Ünite 10: Embriyolojinin Tanımı, Döllenme ve Genital Siklus

Ovogenezis

Primordiyal ovositler spermatogonyumlardan farklı olarak doğum öncesi dönemde mitoz aktivitesini tamamlar ve profaz I aşamasında puberteye kadar ovaryumda beklerler.

1. Ovogonyumların proliferasyonu (insanda yaklaşık 7 milyon primordiyal ovosit oluşur, bu gelişme yaklaşık 5. aya denk gelir.)
2. Primordiyal folliküllerin oluşması, foliküler epitelyal hücrelerce (granüloza hücreleri=GH) sarılmış foliküller olarak ovaryum korteksinde bekler.
3. Profaz-I’de puberteye kadar bekler. Bu aşamaya kadar geçen süreç intrauterin dönemdedir.
4. Follikül olgunlaşması, postnatal dönemde gerçekleşir.

Spermatogenezis

Erkeklerde germ hücrelerinin mitozla çoğalması dişilerinkinden önemli derecede farklıdır. Mitoz bölünme erken dönemdeki embriyonun gonadlarında başlar fakat, çoğunlukla erkeğin yaşamı boyunca hormonal aktivite devam ettiği sürece devam eder. Testisler her zaman çoğalabilen spermatogonyumlara sahiptirler. Erkeklerin testislerindeki primordiyal cinsiyet hücreleri hayvanın yaşam süresi boyunca mitotik olarak bölünen spermatogonyum’lardır. Gelişim sürecinde kendi DNA’sını replike eder ve bir primer spermatosit haline gelir. Birinci mayoz bölünmenin sonunda, ikinci bölünmeyi hızla tamamlayıp 4 adet spermatid oluşturacak olan 2 adet haploid yapıda sekunder spermatosit üretilir. Spermatidin hücre organelleri ve hücre membranındaki bundan sonraki morfolojik değişiklikleri ile spermatozoon oluşur.

Gametogenezin Aşamalarında oluşan hücreler:

1. Proliferasyon (çoğalma) Aşamasında
   Spermatogonyum
   Ovogonyum
2. Mayoz Bölünme Aşamasında
   Spermatositler
   Spermatidler
   Ovositler
3. Farklılaşma Aşamasında
   Spermatazoon
   Ovum

Fertilizasyon (Döllenme)

Fertilizasyon olayının gerçekleşmesi için cinsiyet hücrelerinin (ovum ve spermatozoon) bir araya gelmesi gerekir. Bazı hayvanlarda ovulasyon çiftleşme ile uyarılır. Bazılarında da seksüel aktivite periyodu ve gametlerin gelişimi gün ışığı ve gün uzunluğundan etkilenir.

Ovaryumda gelişmesini tamamlamış foliküllerden biri östrus döneminde patlar ve yumurta hücresi ovaryumdan dişi genital kanala atılır. Bu dönem östrus dönemidir.

Ovulasyon sonucu atılan ovosit ve kanal içersindeki spermatozoonlar dişi genital kanal içersinde sırasıyla aşağıdaki basamakları geçirmek zorundadır:

• İnsan dahil çoğu memeli hayvanda spermatozoonlar tohumlama sırasında vaginanın üst kısmında depolan›r ve döllenme oviduktta olur.
• Spermatozoon açısından bakıldığında uterus tüplerinin üst bölümlerine, ovulasyona uğramış olan ovuma doğru zorlu bir yolculuk vardır.

Bu yol üzerinde:

• Kimyasal (güçlü asit salgısı) ve mekanik engeller (servikal kanal ve uterus tüplerinde eğrilme, daralma, tıkanıklık) mevcuttur.
• Ancak semen içerisinde çok sayıda spermatozoon olması, uterus tüplerine ulaşmayı ve ovuma penetre olarak döllenme şansını arttırır.
• Spermatozoonun dişi genital sisteminde ilk karşılaştığı engel vajinanın üst kısımlarında bakteriostatik bir ortam sağlayan asit pH’lı bölgedir.
• Ancak seminal sıvının içeriği asit pH’ı 8 saniye gibi kısa bir sürede alkali düzeye çıkarır.
• Çoğu memeli hayvanda, spermatozoonlar vajinanın üst kısmından uterusa 30 dakikadan daha kısa bir sürede ulaşırlar.
• Spermatozoonların kanal içerisindeki ilerleme hareketi oldukça hızlıdır.
• Dişi memeli hayvanlarda seksüel orgazm sırasında uterusun düz kaslarının kontraksiyonları da sperm hareketini hızlandırıcı bir faktördür. Döllenmenin gerçekleşmesi spermatozoonun kendi hareketine bağlıdır.
• Spermatozoonların akıntıya karşı olan bu hareketleri pozitif kemotaksis olarak adlandırılır.
• Dişi genital kanalı boyunca taşınırken geçirdiği süreç spermatozoonun dölleme yeteneği kazanmasını sağlar.

Seminal sıvının tamamen olmamasına aspermi adı verilir ve bu bozukluğun azospermi’den ayırt edilmesi gerekir . Azospermi, seminal sıvıda sperm bulunmamasıdır. Oligospermi , sperm yoğunluğunun normalden az olması durumudur. Genelde motilite ve morfoloji bozukluğu da birlikte eşlik eder . Astenospermi, sperm hareketlerinde bozukluk anlamına gelmektedir ve motil sperm yüzdesinde ya da ileri harekette veya her ikisinde de azalmayı ifade eder. Teratospermi, sperm morfolojisindeki bozukluklar olarak tanımlanır. Normospermi, sperm sayısı, hareketliliği ve şeklinin normal olmasıdır.

Kapasitasyon

Spermin ovositi fertilize edebilme potansiyeli kazanması için dişi genital sistemi içerisine girdikten sonra geçirdiği sürece kapasitasyon denir. Kapasitasyon olarak bilinen süreç sırasında spermatozoonların membranında ve hücre içinde bir takım değişimler meydana gelerek çevreden gelecek fizyolojik uyarıları alır hale gelir. Aslında spermin erkek genital sisteminde ve dişi genital sisteminde ilerlemesi sırasında erkenden fertilizasyon ile ilgili olayların başlamaması için bazı kapasitasyon önleyici faktörler tarafından böyle bir sürecin gerçekleştirilmesi de gereklidir. Kapasitasyon sırasında bu dekapasitan faktörler spermden uzaklaştırılarak, ovidukt kanalında uygun lokalizasyona ulaşıldığında fertilizasyonun gerçekleşmesi sağlanmış olur.

Akrozom Reaksiyonu

Kapasitasyon neticesinde spermde, akrozom reaksiyonu başlar ve ovosit ile birleşme gerçekleşir. Kapasitasyonun olabilmesi için ortamda serum albumini, kalsiyum, bikarbonat, glikoz ve enerji kaynakları bulunmalıdır. Aynı zamanda, kapasitasyon sırasında spermin progesteron ve zona-proteinlerine olan duyarlılığı da artar. Spermatozoon ovosit ile teması, akrozom reaksiyonunu başlatmakla birlikte, başka uyarıcı mekanizmaların varlığı da söz konusudur. Örneğin progesteron hormonu kumulus hücrelerinde bol miktarda bulunmakta olup, sperm membranındaki reseptörlerle etkileşime girerek akrozom reaksiyonunu uyarır. Kapasitasyon işlevi enerji gerektiren bir olaydır. Burada kullanılan enerji ATP, NADH ya da NADPH’dan sağlanılır. Spermatozoonların sitoplazması diğer hücrelere göre son derece kısıtlıdır. Enerji kaynakları da bununla uyumludur. Sperme enerji temini sürekli olmalıdır ve glikolizis sürekli olarak işler böylece kapasitasyon için gerekli enerjiyi temin eder. Kapasitasyon sürecine başlamış olan sperm güçlü ve aktif motilite özellikleri ile ovosite yaklaştığında, sperm üzerindeki zona reseptörleri zona pellusida’da bulunan zona pellusida proteinine sıkı bir şekilde bağlanır.

Akrozom reaksiyonu, spermatozoonun akrozomu içindeki litik enzimlerin salınmasını ve ovositi örten örtüleri geçmesini sağlar.

• İlk aşama, spermatozoonu örten plazma membranı ile dış akrozomal membran bölümlerinin bölgesel olarak kaynaşmasıdır.
• Daha sonra kaynaşan noktalar yıkımlanarak akrozom içindeki enzimler salınır.
• Spermatozoonlar zona pellusidaya bağlanır, akrozin enzimi yardımı ile zonada bir delik açar.
• Spermatozoon böylece ovumun plazma membranı ile zonası arasındaki sıvı dolu perivitellin aralığa girebilir.
• Ovumdan dışarı doğru uzanan mikrovillusların da yardımı› ile ovum ve spermatozoon arasında süratli bir temas sağlanır.

Zona (Kortikal) Reaksiyonu

Monospermi görülen türlerde; ovumda meydana gelen ilk reaksiyon plazma membranının elektriksel özelliğinin süratle değişmesidir (membran potansiyeli negatiften pozitife değişir). İkinci reaksiyon ise kortikal granüllerin plazma membranının iç yüzüne doğru yayılmasıdır.

Kortikal granüllerden salgılanan materyalin zona pellusidayı sertleştirdiği veya zonanın spermatozoon reseptörlerini yıkımladığını ya da spermatozoonun akrozin enzimini inaktive ettiğini düşündürmektedir. Sonuç olarak polispermi engeli oluşmaktadır.

Çoğu memeli hayvanda ovule olan bir ovositin fertilize olma süresi 24 saattir. Aksi taktirde canlılığını kaybeder. Spermatozoon için yaşam süresi, dölleme yeteneğinden daha uzun süre devam eder.

Omurgalıların çoğunda ovosit ve spermatozoon şans eseri olarak karşılaşır. Spermatozoon ilk olarak ovosit örtüsüne penetre olur, ovosit plazma membranını geçerek fertilizasyonu gerçekleştirir. Memelilerde fertilizasyon tuba uterinanın üst kısımlarında gerçekleşmektedir. Spermatozoon önce korona radiata hücrelerine, daha sonra zona pellusida ve ovositin plazma membranına temas eder.

Fertilizasyon sonucunda:

• Diploid kromozom sayısına tekrar ulaşır.
• Cinsiyet belirlenmiş olur.
• İlk mitoz bölünme olan yarıklanma ile yaşam başlar.

Evcil Hayvan Zigotlarında Yarıklanmalar

Yarıklanma ve Blastomer Oluşumu

Organizmadaki hücreler diploid kromozom sayısına sahip olup haploid kromozom sayısındaki gametlerin fertilizasyonu sonucu oluşur. Gametler diploid bir zigot oluşturmak üzere birleşirler. Bu birleşme gerçekleşmeden önce haploid olan erkek ve dişi pronukleuslar kendi DNA’sını replike etmek zorundadırlar. Bu sayede zigotun her hücresi normal DNA miktarını içerir. Her kromozom kromatid adı verilen, birbirine paralel iki alt birimden oluşmuş ve sentromer denilen dar bir bölgede birbiriyle birleşmiştir. DNA sentezinden sonra kromozomlar normal mitotik bölünmeye hazırlık olarak mekik iplikleri üzerinde organize olurlar. Kromozom çiftleri sentromer bölgesinden uzunlamasına ayrılır ve kromatidler, zigotun her hücresi normal diploid sayıda kromozom içerecek şekilde karşı kutuplara doğru çekilir. Kromatidlerin bu hareketi sırasında hücrenin yüzeyinde sitoplazmayı zamanla iki parçaya bölen derin çizgi belirir ve bu bölünme yarıklanma olarak adlandırılır.

Ovosit Tipleri ve Bölünmeler

Çeşitli hayvan yumurtaları, taşıdıkları vitellus maddesi(lecithus-lesitus) miktarı ve dağılımına göre 4 gruba ayrıldığı gibi 4 farklı tipte bölünme meydana getirirler.

1. Oligolesithal yumurta/total aequal bölünme
2. Mesolesithal yumurta/total inaequal bölünme
3. Centrolesithal yumurta/partial superficial bölünme
4. Polilesithal yumurta/partial discoidal bölünme

Oligolesithal Yumurta/Total Aequal Bölünme

• Yumurta hücresinin sitoplazması içinde vitellus maddesi azdır, vitellus granülleri ince ve eşit dağılmıştır.
• Sitoplazma bölünmeye tam olarak katılır, eşit büyüklükte yavru hücreler meydana gelir.
• Amphioxus, insan ve memeli hayvan yumurtaları bu gruba girer.

Mesolesithal yumurta/total inaequal bölünme

• Vitellus maddesi sitoplazma içinde orta miktardadır, eşit dağılmamıştır, özellikle vegetatif kutupta yerleşmiştir.
• Bu nedenle bölünmeler meydana gelirken hücreler eşit büyüklükte bölünmezler.
• Kurbağa yumurtaları bu gruptadır.

Centrolesithal yumurta/partial superficial bölünme

• Vitellus maddesi çok miktardadır, yumurtanın orta kısmında toplanmıştır, sitoplazma ve çekirdek periferal bir yerleşim gösterir.
• Sitoplazma ve çekirdeğin periferde yer alması yüzeysel bölünmeye neden olur.
• Böcek yumurtaları bu gruptadır.

Polilesithal yumurta/partial discoidal bölünme

• Vitellus maddesinin çok fazla olduğu bu yumurta tipinde, çekirdek ve sitoplazma hücrenin animal kutbuna itilmiştir.
• Bölünmeler burada disk şeklinde bir sahada meydana gelir.
• Kanatlı hayvanların ve balıkların yumurtaları bu gruba girer.

Memeli Hayvanlarda Bölünmeler, Morula ve Blastula

Memeli hayvanlarda isolecithal (az vitelluslu) tip yumurta ile total ekual bölünmeler görülür. Birinci meridyonal bölünme sonucu eşit büyüklükte iki kardeş hücre meydana gelir ve blastomer olarak tanımlanır. Plazma membranı ile zona pellusida arasında yer alan I. ve II. kutup hücrelerinin (polositler) bulunduğu noktada, plazma membranı hafifçe çöküktür. İlk bölünme bu çökük olan noktadan başlar ve karşı tarafa kadar devam eder. İkinci meridyonal bölünme esnasında her hücre eş zamanlı bölünmez. İkinci bölünme önce hacimce büyük olan hücrede olur. Böylece biri önden diğeri ardından bölünerek 4 hücreli safhayı oluştururlar, 4 hücreli basamaktan sonra da bölünmeler eş zamanlı olarak gerçekleşir. Bölünmeler aynı düzen içerisinde devam ederek oldukça sıkı ilişki içerisinde olan hücreler salkım görüntüsüne sahip olurlar ve embriyonun bu dönemi morula aşaması olarak tanımlanır. Bu basamağa kadar hücrelerin etrafı zona pellusida ve korona radiata ile sarılı iken morula aşamasından sonra ise sadece zona pellusida ile sarılıdır.

Morulanın hücreleri küre şeklindeki görünümlerini kaybederek birbiriyle yan yana çok sıkı ilişki içerisine girerek kuvvetli bağlarla tutunan kompakt bir hücre kümesi halini alırlar. Bu durum kompaksiyon adıyla tanımlanır. Kompaksiyon olarak tanımlanan bu süreçte iç hücreler dış hücrelerden ayrılır ve morulanın iç hücreleri hücre kitlesi’ni , dış hücreleri de dış hücre kitlesi’ni oluştururlar. İç hücre kitlesinden embriyonun dokuları; dış hücre kitlesinden daha sonra plasentayı oluşturacak trofoblastlar gelişir.

Morula aşamasındaki hücreler çoğalırlar ve sekresyonları hücreler arasında birikmeye başlar ve hücreler birbirinden uzaklaşır. Başlangıçta küçük olan boşluk Blastocoele (blastosöl) olarak tanımlanır. Embriyoda, blastula olarak adlandırılır, bu basamakta (insanda, döllenmeden sonra yaklaşık 1 hafta içinde) uterus lumeninde uterus epiteli ile karşı karşıya gelmiş durumda ve blastosist aşamasındadır. Blastula evresi süresince zona pellusida yırtılır, embriyo serbest kalır ve böylece embriyonun uterus mukozasına implantasyonuna imkân sağlanır. Eriyen zona pellusidanın yerine implantasyonu engelleyici değil teşvik edici yeni örtüler şekillenir. Blastosistin genelde implante olduğu yer uterusun tavanıdır. İmplantasyonun olabilmesi için biyomoleküller aracılığı ile hücresel sinyalizasyon gerçekleştirilir ve uterus epiteli ile temas edecek olan trofoblastların yüzeyinde değişik boyutlarda birçok mikrovilluslar belirir.

Blastosistin tüm hücreleri aynı biçimde değildir. Küçük bir bölge; blastosölü saran hücrelerden biraz daha büyük olup bu bölge embriyo gelişimini sürdürdükçe varlığını sürdüren embryonik disk’i (iç hücre kitlesi ya da embriyoblast) şekillendirir. Embriyoblast ektoderm ve endoderm şeklinde iki tabakalı embriyo diskini oluşturacak biçimde gelişir.

Kanatlı Hayvan Zigotlarında Bölünmeler Morula ve Blastula

Kanatlı hayvan yumurtaları çok bol miktarda vitellus içerdi¤ğinden (özellikle çiftlik kanatlıları tavuk, bıldırcın, hindi gibi) embriyonal ve fötal gelişim süreçlerinde vitellus ile besleyebilecekleri canlılar meydana getirirler. Kanatlı hayvanlarda, sadece sol ovaryum aktiftir, sağ ovaryum embriyonal dönemde atrofiye olur. Ovulasyondan sonra yumurtanın döllenmesi oviduktta gerçekleşir ve polyspermi durumu görülür. Fakat tek bir spermin pronükleusu yumurta hücresinin pronükleusu ile birleşir (karyogami).

Yarıklanma ve Blastulasyon Süresince Moleküler Aktiviteler

Amfibi ve kanatlı hayvan yumurtaları döllendiğinde vitellus maddesi içerisinde bol miktarda RNA ile bazı proteinleri içerir. Bunlar ovogenesis sıras›nda bölünmelerde kullanılmak üzere sentezlenir. Memeli hayvanlarda ise vitellus maddesi daha az olup amfibilere oranla daha az RNA ve protein içerir. Bu özelliklerden dolay› memeli hayvan ve amfibi embriyolarında bölünme süresince moleküler aktivitelerde farklılıklar görülür.

Memeli hayvan embriyoları amfibi ve kanatlı hayvan embriyolarından enerji gereksinimi yönünden de farklılık gösterir. Amfibi ve kanatlı hayvan embriyoları kendi enerji gereksinimlerini vitelluslarından karşılamak zorunda iken, memeli hayvan embriyoları enerji gereksinimlerini kendilerini çevreleyen tuba uterina ve içine gömüldükleri uterus mukozasından karşılama imkânına sahiptirler.

Bölünmeler Sırasında Sitoplazmik Substansların Dağılımı

Embriyodaki gelişim ile aynı çekirdek materyaline sahip farklı fonksiyonlar yapabilen hücreler şekillenir. Bu farklı fonksiyona sahip hücreler nasıl şekillenir? Bu olay hücre farklılaşması olarak tanımlanır ve temelde bölünmeler esnasında sitoplazmik materyalin kardeş hücrelere aynen dağılmamasından kaynaklanmaktadır.

Bölünmeler sırasında hücrelere aynı sitoplazmik materyal dağılmaz. Amfibi yumurtalarında pigment dağılımı eşit değildir. Bölünmeler süresinde 4 farklı sitoplazma içeriğine sahip hücre saptanmıştır. Açık renkli sitoplazma içeriğine sahip hücrelerden ektoderm, hafif grimsi sitoplazma içerikli hücrelerden endoderm , sarı sitoplazma içerikli hücrelerden mezoderm, açık gri sitoplazma içerikli hücrelerden nöral sistem ve Notochord (notokord-Korda dorsalis) şekillenir. Bu durum sitoplazmik substansın farklılaşmada oldukça etkin olduğunu göstermektedir.

Gastrulasyon

Embriyoblastı oluşturan iç hücre kitlesi iki tipte farklılaşma göstererek epiblast ve hipoblast olmak üzere iki yapraklı bir disk şekillendirmiştir. Bu bilaminar germ diski olarak adlandırılır.

Epiblast hücrelerinden ektoderm, hipoblast hücrelerinden endoderm şekillenir. Ektoderm ile endoderm tabakaları arasında üçüncü bir germ tabakasının oluşması bir başka ifade ile iki tabakalı embriyonik diskin 3 tabakalı embriyonik diske dönüşüm süreci gastrulasyon olarak tanımlanır. Gastrula, üç germ yaprağını içeren embriyo taslağına denir. Tipik gastrulasyon omurgasızlar ve ilkel omurgalılarda görülür.

Embriyonal Yaprakların Önemi

Tüm omurgalılarda üç primer germ tabakanın oluşumu temeldir. Yapılan araştırmalar bu germ tabakalarının belli hücre ya da doku oluşumuyla sınırlı ve sorumlu olmadıklarını göstermektedir.

Vücuttaki doku ve organların gelişim basamakları köken aldıkları germ yapraklarını esas olarak göstermektedir.

Embriyonal ve Fötal Dönemin Temel Özellikleri

• Her üç germ tabakası belirli dokulara ve organlara dönüşürler.
• Temel organ sistemleri ilk oluşumunu tamamlar (organogenezis).
• Organların gelişimine bağlı olarak organizmanın dış vücut şekli belirir.
• Teratojenlere en duyarlı dönemdir.

Gelişmenin erken evrelerinde fötusta bütün doku ve organların meydana geleceği 3 katman ya da 3 hücre tabakasını meydana getirirler. Dıştaki ya da en üstteki katman ektoderm’dir ve epidermis, sinir dokuları ile başın bazı iskelet ve bağ dokularını oluşturur. En derindeki yani en içteki katman ise endoderm’dir ve sindirim, solunum sistemi ve sindirim sistemi ile ilişkili organları döşeyen kısımları oluşturur. Bu ikisinin arasında mezoderm olarak adlandırılan ve daha gevşek olarak düzenlenmiş bir hücre topluluğu yer alır. Bu katman ise, hayvanın birçok kas ve iskelet dokularını, ürogenital sistem organları ile kalp ve damarlarını oluşturacaktır. Özetle:

Ektoderm tabakasından

• Merkezi sinir sistemi (MSS),
• Periferik sinir sistemi (PSS),
• Duyu epitelleri (kulak, burun, göz),
• Epidermis, kıllar ve tırnaklar,
• Deri altı bezler (meme, hipofiz) ve dişteki mine tabakası meydana gelir.

Mezoderm tabakasından

• Destek dokuları (bağ, kıkırdak ve kemik),
• Çizgili ve düz kas,
• Kan ve lenf damarları, kalp duvarı,
• Böbrekler, gonadlar ve ilgili kanallar,
• Adreninin korteksi,
• Dalak,
• Dermisin bir bölümü,
• Genital sistemin bir bölümü meydana gelir.

Endoderm tabakasından

• Sindirim kanalı epiteli,
• Solunum sistemi epiteli,
• Tiroid, paratiroid, karaciğer ve pankreasın paranşimi,
• Tonsiller ve timus stroması,
• Sidik kesesi ve üretra epitelleri,
• Timpan boşluğu ve östaki kanalı epiteli oluşur.

Cinsiyet ayrımı

• Dişide, kromozom çiftleri simetrik olarak (XX) çiftleşmişlerdir.
• Erkekte, kromozom çiftinin üyeleri birbirinden farklı şekil ve biçimdedir.
• Bu durum memelilerde erkeklik karakterinin Y kromozomunda taşındığını göstermektedir.
• Memelilerde kromozom çifti üyeleri mayoz bölünme süresince ayrılır, erkek cinsiyetini belirleyen (Y) ve dişi cinsiyetini belirleyen (X) kromozomları, her zaman X kromozomu taşıyan ovumun fertilizasyon anında genetik olarak dişi ya da erkek olma şansının eşit olmasını sağlar.
• Genotipik ve fenotipik cinsiyet arasındaki genel farklılıkları seks kromatininin varlığı ya da yokluğu ile ayırt edebiliriz.
• 1949’da Barr ve Bertram dişi somatik hücrelerinin çekirdeğinde bulunan kromatin kitlesinin erkek soma hücrelerinin çekirdeğinde bulunmadığını tespit ederek, gerçek cinsiyetin bu yolla teşhis edilebileceğini bildirmiş ve bu yapıya Barr cisimciği (seks kromatini) adını vermişlerdir.
• Bu kitle dişide interfazda yoğunlaşarak kalan X kromozomudur.

Embriyolojide Özel Alanlar

• Tanımlayıcı embriyoloji,
• Deneysel(experimental) embriyoloji,
• Kimyasal (chemical) embriyoloji,
• Teratoloji-malformasyonlar,
• Üreme (reproductive) biyolojisi,
• Gelişme (developmental) biyolojisi,
• İn vitro fertilizasyon ve embriyo transferidir.

Veteriner Hekimlikte in Vitro Fertilizasyonun ve Embriyo Transferinin Önemi

• Gametlerin in vitro ortamda (vücut dışında) döllenmesi in vitro fertilizasyon (IVF), dişi bir vericiden preimplantasyon safhasında alınan embriyoların embriyoyu kabul edebilecek hormonal dönemin uygun olduğu bir başka dişiye aktarılması da embriyo transferidir.
• Bu metodlar ile genetik özellikler yönünden eşit ırklar seçilebilecek, cinsiyet ayrımı yapılabilecektir.
• Dişi hayvanlarda süt,
• Erkek hayvanlarda et verimi yüksek ırklar yetiştirilebilecektir.
• Soyu tükenen ırklar için embriyo bankaları oluşturulabilecektir.
• Ayrıca IVF ile elde edilen embriyolarda gen transferi ile bazı biyolojik maddelerin üretim imkânı sağlanacaktır.
• Organ nakli için domuz veya köpek gibi bazı hayvan embriyolarına insan genlerinin enjeksiyonu ile alıcı tarafından reddedilmeyecek organların üretilmesi konularında da araştırmacılar çalışmalarını sürdürmektedir.

Genital Siklus

Uterusun ovaryumda meydana gelen tüm değişikliklere bağlı olarak göstermiş olduğu değişimler uterinal siklus olarak tanımlanır. Ovaryumda folliküllerin olgunlaşması, ovulasyon, korpus luteum, fertilizasyon, atrezi gibi tüm değişiklikler ve bunların meydana gelmesinden sorumlu hormonal değişimlerin hepsi ovariyal siklusu oluşturur. Ovaryumda ve uterusta görülen hormonal değişimlere bağlı periyodik olarak şekillenen bu iki evreye genital siklus denir.

Ovaryumda folliküllerin olgunlaştığı ve hormonal aktivitenin arttığı dönemde endometriyumda kalınlaşma, lamina propriyanın genişlemesi ve uterus bezlerinin büyümesi gerçekleşir. Bu dönem proliferasyon evresidir. Ovulasyon gerçekleştikten sonra oluşan corpus luteum ve salgılanan progesteronun etkisi ile uterus bezleri salgı yapmaya başlar, lamina propriya oldukça ödemlidir. Bu dönem ise sekresyon evresidir . Bu evrede fertilizasyon gerçekleşirse uterus implantasyon için hazırdır. Döllenme olmadığında sekresyon evresi biter ve uterus bezlerinde sekresyon durur, bezler küçülür, endometriyumun kalınlığı da azalır. Bu dönem involüsyon evresi olarak tanımlanır.

Dişi hayvanlar östrus siklusunu gösterme özelliklerine göre monoöstrik, poliöstrik ve mevsime bağlı poliöstrik olmak üzere üç gruba ayrılırlar.

Proöstrus

Bu evrede adenohipofizden salgılanan FSH’nın kontrolü altında folliküler gelişim başlar ve ovaryumda bir önceki döneme ait korpus luteum geriler. Bu dönemde ovaryumdan salgılanan östrojenin etkisi ile uterus mukozasının yüksekliği, yüzey epitelleri hacim olarak artar. Bu değişiklikler daha az olmak üzere vagina duvarında da meydana gelir. Bu dönemde progesteron seviyesi düşer, hipofizden FSH salınımı ve östrojen seviyesi de giderek artar.

Östrus

Kızgınlık olarak da tanımlanan bu evrede gelişimini tamamlayan Graaf follikülünden ovulasyon ile ovum ovidukta atılır. Östrojen en üst seviyededir, hipofizden FSH salınımı azalarak LH ile LTH üretimi ve salınımı artar. Uterus mukozasının yüksekliği artar, yüzey epitellerinde büyük bir salgı› aktivitesi görülür ve mukus salgılanır. Mukoza oldukça ödemlidir vaskülarizasyon artmıştır, miyometriyumda kalınlaşma, vaginada genişleme ve hiperemi görülür. Vulva ödemli ve hiperemiktir; bu dönemde çara adı verilen bir akıntı mevcuttur.

Metöstrus

Ovaryumda korpus luteumun şekillendiği ve progesteron seviyesinin yükseldiği evredir.

Diöstrus

Korpus luteumun aktif olduğu dönemdir, genital kanal luteal progesteronun etkisi altındadır. Hipofizden LTH salgılanmaktadır. Bu hormon ovaryumda folliküler gelişimi engeller fakat meme bezlerinin ve uterusun gelişmesini sağlar. Endometriyumdaki bezlerde hipertrofi ve sekresyondaki artış belirgin düzeydedir. Bu salgıya uterus sütü denir. Mukoza döllenmiş yumurtanın implantasyonu için uygun bir ortam oluşturur. Döllenme olmaz ise bezler küçülür mukoza kalınlığı azalır. Diostrus korpus luteum gerileyinceye kadar devam eder. Vagina epitelinde salgı aktivitesi diostrusun sonunda azalmaya başlar.

Anostrus

Seksüel aktivitenin olmadığı uzun bir dönemdir. Bazı hayvanlarda görülen bu dönem oldukça uzun bir dinlenme sürecidir.

Embriyonik Kök Hücreler (EKH)

Farklı hücre tiplerine dönüşebilme potansiyeline ve kendisini yenileyebilme gücüne sahip olan hücrelere “kök hücre” denir. Kök hücreler canlıda bulunan ve her türlü vücut hücresine dönüşebilen ana hücrelerdir. Fötus kaynaklı olan kök hücreler, gelişimini sürdüren dokularda ve kısmen farklılaşmış veya farklılaşmamış hücreler belli zaman dilimi içinde ve belli bölgelerde (geçici ve göç eden) bulunurlar, bu bölgeler:

• Nöral krista KH
• Pankreas adacık progenitörleri
• Kemik iliği KH
• Kordon kanı KH
• Kordon stroması
• Amnion sıvısı olarak tanımlanabilir.

Son olarak, yeni doğan bebeklerin kordon kanında kök hücrelerin bol miktarda bulunduğu ve bu hücrelerin tedavide kullanılabileceği düşünülmüştür. Elde edilen kordon kanı belirli koşullar altında toplanıp dondurularak saklanabilmekte, daha sonra gerek duyulduğunda çözülerek kullanılmaktadır. Hedef, zarar görmüş dokuları, hücre biyolojisi teknikleri kullanarak, kordon kanında bulunan kök hücrelerle tamir etmektir. Embriyonik kök hücreler gelecekte doktorlara felçten diyabete pek çok hastalığın tedavisinde yardımcı olacaktır.