Blastulation

Come Blastulation è il termine usato per descrivere la formazione di una sfera cellulare piena di liquido, la blastocisti o blastula (lat. vescicola germinale) durante lo sviluppo embrionale. L'impianto della blastocisti nel rivestimento uterino segna il inizio effettivo della gravidanza.

Cos'è la blastulazione?

Dopo che la cellula uovo femminile è stata fecondata, inizia la divisione cellulare embrionale. La cellula uovo si divide simmetricamente, per cui il numero di cellule raddoppia costantemente fino a raggiungere 128 cellule. La sfera cellulare creata dalla divisione cellulare è chiamata morula (dal latino gelso).

Nelle fasi finali della divisione cellulare, la morula inizia a riempirsi di fluido tissutale, sviluppandosi così in una blastocisti. Morfologicamente, la blastocisti è una sfera cellulare piena di liquido. Lo strato esterno della blastocisti, il cosiddetto trofoblasto, è formato da un singolo strato di cellule che è direttamente adiacente alla zona pellucida (dal latino pelle d'uovo). Le cellule del trofoblasto sono collegate da forti proteine ​​di collegamento chiamate giunzioni strette. Le strutture della placenta si sviluppano successivamente dal trofoblasto.

All'interno della sfera cellulare a strato singolo c'è un accumulo di cellule, l'embrioblasto. Nella fase successiva, molte importanti strutture dell'embrione si formeranno da questo piccolo ammasso di cellule. La cavità piena di liquido nella blastocisti è chiamata blastocele.

Come la cellula uovo, la blastocisti è circondata dalla zona pellucida protettiva. Prima che la blastocisti possa impiantarsi, "scivola" fuori dalla membrana dell'uovo. La blastocisti completamente sviluppata inizia ad impiantarsi nel rivestimento uterino durante l'annidamento, innescando così la gravidanza vera e propria.

Durante l'impianto, alcune cellule del trofoblasto (l'involucro esterno della blastocisti) si differenziano in sinciziotrofoblasti polinucleari. Queste cellule fuse producono l'ormone gonadotropina corionica umana (hCG). La comparsa di questa sostanza nel sangue segna ormonalmente l'inizio della gravidanza.

Funzione e compito

La sfera cellulare piena di liquido è il punto di partenza per lo sviluppo embrionale in tutti gli esseri viventi animali. Nel corso dello sviluppo, questa palla allunga e forma gli organi interni verso l'interno e le estremità e gli organi sensoriali verso l'esterno. Pertanto, la formazione della blastocisti è un passo importante nello sviluppo del nuovo essere vivente. La cavità riempita di liquido del Blastocoel consente di invertire gli strati cellulari.

Nella fase successiva dell'embriogenesi, la gastrulazione (grande stomaco), il tessuto della blastocisti, noto come embrioblasto, si moltiplicherà e riempirà la blastocisti, poi chiamata gastrula, dall'interno verso una cavità più piccola.

In questa fase, vengono determinati tutti gli assi del corpo e ad ogni cellula viene assegnato il suo destino cellulare futuro. Questa allocazione avviene attraverso la distribuzione asimmetrica dei componenti cellulari e l'espressione asimmetrica del DNA.

Un altro compito della blastula è la creazione dell'involucro embrionale o placenta in cui l'embrione matura, protetto e circondato dal fluido. La placenta cresce insieme all'utero, ma non è formata da esso e viene nuovamente versata dopo la nascita (placenta). In termini di biologia cellulare, la placenta nasce dall'involucro dei blastociti unicellulari, il trofoblasto.

Come tutte le prime fasi embrionali, la formazione della blastocisti è essenziale per lo sviluppo e il mantenimento di una gravidanza. Le blastocisti malformate vengono eliminate durante le mestruazioni senza alcun segno di gravidanza. Per problemi di annidamento (problemi di impianto) anche le blastocisti intatte vengono rimosse dalle mestruazioni.

La blastocisti è di importanza tecnica in medicina e biologia come fonte di cellule staminali. L'embrioblasto è costituito da cellule staminali pluripotenti, che possono essere differenziate in qualsiasi tipo di cellula e tessuto mediante la somministrazione di appropriati fattori di trascrizione.

Tuttavia, le cellule staminali pluripotenti non possono svilupparsi da sole in un embrione completo.Durante la raccolta delle cellule staminali, la blastocisti viene completamente rimossa e distrutta, il che ha sollevato preoccupazioni etiche. Pertanto, la rimozione di queste cellule dall'uomo è soggetta a rigide normative legali in ogni paese.

Malattie e disturbi

La formazione della blastocisti è una fase essenziale nello sviluppo embrionale e qualsiasi malformazione normalmente porta alla completa cessazione dell'embriogenesi e alla rimozione della blastocisti durante le mestruazioni successive.

Solo la blastocisti impiantata secerne una quantità crescente di gonadotropina corionica umana (hCG), la cui concentrazione crescente nel sangue segna l'inizio della gravidanza e sopprime l'insorgenza di un nuovo sanguinamento mestruale.

Poiché il successo dell'esplosione è fondamentale, questa fase è molto sensibile a fattori di disturbo esterni come tossine ambientali, alcol, calore, malattie infettive, stress fisico e simili. Il verificarsi di tali fattori può ritardare o arrestare la maturazione della blastocisti.

Un altro processo critico è l'impianto della blastocisti. Questo processo può anche essere prevenuto dai fattori di cui sopra. Nei casi di infertilità femminile, tuttavia, l'utero spesso non ha la capacità necessaria, il che impedisce l'impianto. Le cause di ciò sono varie e richiedono un trattamento ormonale. In rari casi, la blastocisti stessa non è in grado di produrre una quantità sufficiente di hCG e quindi di mantenere un ulteriore sviluppo embrionale. Anche in questi casi le terapie ormonali possono aiutare.

Lo stadio della blastocisti è anche di interesse per la moderna fecondazione in vitro, poiché l'impianto di ovociti fecondati in donne con problemi di fertilità ha poche possibilità di successo. Grazie alle moderne tecniche, gli ovociti fecondati possono ora essere utilizzati in provetta fino allo stadio di blastocisti e quindi impiantati. In combinazione con una corrispondente terapia ormonale, le possibilità di successo di questo metodo sono significativamente più alte.