетичната майка на детето.

 

 

 

309

 


 

 Фиг.111. Схема, представляваща микроманипулацията за получаване на идентични близнаци.

Горе – ембрион на стадий морула се разрязва на две половинки.

Долу – едната половинка се поставя в празна zona pellucida.

 

 

Последните усъвършенствания на конвенционалната техника за „ин витро “ оплождане са методът „интрацитоплазмено инжектиране на сперматозоид в яйцето “ (популярен под името ИКСИ-техника) и методът „облекчаване на излюпването от zona pellucida “. И за двата подхода се използват микроманипулатори, специални микроскопи (фиг.110) и фини стъклени микропипети или микроинструменти (фиг.111). При ИКСИ техниката един сперматозоид се инжектира дълбоко в овоцита (фиг. 112), така че съвсем малък брой нормални живи сперматозоида (колкото броя на яйцата) са достатъчни, за да се получи оплождане и нормално по-нататъшно развитие на зиготата. Този нов подход дава реални надежди за собствени деца на много мъже, които доскоро ползваха услугите на банката за донорни сперматозоиди.

Фиг.112.Инжектиране на сперматозоид в човешка яйцеклетка (ИКСИ техника). Лявата, (по-широка) стъклена микропипета се използва за фиксиране на освободения от кумулусни клетки преовулаторен овоцит, а с по-тънката микропипета в дясно се пробожда Z. pellucida и един сперматозоид се инжектира дълбоко в яйчната цитоплазма. (сн.Ил.Ватев, 1993 г.)

 

310

 


 

 Методът ИКСИ позволява в овоцита да се инжектират и незрели сперматозоиди, получени чрез пункция на тестисите или на епидидимисите (и дори сперматиди), като най-общо резултатите са пропорционални на зрялостта на инжектираните мъжки гамети.

Фиг.113.Схема, показваща основните разлики между естествено (ляво) и in vitro оплождане (дясно).
Вляво – единични сперматозоиди са в близост до овоцита, който е заобиколен все още от хиляди кумулусни клетки. Вдясно – голям брой сперматозоиди са около или заловени за zona pellucida; кумулусните клетки са отстранени.
 



Вторият микрохирургичен метод се състои в механично или химично изтъняване на прозрачната обвивка (фиг.114), което подпомага излюпването (измъкването) на бластоциста от прозрачната обвивка (фиг.109) и като следствие по-бързото му имплантиране в лигавицата на матката. Днес по света живеят пове че от 50 000 деца, родени след зачеване с ИКСИ-метода за асистирана репродукция. Основната разлика между естественото оплождане във фалопиевите тръби и това при „ин витро“ условия е в броя на мъжките гамети (фиг 113). Така например сравнително малък брой сперматозоиди срещат яйцето в горната трета на яйцепроводите, докато в система за оплождане извън организма около овоцита, се движат стотици пъти повече мъжки гамети. Като следствие от огромният брой сперматозоиди се наблюдава бързо отстраняване на заобикалящите z.pellucida кумулусни клетки и по-често установяване на полиспермия при „ин витро “ условия.

 Фиг.114.Отгледан in vitro човешки 5-клетъчен зародиш, микроопериран за изтъняване на zona pellucida, с което се подпомага неговото “излюпване ” по-късно в маточната кухина.
(Изтъненият участък на блестящата обвивка е посочен със стрелка.)
  (сн.Ил.Ватев,1997 г.)

 

 

 

 

311

 


Раздел: БИОЛОГИЯ НА РАЗВИТИЕТО (ИНДИВИДУАЛНО РАЗВИТИЕ)

Под индивидуално развитие (онтогенеза) се разбира преходът през последователни стадии, за които са характерни определени количествени и качествени изменения, от зараждането на организмите, до тяхната смърт. Известни са два последователни периода в индивидуалното развитие на многоклетъчните животни – ембрионален (за човека пренатален) и постембрионален (за човека постнатален).
Основните процеси при ембрионалния период са количествени – нарастване и размножаване, и качествени – диференциране на клетките с по-следваща надклетъчна организация, водеща до формиране на тъканни и органни зачатъци. Почти винаги тези явления са съпътствани от придвижване и промяна във формата на клетките, както и от програмирана клетъчна смърт.

Началото на ембрионалния период при сексуалната репродукция започва от зиготата (при размножаващите се по безполов начин организми – от спори или група клетки на родителя) и завършва с излизане на зародиша от яйчните обвивки (при яйценосните животни) или с раждането. Източник на хранителни вещества за този период от развитието са яйцата или майчиният организъм.
Почти всяко многоклетъчно животно може да се разглежда като клон от клетки, произхождащи от една единствена първоначална клетка – зиготата  (наскоро оплоденото яйце). Така клетките на тялото са генетично сходни. Фенотипно обаче те са различни – някои са се специализирали като мускулни, други като нервни, трети като кръвни клетки и т.н. Разликите в типовете клетки са аранжирани по прецизно организиран модел и цялата жива структура има добре дефинирана форма. Всички тези качества са твърдо детерминирани от ДНК последователностите на генома, който се репродуцира в отделните клетки. Всяка клетка трябва да действа по една и съща генетична инструкция, но трябва да я оползотвори и интерпретира по типичен за нея начин, съгласно времето и условията, за да може да изпълни своя дял в огромното многоклетъчно общество – организма. Многоклетъчните организми са сложни живи системи, но те са конструирани от ограничен „репертоар “ клетъчни дейности. Клетките растат, делят се и формират механични контакти. Те прилагат сили, изразяващи се в клетъчни движения и деформации. Едновременно с това, клетките се диференцират – т.е, в тях се включват и се изключват механизми за производството на специфични белтъци, кодирани от генома им. Те секретират или показват на повърхността си специфични молекули, повлияващи активността на съседните клетки. Всички тези активности очертават универсалната основа на животинското развитие.
Ще се опитаме да вникнем в биологията на развитието и нейните закономерности при гръбначните животни – общия план, по който клетките

314

 


 

 „действат “ в правилното време и на правилното място, за да образуват цял един сложен организъм. Как движенията на клетките определят формата на ембриона, как клетъчните гени контролират междуклетъчните взаимодействия и пространствения обхват на диференциацията, и как диференцираните клетки, образувани в различни области се съчетават, за да формират по-сложните тъкани и органи. Тези явления следват хронологична последователност,  определена от генотипа, като се реализират само при определени условия на средата. От дидактични съображения, по-голямо внимание е отделено на развитието на някои земноводни, станали класически обекти в ембриологията, както и на бозайниците и човека.

Ембрионален период на гръбначните животни

Оформяне плана на тялото при ембрионалното развитие на земноводни.

Видът жаба Xenopus laevis е станал класически обект в ембриологията, тъй като неговите яйца и зародиши са твърде удобни за наблюдения и експериментални манипулации. Установено е, че геометричната структура на ранния ембрион от тази жаба, зависи от нееднородния състав на яйчната цитоплазма. В резултат на сегментацията малките по размери бластомери се организират в кълбовидна структура – бластула. Започва сложна серия движения – гаструлация и неврулация, след които се създават рудиментарна чревна кухина и нервна тръба по план, най-общо определен от мястото на навлезлия сперматозоид. По-долу са описани хронологично по-значимите явления от развитието на яйцето до формирането на сомитите при X.laevis:
Полярност на яйцето. В класическата ембриология яйцата се делят на няколко основни типа – такива с цитоплазмена сегрегация, т.е. богати на неравномерно разпределени резервни цитоплазмени съставки, (телолецитални), яйца с малко и равномерно разпределена жълтъчна материя (изолецитални яйца), и центролецитални яйца (богати на жълтък и характерни за някои насекоми). Сегментацията (дробенето) на зиготата протича по-различен начин според типа яйца, определящ се най-вече от запасите жълтъчна материя. За телолециталните яйца на земноводните е характерно неравномерно разпределение на цитоплазмените съставки – овоплазмена сегрегация. Жълтъкът, съставен от липиди и протеини, е предимно в долния край на яйцето, наречен вегетативен (изхранващ) полюс. Противоположният край на овоцита се нарича анимален полюс, тъй като в тази област е поместен ядреният материал,а по-късно се формират нервната тръба и мозъкът. След оплождането започва серия от трансформации, които от една клетка водят до формиране на попова лъжичка с глава и опашка, гръб, корем и съответно срединна равнина на симетрия, разделяща тялото на лява и дясна половини. Конструкцията на животинското тяло, обичайно се описва в три равнини – те са антеро-постериорна (предно – задна),

                                                                  315

 


дорзо-вентрална (гръбно – коремна) и медио-латерална (на ляво или на дясно от срединната равнина). При земноводните тази полярност (предварителна геометрична конструкция), е заложена още в яйцето преди то да започне сегментацията си – вегетативният и анималният полюс съдържат различни „селекции “ от РНК, както и различни количества жълтък, и други компоненти.

Така например, анималните и вегетативните бластомери наследяват различни цитоплазмени детерминанти от яйцето, което по-късно се демонстрира от поведението на бластомерите от вегетативния полюс, те индуцират някои от бластомерите на анималния полюс да се развият като мезодерма вместо ектодерма.
Заради характерната овоплазмена сегрегация, яйцето е радиално симетрично по отношение на анимално-вегетативната си ос на полярност и така може да образува цилиндричен ембрион с предопределена предно-задна ос (полярността в ембриона на земноводните зависи от полярността на яйцето).
Сив сърп и дорзо-вентрална равнина. При земноводните първото клетъчно движение след оплождането е завъртането на кортекса (периферната част от цитоплазмата на яйцето) спрямо неговата вътрешност.
Точката на влизането на сперматозоида определя тази ротация, вероятно под влияние на центрозомата, която мъжката гамета внася в овоцита. Така в яйцата на много земноводни, срещу мястото от което е навлязъл сперматозоидът, се оформя ивица пигмент (наподобяваща тясно резенче от праскова), известна като сив сърп. Това образувание маркира пространствените взаимоотношения между частите на бъдещия зародиш – от най-широката част на сивия сърп ще се формира гръбната струна, а от страната на навлезлия сперматозоид – корема. През сърпа преминава равнината на първата сегментация, която е и едновременно равнина на билатералната симетрия на зародиша, т.е. определя се лявата и дясната страна на новия организъм. След като преди оплождането е очертана бъдещата предно-задна ос на зародиша (поради първоначалната асиметрия в съдържанието на яйцето), сивият сърп, формиран в резултат на сперматозоидната пенетрация, определя гръбно-коремната ос на тялото, както и равнината на билатерална симетрия – с това се задава изцяло пространствената конструкция на бъдещия зародиш.

Сегментация. Оплождането предизвиква завършване на второто мейотично деление на овоцита, формира се зигота и след последователно следващи деления (сегментация, дробене) се получава зародиш (с обема на зигота) от стотици много малки клетки. Сегментацията е поредица митотични деления, които при повечето животни протичат синхронно и като следствие от това броят на бластомерите нараства в геометрична прогресия. Пълна и неравномерна (водеща до различни по големина бластомери) е сегментацията при телолециталните яйца на земноводни, поради натрупаните по-големи количества жълтък във вегетативният им полюс.

316(продължава до стр 342)

/ Разделът "Генетично и Генно инжинерство" е от стр. 153 до стр. 183 /

 


 

© 2018 Медицински център ТЕХНОБИОС. Всички права запазени. дизайн и програмиране: УебДизайн Професионалистите се отличават