Komórka jajowa – 14 zaskakujących faktów na temat zapłodnienia

Zwinne, szybkie i sprytne – takie są męskie plemniki! A co warto wiedzieć o żeńskiej komórce jajowej, która łącząc się z plemnikiem daje nowe życie? Poznaj najbardziej fascynujące fakty naukowe na temat złożonego procesu zapłodnienia, który poprzedza cud narodzin.

Komórka jajowa jest większa od plemnika

Oocyt, czyli żeńska komórka jajowa, w porównaniu z innymi komórkami organizmu człowieka to prawdziwy gigant. W rzeczywistości oocyt jest wielkości ziarenka piasku i może być obserwowany gołym okiem.

– Kulista komórka jajowa człowieka ma około 0,12 mm średnicy, a więc jest 4-krotnie większa od komórki skóry, 26 razy większa od czerwonej krwinki, a nawet 20 razy większa niż plemnik – mówi dr Wojciech Sierka, embriolog z Kliniki Leczenia Niepłodności i Diagnostyki Prenatalnej Gyncentrum w Katowicach.

Powstaje jeszcze w łonie matki

Organizm kobiety, a ściślej kobiece stadium zarodkowe zaczyna wytwarzać własne komórki jajowe w 9 tygodni od momentu swojego poczęcia. Gdy płód ma 5 miesięcy to posiada już ok. 7 mln pierwotnych komórek jajowych. Liczba tych nie w pełni jeszcze dojrzałych komórek jajowych, zamkniętych w pęcherzykach jajnikowych, ustala się w momencie urodzin dziewczynki – wynosi 2 miliony i są one podzielone równo pomiędzy dwa jajniki.

W takiej formie pęcherzyki jajnikowe pozostają aż do osiągnięcia okresu dojrzałości płciowej oraz pierwszej miesiączki kobiety. Wtedy właśnie pierwszy, pierwotny pęcherzyk jajnikowy dojrzewa i owuluje, szykując się na przyjęcie plemnika, a po zapłodnieniu na ostateczny etap swojego rozwoju. Każdego miesiąca proces dojrzewania oocytów powtarza się cyklicznie – i tak aż do czasu menopauzy. Niektóre z nich czekają uśpione przez wiele lat, a nawet i dekad, zanim zaczną dojrzewać. Czynnikiem, który reguluje rozwój kolejnych oocytów jest tzw. inhibitor dojrzewania oocytów (OMI). Nie każdy oocyt dotrwa jednak do tego momentu i w dobrym stanie doczeka do swojej owulacji. Oocyty mają mniej więcej tyle lat, ile każda kobieta, dlatego też procesy degeneracyjne w ich wnętrzu przybierają na sile, a to odbija się na ich jakości.

Gdy dojrzeje, wyrusza z jajnika w świat

W jakim celu powstaje komórka jajowa? Oczywiście, aby dobierając się w parę z plemnikiem umożliwić powstanie nowego życia. Owulacja (łac. ovum – jajo) jest procesem, nad którym czuwa bardzo skomplikowany system biologiczny zwany osią podwzgórze – przysadka – jajnik. Pod wpływem wydzielanych hormonów regulujących, które ze sobą współgrają, następuje jajeczkowanie. Pęka tzw. pęcherzyk Graafa, a przez jajowód zostaje wyłapana komórka jajowa. Czekając na taką możliwość, musi się ona wykazać nie lada cierpliwością. Cały proces mobilizacji komórki jajowej przed owulacją rozpoczyna się bowiem już prawie pół roku wcześniej. Comiesięczna porcja pęcherzyków jajnikowych to około 12 – 20 komórek jajowych, które w pełnej gotowości czekają, aż spośród nich tylko jedna – zdolna do zapłodnienia – owuluje.

– Funkcjonalnie występuje tu pewne podobieństwo do męskich gamet. Z milionów plemników gotowych, aby zapłodnić komórkę jajową, udaje się to tylko jednemu. Zwykle jest to ten najsprytniejszy, któremu jako pierwszemu udaje się pokonać wymagany dystans do jaja. Z drugiej strony, z tych kilkunastu komórek jajowych tylko jedna, najbardziej dojrzała zostaje uwolniona z jajnika do jajowodu, w którym „popychana” jest ruchami robaczkowymi w kierunku macicy. Czynniki decydujące o wyborze konkretnego pęcherzyka jajnikowego, który uwolni tę jedyną komórkę jajową nie są jeszcze znane. Nie wiadomo, co ostatecznie decyduje o wyborze tej, a nie innej komórki, która owuluje – wyjaśnia ekspert.

Cenniejsza niż carskie jajo Fabergé

Kobiety żyjące na całym świecie – kiedyś, dzisiaj (i w przyszłości) uwalniają podczas swojego życia średnio 400 – 500 komórek jajowych – to niewiele w porównaniu do setek milionów plemników uwalnianych podczas jednego wytrysku nasienia. Jak widać, natura gospodaruje niezwykle oszczędnie tym cennym darem po stronie kobiety. Bazując na tym fakcie, współczesna medycyna oferuje aktualnie możliwość krioprezerwacji, czyli zabezpieczenia swojej płodności, a dokładnie zabezpieczenia komórek jajowych już za młodu, aby można je było wykorzystać w przyszłości. Odpowiednio przygotowane i zamrożone (a raczej zwitryfikowane, czyli zeszklone) w ciekłym azocie gamety żeńskie lub już wytworzone zarodki zachowują swoje funkcje biologiczne i nie podlegają wpływowi czasu. Metoda krioprezerwacji może stanowić pomoc dla kobiet odkładających macierzyństwo na okres późniejszy lub pacjentek z problemami onkologicznymi.

Musi zadziałać przeznaczenie, by doszło do spotkania z plemnikiem

Gdy komórka jajowa kobiety w pełni dojrzeje, trafia do jajowodów, gdzie może oczekiwać przez 24 godziny na ewentualne zapłodnienie przez plemnik. Z milionów plemników uwalnianych podczas stosunku płciowego, do oocytu dociera więcej niż 3000 pływaków w czasie około pół godziny – może się to zdarzyć dopiero po wcześniejszej kapacytacji plemników – czyli po osiągnięciu pełnej zdolności do zapłodnienia. Jeśli plemnik trafi do jajowodu za wcześnie lub za późno, lub też jeśli w jajowodzie, do którego dotrze nie będzie oocytu, to do spotkania gamet w ogóle nie dojdzie i poczęcie dziecka będzie niemożliwe. W tym optymistycznym scenariuszu, gdy do spotkania dojdzie, zapłodnione jajo z jajowodu wprowadzane jest ruchami rzęsek do macicy, gdzie zagnieżdża się około 6-10 dni później.

Jest wybredna, ale i monogamiczna

Myśląc o akcie zapłodnienia, uważamy, że plemnik jest tą aktywną stroną, która dąży do spotkania, a komórka jajowa jest przedstawiana jako struktura bierna – leży, pachnie i czeka na swojego wybranka. Jednak badania wykazały, że to nie do końca prawda. Okazuje się, że to właśnie jajo ostatecznie decyduje, czy do zapłodnienia dojdzie. Oocyt jest dość wybredny w tym względzie i dokonując selekcji zalotników, decyduje komu pozwoli na zapłodnienie, a którego odeśle z kwitkiem. Który plemnik ma największe szanse? Jeden z kilkuset milionów.

– Właściwy do zapłodnienia plemnik musi być „zdrowy”, mieć odpowiednią strukturę biologiczną, właściwą budowę – główkę z akrosomem, szyjkę z wstawką, witkę –  a nadto optymalną fizjologię i wykazywać się odpowiednią ruchliwością, czyli płynąć szybko do przodu, a nie kręcić się w miejscu lub być zupełnie nieruchliwym. Bardzo wrażliwa struktura kwasu nukleinowego, inaczej DNA plemnika, powinno być prawidłowe i pozbawione uszkodzeń spowodowanych wolnymi rodnikami lub różnego rodzaju zanieczyszczeniami. Gdy na szczycie główki plemnika znajduje się dobrze zaznaczony akrosom wypełniony enzymami, to wtedy jest on w pełni dojrzały i zdolny do zapłodnienia. Połączenie gamety żeńskiej i męskiej poprzedza penetracja enzymatyczna zewnętrznej błony komórki jajowej, co zwykle każdorazowo pozwala na „przedarcie się” jednego plemnika do ostatecznego celu jego wędrówki, czyli komórki jajowej – mówi dr Sierka.

Badania naukowe wskazują, że komórka jajowa może wybrać konkretny, wyselekcjonowany przez siebie plemnik i pomóc mu w swoim zapłodnieniu. Co więcej, umożliwiając przejście jednemu z nich, blokuje tę drogę jego konkurencji. Jak to się dzieje? Gdy tylko jeden „pływak” przedostanie się do wnętrza komórki jajowej, to następuje w niej bardzo gwałtowna reakcja korowa, która zapobiega polispermii, czyli wejściu do środka więcej niż jednego plemnika.

Nie tylko leży i pachnie, ale i kusi

Jak komórka jajowa wabi do siebie plemnik? Kluczową rolę biologicznego „feromonu” pełni tutaj progesteron, żeński hormon płciowy, które powstaje w okalających jajo komórkach pęcherzykowych. Hormon ten pobudza różne funkcje plemników i usprawnia ich wędrówkę ku żeńskiej gamecie.

Według naukowców z Center for Advanced European Studies and Research progesteron łączy się ze specjalnym receptorem zwanym CatSper i zapewnia ruch jonów wapnia w plemniku, które nadają przyśpieszenia i nadają odpowiednią ruchliwość jego witce. Dzięki obecności CatSper jajo nawiguje plemnik i zachęca go do penetracji. Gdy receptor nie funkcjonuje prawidłowo, do zapłodnienia nie dojdzie.

Opiekuje się plemnikiem

Wnętrze pochwy potrafi być dla plemnika „Ziemią Obiecaną”, ale i prawdziwym piekłem. Droga obfituje w niebezpieczeństwa. Plemnik musi przetrwać m.in. nieprzyjazne dla siebie kwaśne środowisko pochwy czy też atak leukocytów. Z drugiej jednak strony warunki, które plemnik spotyka w drogach rodnych kobiety umożliwiają mu jego dojrzewanie, czyli nabywanie zdolności do zapłodnienia. Tej „mocy” plemnik po wydostaniu się z męskich jąder jeszcze nie posiada.

– Choć komórka jajowa żyje średnio około 1 dobę, to plemnik może przeżyć w drogach rodnych kobiety, jej macicy i jajowodach, aż 5-7 dni. Wtedy, nawet jeśli „pływak” zabłądzi lub trafi do celu przed tzw. okienkiem płodności, to macica jest w stanie zapewnić mu sprzyjające warunki do przetrwania. Taką swoistą ochronę stanowi dla plemnika śluz szyjki macicy, który niczym swoisty pancerz lub impregnat chroni go aż do czasu owulacji, gdy kobieta jest najbardziej płodna. Dzięki takiemu wsparciu plemnik nawet 5 dni przez owulacją i 2 dni po niej ma szansę na zapłodnienie oocytu – zapewnia ekspert.

Musi być chemia

Kiedy misja się kończy? Gdy plemnik przedostanie się do komórki jajowej i z nią połączy to stają się prawdziwą jednością. Wtedy dochodzi również do intensywnych reakcji chemicznych. Kolejno, chromosomy, które są nośnikiem informacji genetycznej łączą się ze sobą i odtwarzają jądro komórkowe o pełnej, 46-chromosomowej liczbie. W ciągu kilku kolejnych godzin zygota rozpoczyna podziały i po ok. 7 dniach wytwarza stadium zarodkowe zwane blastocystą. Blastocysta po wykluciu z osłon zagnieżdża się w macicy rozpoczynając ciążę, którą po 9 miesiącach wieńczy poród. Wszystkie te skomplikowane procesy biologiczne pozwalają cieszyć się później potomstwem i rodzicielstwem.

Delikatna i wrażliwa

Wbrew pozorom proces zapłodnienia wcale nie jest taki prosty. Nie ogranicza się on wyłącznie do aktu płciowego. Dopiero po nim rozpoczyna się bardzo złożona kaskada zdarzeń. Zaistnieć musi tu szereg sprzyjających okoliczności, aby do szczęśliwego rodzicielstwa mogło dojść. Czasami procesy te nie układają się po naszej myśli, a starania o dziecko przeciągają się w czasie. Mowa tu o szeroko pojętej niepłodności. Wynikać może ona z m.in. nieprawidłowości hormonalnych i zaburzeń jajeczkowania np. zespołu policystycznych jajników, w którym komórka jajowa nie przedostaje się do jajowodu, zaś liczne pęcherzyki obumierają i tworzą torbiele.

Przyczyną niepłodności u kobiet może być także: endometrioza, zapalenie macicy, wady macicy oraz jej szyjki, mięśniaki macicy, zaburzenia tarczycy, choroby przenoszone drogą płciową, zaburzenia genetyczne np. zespół Turnera, nadwaga lub niedowaga, zaburzenia autoimmunologiczne, gdzie układ odpornościowy traktuje plemniki jak swoistych „intruzów” i niszczy je lub uniemożliwia zapłodnienie komórki jajowej. W tej sytuacji, każdorazowo pojawiająca się dolegliwość lub nieprawidłowość w tym względzie wymaga podjęcia rzetelnego leczenia poprzedzonego konsultacją ze specjalistą w dziedzinie leczenia niepłodności. Dobrą propozycją dla par bezskutecznie starających się o dziecko są nowoczesne rozwiązania, w tym również metody wspomaganego rozrodu takie jak inseminacja domaciczna, procedury in vitro czy technologia AneVivo.

Seks? Im więcej, tym lepiej!

Nie jest odkryciem, że częsty seks zwiększa szansę na poczęcie potomka. Ale okazuje się, że może on również usprawniać kobiecą płodność, nawet poza dniami płodnymi. Naukowcy odkryli, że u bardziej aktywnych seksualnie kobiet ich układ odpornościowy wyzwala specyficzne mechanizmy w tym zakresie.

Dużą rolę odgrywa tu specjalny rodzaj białych krwinek – tzw. limfocytów T, wspierających komórki, które w innej sytuacji, organizm może identyfikować jako potencjalnie wrogie. Może dochodzić do sytuacji, że partnerka potraktuje np. plemniki partnera, a nawet wytworzony już zarodek jako obce i zacznie je zwalczać. W takim przypadku limfocyty T będą chroniły plemniki podczas zapładniania komórki jajowej oraz płód przed odrzuceniem przez układ odpornościowy matki. Zgodnie z wnioskami badań, kobiety, które często uprawiają seks w związku, mają wyższy poziom tych wspierających komórek, co może być szczególną pomocą dla par z niepłodnością na tle immunologicznym.

Zamiast drugs and rock’n’roll, zdrowy tryb życia

Kobiecej płodności szkodzi niezdrowy tryb życia i złe nawyki m.in. nadmierna konsumpcja kofeiny, alkoholu oraz palenie papierosów. Dym papierosowy, także tzw. bierne palenie, niekorzystnie wpływa na układ hormonalny i uszkadza DNA komórkowe, zarówno u kobiet, jak i mężczyzn. Co do kofeiny, zdania są podzielone, niektórzy twierdzą, że nie ma ona żadnego wpływu na płodność, inne badania mówią, że kofeina może zaburzać kurczliwość mięśni, które pomagają przemieszczać się komórkom jajowym z jajników przez jajowody do macicy. Duńscy naukowcy twierdzą z kolei, że pijąc ponad 5 filiżanek kawy dziennie zmniejszamy o połowę szanse na zapłodnienie podczas zabiegu in vitro. Zawsze warto więc mieć na uwadze, że tryb życia będzie miał wpływ na naszą płodność.

Czasem wykwintne szparagi, czasem swojski śledzik

Dieta ma duże znaczenie dla równowagi hormonalnej organizmu kobiety, rozwoju zdrowych komórek jajowych, a więc i procesu samego zapłodnienia. Niedobory żywieniowe  kobiet mogą prowadzić do nieregularnych cykli menstruacyjnych, cykli bezowulacyjnych, zaburzeń równowagi hormonalnej, zwiększonego ryzyka poronienia i gorszej jakości komórek jajowych.

– W diecie kobiety starającej się o dziecko nie powinno zabraknąć żelaza, witaminy B12 oraz B6. Ich niedobory mogą skutkować anemią, która prowadzi do braku owulacji. Istotna jest również suplementacja kwasem foliowym – naturalnie znajdziemy go np. w brukselce i szparagach – odpowiedzialnym za rozwój kory mózgowej płodu. Kolejne na liście produktów „podkręcających” kobiecą płodność są cytrusy, czarne porzeczki czy też natka pietruszki, które są bogatym źródłem wit. C, silnego antyoksydantu. Dodatkowo, witamina C pomaga ustabilizować poziom hormonów i wspiera płodność u kobiet z defektem fazy lutealnej cyklu, która trwa najdłużej i w jej trakcie zachodzi najwięcej zmian w błonie śluzowej macicy.  Z kolei witamina E to ważny przeciwutleniacz, dostępny m.in. w migdałach, który pomaga chronić integralność jaj i plemników – wymienia embriolog.

Nie zapominajmy też o: kwasach DHA, dostępnych m.in. w tłustych rybach jak łosoś czy śledzie, które pozwolą utrzymać system rozrodczy w zdrowiu, L-argininie i L-cysteinie oczyszczających z toksyn i wspierających prawidłowy rozwój komórek jajowych oraz witaminie D3, nazywanej „witaminą życia”. Odgrywa ona kluczową rolę dla układu rozrodczego, stymuluje pracę jajników, a także korzystnie wpływa na endometrium. Wszystkie te składniki ułatwiają zagnieżdżenie się i rozwój zarodka w jamie macicy.

Nie żyje wiecznie

Jednym z najistotniejszych czynników determinujących płodność kobiety jest jej wiek. To on, w dużej mierze wpływa na jakość i ilość komórek jajowych, a także rozwój zarodka już po zapłodnieniu. W wieku ok. 30 lat szansa na poczęcie dziecka wynosi ok. 20 proc. w porównaniu z wiekiem wcześniejszym, a w wieku 35 lat ok. 11 proc. czyli spada o połowę, zaś po 40. roku życia wynosi już tylko 4 proc. Szanse na zbadanie, ile jeszcze czasu zostało nam na planowanie macierzyństwa, każda kobieta może zmierzyć wykonując m.in. badanie krwi określające poziom tzw. rezerwy jajnikowej (AMH).

– To podstawowy test informujący o płodności kobiety. Rezerwa jajnikowa to ilość pęcherzyków w jajniku, które są zdolne do wzrostu i przeobrażenia się w dojrzałą komórkę jajową. Każda kobieta rodzi się z konkretną rezerwą, która wraz z upływem lat maleje i zmniejsza tym samym szansę na poczęcie dziecka. Aktualnie obserwujemy zjawisko wczesnego wygaszania czynności jajników u młodszych kobiet niż kiedyś. Z naszych badań wynika, że coraz więcej kobiet w wieku 26-30 lat ma wyniki charakterystyczne dla kobiet w okresie menopauzalnym. Dlatego takie badanie warto wykonać profilaktycznie – doradza embriolog.

Na ocenę płodności pozwala zbadanie markera AMH, czyli hormonu anti-Müllerowskiego. Badanie może zasygnalizować problem przedwczesnego wygasania czynności jajników oraz pozwala przewidzieć, kiedy wejdziemy w okres menopauzy. Dzięki jego oznaczeniu, pacjentka może świadomie zaplanować okres starania się o dziecko, a także dobrać odpowiednią metodę leczenia w przypadku kłopotów w zajściem w ciążę.