plik

OPRACOWANIE – KOLOKWIUM I

1. Cytofizjologia, cz. I – mikroskop świetlny, techniki histologiczne, formy komórek

1.1 – Mikroskop świetlny; budowa, działanie, zdolność rozdzielcza

W mikroskopie świetlnym otrzymuje się powiększone obrazy struktur tkankowych, które się ogląda za

pomocą światła, najczęściej w zakresie światła widzialnego dla oka ludzkiego (długość fali od 400 do 800 nm).

Mikroskop świetlny pod względem budowy można podzielić na zespół mechaniczny i świetlny. Do zespołu

mechanicznego należy podstawa, statyw, stolik, tubus, rewolwer i śruby: makro- i mikrometryczna. Do zespołu
świetlnego z kolei należy okular (1 lub 2, najczęściej powiększający 8-12 x), źródło światła, filtry, przesłona,
kondensor, obiektyw (umieszczone w rewolwerze mikroskopu, najczęściej używa się obiektywów powiększających
10, 40 i 100 x) i układy pośrednie.
Obiektyw mikroskopu świetlnego daje rzeczywisty, odwrócony i powiększony obraz przedmiotu.

Zdolność rozdzielcza, czyli rozdzielczość mikroskopu to najmniejsza odległość między dwoma strukturami,

przy której można je odróżnić od siebie jako dwie odrębne struktury. Zdolność rozdzielcza określa zatem, z jaką
dokładnością można obserwować małe struktury preparatu histologicznego, i z tego względu jest pojęciem
ważniejszym od powiększenia geometrycznego.
Zdolność rozdzielczą można obliczyć i wyrazić w jednostkach długości, stosując wzór R = 0,5λ / n sin α., gdzie:

●

λ – długość fali światła używanego do oświetlenia preparatu (średnio λ = 600 nm); wprowadzono wartość
1/2λ, ponieważ obiekty mniejsze niż ta wartość, światło przenika nie ulegając zmianom, a zatem nie daje
także obrazu

●

n – współczynnik załamania światła

●

α – połowa kąta rozwarcia systemu optycznego, tj. kąta pomiędzy krańcowymi promieniami światła
wchodzącego do obiektywu

Iloczyn nsinα to apertura numeryczna, której wartość podana jest na obiektywie. Najczęstszym i najprostszym
sposobem poprawienia zdolności rozdzielczej mikroskopu jest zwiększenie wartości apertury numerycznej przez
użycie obiektywu immersyjnego (powiększenia 90-100 x) i zastąpienie powietrza w przestrzeni preparat-obiektyw
cieczą o dużym współczynniku załamania światła (n = 1,5-1,6), np. oleju parafinowego.

1.2 – Podstawy techniki histologicznej

Fragmenty tkanek i narządów pobierane ze zwłok (post mortem), w czasie operacji (intraoperationem) lub

będące wynikiem biopsji mają na tyle duże rozmiary, że nie przepuszczają światła, a więc nie dają obrazów pod
mikroskopem. W mikroskopii świetlnej takie fragmenty muszą być pokrojone na cienkie, około 10-mikrometrowe
skrawki. Stąd stosuje się pewną metodę przygotowania i obróbki preparatu do mikroskopowania histologicznego:

1. pobranie materiału – dla mikroskopu świetlnego ok. 1 cm; dla elektronowego – ok. 1 mm
2. utrwalenie materiału histologicznego – szybkie utrwalenie bez zmiany struktury komórki, poprzez zanurzenie

w płynie chemicznym – utrwalaczu. Wyróżniamy utrwalacze proste (HNO

, H

, Cr

, OsO

, HCOOH,

COOH, CCl

COOH, C

OH, CH

OH, C

OH, CH

COCH

, CH

O, OHCCHO, sole metali ciężkich –

HgCl

, ZnCl

, sole ołowiu) i utrwalacze złożone (utrwalacz Carnota – alkohol etylowy + chloroform +

lodowaty kwas octowy; Bakera – formalina + chlorek wapnia + woda destylowana; Susa – sublimat + chlorek
sodu + woda destylowana; Zenkera-Hellyego – dwuchromian potasu + sublimat + lodowaty kwas octowy;
Buina – kwas pikrynowy + formalina + lodowaty kwas octowy + kwas trichlorooctowy)
Cechy dobrego utrwalacza: szybko przenika do tkanek, powoduje szybką stabilizację struktury, nie niszczy
struktury, jest izotoniczny względem płynu tkankowego, jest mało toksyczny dla otoczenia

3. odwodnienie utrwalonych tkanek (w alkoholach, w szeregu rosnącym – 50, 70, 80, 90, 100%)
4. zatapianie w parafinie
5. krojenie (w mikrotomach saneczkowych lub korbowych)
6. nawadnianie (w alkoholach, w szeregu malejącym)
7. barwienie – stosowane są 2 metody: progresywna (barwniki rozcieńczone, barwienie w ciągu 12-24 h –

barwienie bardzo czyste i selektywne) i regresywna (stężone barwniki i krótki okres barwienia – wiąże się
z nierównomiernym barwieniem i możliwością przebarwienia)

8. odwodnienie (w alkoholach, szereg wzrastający)
9. zatapianie preparatu na stałe w żelach (glicerożelatyna) lub żywicach (balsam kanadyjski)

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

1.3 – Barwienie barwnikami kwaśnymi i zasadowymi; metachromazja; barwienie przyżyciowe

Składniki komórek i tkanek mają podobny stopień absorpcji światła oraz modyfikują w podobnym stopniu

amplitudę światła. Pod mikroskopem nie widać więc różnorodności struktur tkankowych. Uwidacznia się je przez
wybarwianie.

Preparaty histologiczne oglądane pod mikroskopem świetlnym najczęściej wybarwia się hematoksyliną

i eozyną. Hematoksylina jest niebieskim barwnikiem o charakterze zasadowym, tzn. ma dysocjujące grupy chemiczne
zasadowe (grupa aminowa). Eozyna jest z kolei barwnikiem czerwonym, o chakterze kwasowym, tzn. ma czynne
grupy chemiczne kwasowe (grupa karboksylowa, fosforanowa). W czasie barwienia grupy te wytwarzają wiązania
estrowe z odwrotnymi grupami struktur tkankowych, wybarwiając te struktrury.
Struktury tkankowe, które wybarwia się barwnikami zasadowymi są zasadochłonne (basofilne), te zaś, które wybarwia
się barwnikami kwasowymi – są kwasochłonne (acidofilne, eozynofilne).
Do barwień stosowanych często w diagnostyce hematologicznej lub wymazów komórkowych z różnych rodzajów
błon śluzowych należy barwienie polichromatyczne, w którym stosuje się mieszaninę barwników zasadowych
i kwasowych.

Szczególnym rodzajem barwienia jest barwienie metachromatyczne, polegające na tym, iż barwione struktury

zostają   zabarwione   innym   kolorem,   niż   kolor   barwnika   użytego   do   barwienia   –   nazywa   się   to   barwieniem
metachromatycznym. Ze zjawiskiem metachromazji ma się do czynienia np. przy barwieniu mukopolisacharydów
w chrząstce. Do barwienia metachromatycznego używa się błękitu toluidyny, który daje różowofioletowe zabarwienie
struktur   –   jest   to   spowodowane   tym,   że   barwnik   układa   się   na   zabarwionych   metachromatycznie   cząsteczkach
w sposób uporządkowany, wskutek czego powstają dimery inaczej absorbujące widmo światła białego, niż monomer.

Barwienie przyżyciowe to barwienie komórki wciąż pozostającej przy życiu, czynnościowo sprawnej

– do tego celu używa się błękitu metylenowego, błękitu toluidyny i błękitu Nilu.

2. Cytofizjologia, cz. II – cyto- i histochemia oraz budowa ultrastrukturalna komórek

2.1 – Podstawy i typy reakcji histochemicznych
2.1.1 – Wykrywanie kwasów nukleinowych: reakcja Bracheta i Feulgena

Reakcja Bracheta służy do różnicowego wykrywania DNA i RNA w tym samym materiale za pomocą

mieszaniny zielenii metylenowej (dla DNA) i pironiny (dla RNA). Zasadą tej metody jest swoiste powinowactwo
niektórych barwników zasadowych – jak właśnie pironina – do odpowiednich grup kwasu fosforowego występującego
w kwasach nukleinowych. Efektem tej reakcji jest zabarwienie się jąderka na kolor czerwony i chromatyny jądrowej
na kolor zielonofioletowy.

Reakcja Feulgena jest dwuetapową reakcją służącą do wykrywania DNA. W pierwszym etapie tkankę poddaje

się hydrolizie w jednomolowym kwasie solnym, co powoduje odczepienie puryn, pęknięcie pierścienia pentozowego
dezoksyrybozy i wytworzenie się grupy aldehydowej. W drugim etapie wytworzoną grupę aldehydową uwidacznia się
odczynnikiem Schiffa.

2.1.2 – Wykrywanie miejsca aktrywności enzymów; markery organelli

Markery są enzymami oznaczającymi podstawowe organelle komórki.

●

Lizosomy: kwaśna fosfataza, rybonukleaza, dezoksyrybonukleaza II, katepsyny, β-glukoronidaza

●

Aparat Golgiego: pirofosfataza tiaminowa („konturuje” układ beleczek i wakuoli aparatu)

●

Chondriom komórkowy: dehydrogenaza kwasu bursztynowego, adenozynofosfataza mitochondrialna, zieleń
Janusowa, hematoksylina żelazista

2.2 – Zasady optyki elektronowej

W celu otrzymania powiększonego obrazu w mikroskopie elektronowym używa się strumienia elektronów.

Mikroskopy elektronowe dzielimy na transmisyjne (TEM – elektrony mogą przenikać przez badane struktury)
i skanujące (SEM – elektrony odbijają się od powierzchni struktury, po czym są skanowane)

Elektrody emitowane pod napięciem 20 kV-2MV, przez katodę mikroskopu biegną w próżni wzdłuż

elektromagnesów, będących odpowiednikami kondesora, obiektywu i okularu mikroskopu świetlnego. Uzyskany
obraz można fotografować, otrzymując elektronogramy. Zdolność rozdzielcza dla TEM wynosi 0,2-1 nm, dla SEM
zaś 10 nm.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

2.3 – Budowa ultrastrukturalna komórki
2.3.1 – Siateczka śródplazmatyczna gładka

Rodzaj siateczki endoplazmatycznej (SER), występujący obficie w wyspecjalizowanych komórkach

– mięśniowych, wątroby, wytwarzających steroidy i innych. Pełni ważne czynności przy:

●

metaboliźmie tłuszczów

●

detoksykacji szkodliwych metabolitów i ksenobiotyków

●

gromadzeniu w dużym stężeniu jonów wapnia

a.) Metabolizm tłuszczów

W komórkach wątrobowych są syntetyzowane na eksport lipoproteiny – w błonie gładkiej siateczki znajdują

się enzymy syntetyzujące lipidy lipoprotein i kwasy tłuszczowe.
W komórkach nadnercza, jądra i jajnika syntetyzowane są hormony steroidowe – wiele enzymów katalizujących
syntezę tychże z cholesterolu znajduje się w gładkiej błonie siateczki – wśród nich cytochromy P450.
W gładkiej siateczce endoplazmatycznej syntetyzowane są również triglicerydy, czyli tłuszcze obojętne. Jest także
miejscem syntezy obu warst lipidowych błony, która jest rozprowadzana następnie do części szorstkiej siateczki,
lizosomów, endosomów i aparatu Golgiego do błony komórkowej. Synteza peroksysomów i mitochondriów odbywa
się in situ, a lipidy potrzebne do tej syntezy są dostarczane za pomocą białek nośnikowych.
Ponadto, w błonie siateczki wytwarzany jest również kwas arachidonowy, z niego kolei hormony – eikosanoidy.

b.) Detoksykacja szkodliwych metabolitów i ksenobiotyków

Zapoczątkowują ją błonowe kompleksy enzymatyczne – cytochromy P450, które powodują hydroksylację,

dealkilację, dehalogenizację lub utlenienie azotu ksenobiotyków za pomocą energii elektronów, uzyskanej w wyniku
działania reduktazy NADPH. Proces ten jest szczególnie intensywny w komórkach wątrobowych, w których
neutralizowanych jest co najmniej 50% stosowanych leków. Inne błonowe enzymy siateczki gładkiej do grupy -OH
dodają ujemnie naładowane, hydrofilne grupy, np. siarczanowe lub glukoronowe, które zmieniają toksyny
hydrofobowe w hydrofilne, następnie wydalane z komórek i organizmu.

c.) Gromadzenie Ca

Jony pompowane są do zbiorników siateczki przez ATPazę błonową. W świetle siateczki znajduje się

kalsekwestryna, która wiąże wapń. Uwalnianie wapnia do cytosolu odbywa się z kolei przez otwarcie białek
kanałowych, co zapoczątkowuje np. skurcz i rozkurz w komórce mięśniowej, przewodzenie sygnałów przez synapsy
chemiczne itp.

2.3.2 – Aparat Golgiego

Błoniasta struktura komórki znajdująca się w pobliżu jądra, złożona z 6-30 spłaszczonych woreczków

zbiorników oraz połączonych z nimi licznych rurek i pęcherzyków. Układ taki nazywamy jest diktiosomem (średnica
ok. 1 mikrometra) – liczba takich układów w jednej komórce może wahać się od kilku do 100. Szczególnie liczne są
w wypadku komórek wydzielniczych, np. komórkach kubkowych, wydzielających śluz.

Aparat Golgiego powstaje z szorstkiej siateczki śródplazmatycznej, w tym także z zewnętrznej błony otoczki

jądrowej. W diktiosomie z kolei wyróżnia się 2 powierzchnie: cis-syntezy i trans-dojrzewania. Na powierzchni cis
znajdują się zbiorniki zbudowane częściowo z błony z rybosomami, na powierzchni trans błona jest gładka. Transport
makrocząsteczek w kierunku cis-trans odbywa się w pęcherzykach pączkujących z jednego zbiornika i fuzujących
z innymi, zaś transport ze zbiorników trans do endosomów w procesie egzocytozy odbywa się w pęcherzykach
klatrynowych.

Aparat Golgiego spełnia następujące funkcje: kieruje przepływem makrocząsteczek, modyfikuje ich strukturę

oraz segreguje je wg. budowy chemicznej.

Makrocząsteczki białek, proteoglikanów, glikoprotein błony oraz światła struktur błoniastych przechodzą

przez   aparat   Golgiego   ulegając   zmianom   kowalencyjnym   –   modyfikowaniu   oligosacharydów   połączonych
z   asparaginą   białek,   dodatkowej   glikozylacji   reszt   seryny   i   treoniny   białek,   swoistej   proteolizie,   dodawaniu
do czasteczek białka grup siarczanowych i kwasów tłuszczowych. Tak zmodyfikowane cząsteczki są segregowane
na powierzchni trans aparatu. Cząsteczki oligosacharydów następnie łączą się swoiście z receptorami błonowymi,
tworząc przy tym pęcherzyki wydzielnicze, które przesuwane ku błonie komórkowej wiążą się z nią (dokują), zlewają
się (fuzują) i uwalniają swoją zawartość na zewnątrz – w wiązaniu tym biorą udział biała v-SNARE dla pęcherzyków
i t-SNARE dla błony docelowej. Proces syntezy, modyfikacji, segregacji i transportu cząsteczek na zewnątrz komórki
to   wydzielanie,   w   przeciwieństwie   do   wydalania,   w   którym   substancje   chemiczne   są   wydalane   z   organizmu
z moczem, kałem, ślinem itp.

Istnieją 2 rodzaje transportu pęcherzyków wydzielniczych: konstytutywny (pęcherzyki wytwarzane

i transportowane w sposób ciągły z powierzchni trans do błony, bez udziału sygnałów zewnętrznych – dostarcza to
błonie nowych składników, zawartość pęcherzyków wydobywa się na zewnątrz; przykład: wydzielanie

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

proteoglikanów przez komórki tkanki łącznej) i wybiórczy (regulowany przez sygnały z zewnątrz; przykład:
wydzielanie hormonów tarczycy pod wpływem tyreotropiny przysadki.
W powstawaniu pęcherzyków w procesie transportu regulowanego (wybiórczego) bierze udział kompleks białkowy –
koatomer, składający się z podjednostek białek pokrywających COP, wiążących się z powierzchnią błony
i powodujących jej wybrzuszenie.

2.3.3 - Endosomy i lizosomy

Endosomy biorą udział w endocytozie, segregacji i transporcie cząsteczek i makrocząsteczek białek

w komórce. Wyróżniamy endosomy wczesne (endocytowany materiał pojawia się po kilku minutach, znajdują się
w pobliżu błony) i późne (endocytowany materiał pojawia się po ok. 20 minutach, znajdują się w głębi cytoplazmy).

Endosomy wczesne powstają przez zlewanie się pęcherzyków endocytarnych oraz transportujących

makrocząsteczki   z   aparatu   Golgiego.   Błona   tychże   może   pączkować   do   ich   wnętrza,   wytwarzając   ciałka
wielopęcherzykowe   czyli   endosomy   późne.   W   błonach   endosomów   wczesnych   i   późnych   znajdują   się   białka
pochodzące z błony (dostały się tutaj przez endocytozę) oraz świeżo zsyntetyzowane białka pochodzące z błony
zbiorników   aparatu   Golgiego.   W   ich   świetle   z   kolei   znajdują   się   białka,   które   wniknęły  od   komórek  w   drodze
endocytozy   –  losy  tych   białek   zależą   od   ich   ubikwitynacji   (zachodzi   ona   w   błonie   komórkowej   lub   w   błonach
organelli   komórkowych).   Białka   nieubikwytynowane   podlegają   recyrkulacji   i   pozostają   w   komórce.   Białka
ubikwitynowane 1 cząsteczką ubikwityny są kierowane do lizosomów i tam niszczone, a białka ubikwitynowane co
najmniej 4 cząsteczkami ubikwityny kierowane są i niszczone w proteasomach.

Lizosomy to pęcherzyki o średnicy dochodzącej do 1 mikrometra – światło lizosomów ma odczyn kwaśny

i   zawiera   wiele   hydrolaz   o   optimum   aktywności   pH   około   5,0,   takich   jak   proteaza,   lipaza   triacyloglicerylowa,
fosfolipaza, glikozydaza, nukleaza, fosfataza i sulfataza.
Błona otaczająca lizosom ma 2 cechy swoiste: zawiera enzymy transbłonowe pełniące funkcję pompy protonowej
pompującej do ich wnętrzna kationy wodorowe (obniża to pH do optymalnej wartości dla hydrolaz) oraz przepuszcza
produkty powstające w wyniku aktywności hydrolaz.
Enzymy   hydrolityczne   lizosomów   są   syntetyzowane   w   szorstkiej   siateczce   endoplazmatycznej,   skąd
są transportowane w pęcherzykach do aparatu Golgiego. Tylko te hydrolazy, które zawierają mannozo-6-fosforan,
są segregowane i transportowane do lizosomów.

2.3.4 – Mitochondria

Występują we wszystkich komórkach jądrowych, ich kształt jest zależny od rodzaju komórki, w którym się

znajdują. Ich liczba jest zmienna – komórki wykonujące intensywną pracę chemiczną, fizyczną lub mechaniczną są
nimi bogato obdarzone (np. komórki wątroby – ok. 1-2 tys, ale oocyt – ok. 200 tys.). Całkowita objętość
mitochondriów w jednej komórce wynosi 20%. Powstają w wyniku zwiększenia masy w komórce w czasie podziału
i późniejszego właściwego podziału – połowa mitochondriów komórki-matki przechodzi do każdej z dwóch komórek
potomnych.

Mitochondria otoczone są dwoma błonami – zewnątrzną i wewnętrzną. Błona wewnętrzna ulega

charakterystycznym sfałdowaniom, wytwarzając grzebienia mitochondrialne, których kształty są różne dla różnych
komórek. Mogą leżeć prostopadle (w większości komórek) lub podłużnie (np. w hepatocytach) względem długiej osi
mitochondrium. Mogą również przybierać kształt rurek o przekroju okrągłym (w komórkach syntetyzujących steroidy)
czy trójkątnym (astrocyty). Liczba sfałdowań jest proporcjonalna do aktywności komórki. Zarówno liczba grzebieni,
jak i ogólnej liczby mitochondriów zwiększa się pod wpływem hormonów tarczycy – tyroksyny i trijodotyrozyny.
Wewnętrzna błona mitochondrialna zawiera trzy rodzaje białek błonowych:

●

białka łańcucha oddechowego (udział w utlenianiu związków chemicznych)

●

białka syntazy ATP

●

białka biorące udział w transporcie metabolitów do i z mitochondrium (charakterystyczne grzybki
na powierzchni błony wewnętrznej, widziane pod mikroskopem)

Zewnętrzna  błona  mitochondrialna  zawiera  błonowe  kompleksy białek  transportowych  oraz  białka   enzymatyczne
przekształcające lipidy do związków, które mogą być zróżnicowane w macierzy mitochondrium.
Wnętrzne   mitochondrium   składa   się   z   bezpostaciowej   macierzy   (matrix)   oraz   przestrzeni   międzybłonowej.
W   macierzy   znajdują   się   setki   enzymów   katalizujących   reakcje   przemian   kwasów   tłuszczowych   i   kwasu
pirogronowego, wytwarzenia acetyloCoA i jego utlenianie w cyklu kwasu cytrynowego, w wyniku czego powstaje
CO

(usuwany później z komórki) i NADH (główne źródło elektronów w łańcuchu oddechowym). Ponadto w matrix

można znaleźć wolne rybosomy oraz kilka kopii kolistego mtDNA (mitochondrialne DNA), składającego się z 17 tys.
par nukleotydów i kodującego niektóre białka cyklu oddechowego i syntazy ATP oraz tRNA.
Razem z peroksysomami mitochondria są wyłączone z systemu recyrkulacji błon komórki, dlatego większość białek
i lipidy są do nich importowane za pomocą specjalnych białek kanałowych i nośnikowych.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

2.3.5 – Peroksysomy

Pęcherzyki (w ilości ok. 400 / komórkę), otoczone błoną, zawierające katalazę, oksydazę D-aminokwasów

i   oksydazę   moczanową,   które   to   enzymy   mogą   czasami   krystalizować   we   wnętrzu   peroksysomów   i   wytwarzać
krystaloidy. Struktrura wyłączona, podobnie jak mitochondria, z systemu recyrkulacji błon komórkowych.
Prowadzą  β-oksydację   –  wytwarzają   z   kwasów   tłuszczowych   dwuwęglowe   fragmenty,   przekształcane   następnie
w acetylokoenzym  A i transportowane do cytosolu, gdzie wykorzystywane są jako źródło energii w cyklu kwasu
cytrynowego. Ponadto odgrywają istotną rolę w detoksykacji metabolitów i ksenobiotyków przez ich utlenianie –
obok mitochondriów, są to główne struktury komórki, zużywające tlen.
Inne  enzymy  peroksysomów  używają  tlen  do utleniania  substratów  w reakcji  RH

+ O

→ R + H

. Katalaza

peroksysomów zużywa nadtlenek wodoru do utleniania związków toksycznych – etanolu, fenolu, formaldehydu,
kwasu mrówkowego i innych (szczególnie silnie przez duże peroksysomy komórek wątrobowych).

2.4 – Zespoły cytopatii mitochondrialnych

Mitochondria zawierają własny, specjalny DNA, a również system transkrypcji i translacji białek niezależny

od reszty komórki. Mitochondrialny DNA nie podlega dziedziczeniu na takich samych  zasadach, co komórkowy
DNA. U człowieka  komplet  mitochondriów  obecnych  w komórce  jajowej są pochodzenia matczynego – nie ma
kontrybucji ojcowskiej. Nieprawidłowe DNA mitochondrialne może upośledzać czynność mitochondrium i prowadzić
do wadliwego funkcjonowania komórki, co powoduje przede wszystkim strukturalne nieprawidłowości w mięśniach
i systemie nerwowym,  a także zaburzenia metaboliczne, wynikające z defektu przemian tlenowych. Schorzenia te
nazywamy cytopatiami mitochondrialnymi.

Jeżeli zostaje odziedziczona duża liczba nieprawidłowych mitochondriów, istnieje bardzo duże

prawdopodobieństwo   rozwoju   ciężkiego   schorzenia.   Najczęściej   występujące   cechy   schorzeń   klinicznych   to
osłabienie   mięśni   (dotyczące   zwłaszcza   mięśni   pozagałkowych),   choroba   degeneracyjna   centralnego   układu
nerwowego (np. utrata włókien nerwu wzrokowego, utrata tkanki móżdżkowej,  degeneracja istoty białej mózgu),
zaburzenia mitochondrialne (szczególnie często nieprawidłowo wysoki poziom kwasu mlekowego).

Schorzenia mogą objawiać się w każdym wieku, od dzieciństwa po wiek dojrzały, a diagnoza może być

poparta biopsją mięśniową.

Przykłady cytopatii mitochondrialnych:

●

dziedziczna neuroparia oczna Lebera (LHON)

●

neuropatia, ataksja i barwnikowe zwyrodnienie siatkówki (NARP)

●

mitochondrialna encefalopatia z kwasicą mleczanową i epizodami udarowymi (MELAS)

●

epilepsja miokloniczna i postrzępione włókienka mięśniowe (MERRF)

●

miopatia i kardiomiopatia dorosłych (MiMyCa)

●

zespól Kearnsa-Sayre`a

●

zespół Pearsona

2.5 – Lizosomowe zaburzenia spichrzania

Zaburzenia genetyczne w produkcji określonych hydrolaz uniemożliwiają rozkład cząsteczek określonego

typu, gromadzących się wtedy w systemie kwaśnych pęcherzyków. Większość defektów dziedziczona jest
autosomalnie recesywnie, monogenowo.

Choroba lizosomowego spichrzania glikogenu (niedobór kwaśnej maltazy) prowadzi do gromadzenia się

glikogenu, nie podlegającego rozkładowi.

Choroba Taya-Sachsa jest wynikiem niedoboru enzymu rozkładającego jeden ze sfingolipidów (niedobór

heksozaminidazy A). Ogromne ilości lipidów gromadzą się w lizosomach i powodują znaczną degenerację neuronów.

Choroby tego typu są powodem pogorszenia stanu zdrowia pacjenta i w końcu śmierci, zwykle przed 10.

rokiem życia.

2.6 – Zaburzenia peroksysomowe; adrenoleukodystrofia

Szereg zaburzeń wynika z defektów dotyczących enzymów peroksysomów, odpowiedzialnych za

przetwarzanie bardzo długich łańcuchów tłuszczowych – manifestuje się to zaburzeniami metabolicznymi
połączonymi z kwasicą lub gromadzeniem się nieprawidłowych lipidów w podatnych komórkach.

Najbardziej powszechnym przykładem jest adrenoleukodystrofia, w której zaburzona β-oksydacja kwasów

tłuszczowych prowadzi do gromadzenia się nieprawidłowych lipidów w mózgu, rdzeniu kręgowym, nadnerczach – to
z kolei powoduje osłabienie intelektu (demencja) i niedomogę nadnerczy.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

2.7 – Cytosol i proteasomy

Cytosol, czyli macierz cytoplazmy to bezpostaciowa część, w której dokonuje się większość reakcji

chemicznych pośredniego metabolizmu w komórce – zajmuje ok. 55% objętości komórki i zawiera setki enzymów
katalizujących   reakcję   glikolizy,   glikoneogenezy,   syntezy   nukleotydów,   aminokwasów,   cukrów,   kwasów
tłuszczowych    itp. Około 20% cytosolu  stanowią białka, powodujące, iż ma on charakter żelu/zolu otaczającego
i   podtrzymującego   składniki   cytoplazmy.   W   cytosolu   znajdują   się   też   enzymatyczne   kompleksy   białkowe   –
proteasomy.

Proteasomy, oprócz cytosolu, występują również na powierzchni błon siateczki endoplazmatycznej i w jądrze

komórkowym. Składają się z ok. 30 podjednostek białkowych, występują jako nieaktywna struktura – stają się czynne
po związaniu z białkowym aktywatorem, nabierają wtedy aktywności proteazy – rozkładają białka (ale tylko te, które
uprzednio zwiążą się z co najmniej 4 cząsteczkami ubikwityny) do peptydów.
Proteasomy trawią białka o nieprawidłowej konformacji, uszkodzone, regulatorowe (warunek sprawnego
przeprowadzenia procesów chemicznych i komórkowych, np. apoptozy), antygenowe (w tym np. białka wirusów –
powstałe w ten sposób peptydy są wiązane z białkami MHC klasy I i prezentowane limfocytom) i białka w okresie
głodzenia.
Zaburzenia funkcji proteasomów występują w różnych chorobach, a także w procesach starzenia prowadzą do zmian
konformacyjnych białek oraz ich nadmiernego gromadzenia się w komórkach.

Niektóre produkty metabolizmu powstające w cytosolu jako rezerwa energii są również w cytosolu

magazynowane w postaci ziaren lub kropli – takie struktury nazywamy wtrętami.

W cytosolu zachodzi również biosynteza białek, głównie enzymatycznych, katalizujących reakcje pośredniego

metabolizmu z udziałem rybosomów lub polisomów.

3. Cytofizjologia, cz. III – jądro komórkowe, podziały komórkowe, biosynteza białka

3.1 – Jądro komórkowe

W jądrze komórki znajduje się ok. 99% materiału genetycznego w postaci DNA – pozostałe 1% znajduje się

w macierzy mitochondriów.

Jądro oddzielone jest od cytoplazmy otoczkę jądrową (złożoną z błony zewnętrznej i wewnętrznej) – otacza

ona karioplazmę (plazmę jądrową, odpowiednik cytoplazmy), której głównym składnikiem jest chromatyna. W skład
jądra wchodzi ponadto jedno lub kilka jąderek, interchromatyna, perychromatyna oraz ciałka jądrowe (wtręty).
Składniki jądra są podtrzymywane przez macierz jądrową (matrix). Kariolimfa z kolei jest płynem przenikającym
składniki jądra i zawierającym jony nieorganiczne, związki drobnocząsteczkowe i makrocząsteczki.

Jądra są zasadochłonne ze względu na obecność w nich DNA i RNA – wybarwiają przez to barwniki

zasadowe, jak hematoksylina.

Monokariocyty to komórki z jednym jądrem, bikariocyty – z dwoma (np. hepatocyty). Niektóre makrofagi

i komórki mięśni poprzecznie prążkowanych mają wiele jąder, czyli są polikariocytami.

3.1.1 – Wielkość i kształt jąder

Wielkość jąder zależy od ilości DNA. Jądro komórki diploidalnej (podwójna ilość DNA w porównaniu

do komórki płciowej) ma 6-12 pg DNA, o łącznej długości cząsteczek 2-4 m. Większość takich jąder ma wielkość 5-
10 mikrometrów. Komórki poliploidalne mają większe jądra.

Najczęściej jądra mają kształt okrągły lub owalny, jednak wiele komórek dojrzałych lub niesprawnych

czynnościowo ma jądra nieregularne, które mogą składać się z wielu segmentów, jak np. w granulocytach czy
megakariocytach.

3.1.2 – Piknoza, karioliza i karioreksis w komórkach zwyrodnienowych

Pewna liczba komórek w tkankach ulega zwyrodnieniu, czyli degeneracji i obumiera. Kształt i wygląd jąder

jest wtedy zupełnie inny i może przybierać postaci:

●

piknozy (pyknosis) – jądra małe, zbite, silnie wybarwione, okrągłe lub owalne

●

kariolizy (karyolysis) – jądro ulega trawieniu, przybiera postać „cienia” jądra

●

karioreksis (karyorrhexis) – jądro pofragmentowane

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

3.1.3 – Budowa ultrastrukturalna jądra: otoczka jądrowa

Składa się z błony wewnętrznej i zewnętrznej, każda grubości ok. 5-8 nm, z przestrzenią okołojądrową między

innymi (ok. 30 nm). Zewnętrzna błona to przedłużenie błony szorstkiej siateczki śródplazmatycznej (na jej
powierzchni znajdują się przez to rysobomy). Otoczka jądrowa nie ma ciągłej struktury, ale zawiera liczne otwory –
pory, w których obie błony się łączą, pozwalając na przepływ różnych składników.

Por (o kształcie ośmiokąta) na wierzchołkach obdarzony jest białkami – nukleoporynami, tworzącymi

kompleks   pora.   Otwór   pora   zamknięty   jest   przeponą   nukleoporynową,   przepuszczającą   swobodnie   cząsteczki   o
średnicy do 9 nm i masie cząsteczkowej do 40000. Większe przenikają przez pory po zmianie układu nukleoporyn.
Cąsteczki   o   masie   ponad   60000   przenikają   odkształcając   się   –   tak   są   transportowane   między   innymi   histony,
kompleksy   enzymatyczne   czy   podjednostki   rybosomów   Liczba   porów   zależna   jest   od   intensywności   transportu
cytoplazma-karioplazma i odwrotnie (np. dla przysadki: 800, dla neurocytu: 10000).

Transpor białek do jądra odbywa się na zasadzie łączenia się ich krótkich sekwencji aminokwasowych – NLS

z receptorami porów (importynami). Podobnie transport z jądra do cytoplazmy – łączenie się sekwencji NES z
receptorami, jakimi są eksportyny.

3.1.4 - Budowa ultrastrukturalna jądra: chromatyna

Kompleks DNA i zasadowych białek (histonów), występujący w całej objętości interfazowego jądra,

szczególnie zaś w jego obwodowych częściach. W jądrach można dostrzec też rozproszoną chromatynę
(euchromatynę) i bardziej zbitą (heterochromatynę).

Cząsteczki DNA chromatyny jednego diploidalnego jądra mają łączną długość 2-4 m (przed i po syntezie

DNA), szerokość 2 nm i składają się z 3 mld par nukleotydów. Są ściśle spakowane w niewielkiej objętości jądra, za
udziałem histonów.

Chromatyna pełni dwie ważne funkcje: bierze udział w transkrypcji (przepisywanie kodu genetycznego DNA

na RNA) i w syntezie (replikacji) DNA.

W czasie mitozy w wyniku kondensacji chromatyny powstają z niej chromosomy mitotyczne, przygotowane

do rozdzielenia i przekazania chromatyny komórkom potomnym. Są nieczynne pod względem transkrypcji i replikacji
DNA. Kondensacja chromatyny następuje przez profazę i metafazę mitozy, co pozwala na zróżnicowanie
chromosomów profazowych (mniej skondensowanych i dłuższych) i metafazowych (bardziej skondensowane,
krótsze).

46 chromosomów mitotycznych u człowieka występują w 23 parach jako chromosomy homologiczne

(siostrzane) – taką liczbę nazywamy diploidalną. W każdej parze jeden chromosom pochodzi od ojca, a drugi od
matki. Zestaw komórki diploidalnej składa się z 22 par autosomów i jednej pary heterochromosomów (chromosomów
płciowych).   W   skład   genomu   człowieka   wchodzi   też   chromosom   mitochondrialny   (koliste   DNA   macierzy
mitochondriów).
Liczba chromosomów w komórkach płciowych wynosi 22 autosomy i jeden heterochromosom X lub Y. W sumie
chromosomów   jest   23,   co   daje   liczbę   haploidalną.   W   wielu   komórkach   liczba   chromosomów   może   być
wielokrotnością   liczby   haploidalnej   (poliploidia),   bądź   inna   niż   wielokrotność   (liczba   aneuploidia).   Komórki
nowotworów złośliwych zawierają najczęściej aneuploidalną liczbę chromosomów.

Chromosomy mitotyczne są zbudowane z tych samych składników, jak chromatyna – ich nukleofilamenty

tworzą włókienka o szerokości 30 nm, kondesujące się w włókienka o szerokości 200-400 nm, zwijające się spiralnie
w chromatydę. Chromosom metafazowy skłąda się z dwóch chromatyd  połączonych w centromerze (przewężeniu
pierwotnym),  którego zewnętrzna  część, zbudowana z białek, ma  postać pierścienia – jest to kinetochor, będący
miejscem przejściowego wiązania mikrotubul wrzeciona podziałowego. Centromer dzieli chromosom na 4, równej
długości, ramiona chromosomu.
Chromosomy, których ramiona są równej długości nazywamy chromosomami metacentrycznymi. Jeśli 2 ramiona są
nieco krótsze – jest to chromosom submetacentryczny ; jeśli znacznie – chromosom akrocentryczny.
W   pobliżu   konców   ramion   niektórych   chromosomów   znajdują   się   przewężenia   wtórne,   oddzielające   fragmenty
końcowe ramion chromosomów, nazywane satelitami lub trabantami.

Na obu końcach każdej chromatydy znajdują się ich końcowe, małe fragmenty, zwane telometami. Składają

się z DNA nie zawierającego genów, a sekwencją jego nukleotydów jest [TTAGGG]

oraz białek TRF (telomeric

repeat binding factor). Końce telomerów zawierają pary zasad GG (nie występują w genach), przechodzące w
pojedynczą nić DNA o sekwencji [GG]

komórek,

co jest jedną z

przyczyn starzenia się komórek i organizmu). Telomeraza składa się z części białkowej i RNA. Mutacje
genów dla tego RNA prowadzą np. do schorzenia układowego, jakim jest dyskeratosis congenita –

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

schorzenie to atakuje tkanki często ulegające podziałom (szpik kostny, nabłonek krypt jelitowych, komórki
pęcherzyków płucnych, komórki warstwy podstawnej naskórka, nabłonek jamy ustnej, mieszki włosowe) i
prowadzi do upośledzenia wytwarzania się komórek krwi i nabłonka przewodu pokarmowego, niedorozwoju
jąder, zwłóknienia płuc, łysienia i przedrakowych zmian błony śluzowych.

W organiźmie ludzkich aktywną telomerazę zachowują komórki macierzyste i ich odmiana – spermatogonie. Komórki
te zachowują cechy młodości i zdolność do dzielenia się przez całe życie człowieka, podobnie jak komórki
zarodkowe, embrionalne i nowotworowe.

3.1.5 - Budowa ultrastrukturalna jądra: nukleofilament a nukleosom

Nukleosom to podstawowy składnik chromatyny o wymiarach 11 x 6 nm, w skład którego wchodzi DNA

(długość ok. 200 pz) oraz dwa tetramery histonów H2A, H2B, H3 i H4, tworzące oktamer, wokół którego owija się
prawie dwukrotnie 140 par zasad DNA, tworzące razem rdzeń nukleosomu. DNA nukleosomu, składające się z ok. 60
pz, przechodzi na sąsiedni oktamer histonów i nazywa się DNA łączącym.

W chromatynie nukleosomy wchodzą w skład włókienek, które nazywane są nukleofilamentami (włókienka o

szerokości 10 nm), których struktura może się rozluźniać w czasie syntezy DNA lub transkrypcji, po czym ponownie
się zagęścić – oba procesy dokonują się z udziałem histonu H1, regulującym w ten sposób transkrypcję.

Dalsze skrócenie długości DNA (podobnie jak poprzednio, około 7krotne) dokonuje się przez upakowanie we

spiralnie zwiniętym nukleofilamencie (solenoidzie) - włókienku o szerokości 30 nm. Włókienka te mogą z kolei
tworzyć pętle, odchodzące od białkowego rusztowania macierzy jądra – DNA każdej pętli stanowi jednostkę
czynnościową chromatyny, w których transkrypcja i replikacja DNA odbywają się niezależnie od innych pętli.

Najwyższe upakowanie DNA osiągane jest w chromosomach mitotycznych, w których DNA skraca się do ok.

200 mikrometrów – dzięki takiemu upakowaniu DNA, jego długie nici mogą być precyzyjnie przekazywane do
potomnych komórek w czasie mitozy.

Ciekawym przypadkiem jest chromatyna jąder plemników, która jest bardzo zbita – nie występują tu jednak

ani nukleosomy, ani nukleofilamenty. Podwójne helisy DNA zaginają się i układają obok siebie – leżące obok siebie
helisy są łączone białkiem, jakim jest protamina.

3.1.6 - Budowa ultrastrukturalna jądra: macierz jądra

Inaczej nukleoszkielet – rodzaj zrębu, podtrzymujący składniki jądra. Odgrywa też rolę w regulacji replikacji i

transkrypcji DNA. Czynne geny znajdują się w pętlach chromatyny, w pobliżu miejsc ich wiązania z macierzą jądra, a
nieczynne w odległych od macierzy miejscach pętli. Macierz jądra reguluje także transkrypcję genow, odpowiadając
za swoistość tkankową syntezy różnych białek – na ten sam sygnał, np.hormon, komórki różnych tkanek odpowiadają
syntezą różnych białek.

Macierz jądra zbudowana jest z filamentów (średnica: 3-5 nm) i ziarenek (15-30 nm) zanurzonych w

kariolimfie. Z filamentami łączą się kompleksy wieloenzymatyczne (replisomy), przeprowadzające replikację DNA.
Z elementami macierzy wiążą się także spliceosomy, biorące udział w obróbce hnRNA (transkrypt jednego, całego
genu).
W skład macierzy jądra wchodzi co najmniej 13 rodzajów białek, w tym białka strukturalne tworzące filamenty i
białka funkcjonalne – enzymy katalizujące syntezę i transkrypcję DNA oraz obróbkę hnRNA, czyli wytwarzanie
mRNA. Co najmniej 6 rodzajów białek indentyfikuje się jako matryny, a 5 jako laminy A, B, C, białko jąderkowe
B23, białka Ag-NOR i białko jąderkowej rybonukleoproteiny.

3.1.7 - Budowa ultrastrukturalna jądra: chromatyna płciowa

Silnie zasadochłonna, piknotyczna grudka chromatyny, leżąca w pobliżu otoczki jąder interfazowych. Jest ona

silnie   skondensowanych   –   nieczynnym   –   jednym   z   chromosomów   X   komórek   kobiety.   Aby   więc   nastąpiła
kondensacja chromosomu X, musi istnieć chromosom X, którego chromatyna ulegnie rozluźnieniu.   Dlatego też w
interfazowych komórkach męskich, w których są chromosomy X i Y, nie ma chromatyny płciowej.
Unieczynnienie  jednego z dwóch chromosomów  X w komórkach somatycznych  (niepłciowych)  kobiety zachodzi
wcześnie w życiu zarodkowym, następnie dziedziczone jest prez komórki potomne. To unieczynnienie wywołane jest
przez   transkryptazy  (hnRNA   powstające   w   wyniku   transkrypcji)   i   biała,   które   są   produktem   genu   Xist   (swoisty
transkrypt nieczynnego chromosomu X). Organizm kobiety składa się zatem z mozaikowato ułożonych grup – klonów
komórek   zawierających   nieczynny   jeden   (np.   matczyny)   lub   drugi   (np.   ojcowski)   chromosom   X;   zawiera   też
chromatynę płciową.
W   praktyce   diagnostycznej   grudki   chromatyny   płciowej   stwierdza   się   u  ok.   90%   kobiety,   natomiast   u  ok.   30%
komórek męskich można obserwować piknotyczne grudki chromatyny, przypominające grudki chromatyny płciowej.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

3.1.8 - Budowa ultrastrukturalna jądra: perychromatyna i interchromatyna

Perychromatyna jest pozachromatynowym składnikiem jądra, składającym się z włókienek (średnica 10 nm) i

ziarenek (40 nm) ryboprotein – występuje w postaci małych wysepek, w pobliżu otoczki jądrowej. Włókienka są
grupami hnRNA otoczonymi przez cząsteczki białka, ziarenka zaś kompleksami mRNA i białka. Perichromatyna jest
zatem miejscem przejściowego przechowywania mRNA i hnRNA oraz jednym z miejsc obróbki hnRNA.

Interchromatyna występuje w postaci wysepek, w których skład wchodzą cienkie włókienka (średnica 2 nm)

oraz ziarenka (20 nm) zbudowane z ryboprotein – podejrzewa się, że interchromatyna jest zgrupowaniem rybosomów,
które przechowywane są tymczasowo przed transportem do cytoplazmy.

3.1.9 – Receptory jądrowe

Receptory jądrowe klasyfikujemy jako:

●

receptory dla steroidów, hormonów tarczycy, witaminy D i kwasu retinowego

●

receptory dla tłuszczów

Pierwsza grupa receptorów wiąże hormony steroidowe – należą do niej receptory dla glukokortykoidów,

mineralokortykoidów, estrogenów, progesteronu, androgenów oraz receptory dla hormonów tarczycy, witaminy D i
kwasu retinowego. Receptory te występują w wielu rodzajów komórek, a związanie przez nie hormonów aktywuje
geny i włącza kluczowe procesy metaboliczne i rozwojowe, jak np. różnicowanie płciowe, rozmnażanie, równowaga
elektrolitowa, metabolizm węglowodanów i inne.

Receptory dla tłuszczów klasyfikujemy jako:

●

receptory PPAR – czujniki kwasów tłuszczowych w komórkach - odmiana α odpowiada za katabolizm tych
kwasów i lipolizę, odmiana γ zaś za anabolizm i lipogenezę; ponadto receptory te wiążą niektóre eikosanoidy i
w ten sposób biorą udział w mechanizmach powstawania zapalenia

●

receptory LXR – czujniki cholesterolu, odpowiadające na zwiększające się jego stężenie, aktywując geny
regulujące transport, katabolizm i eliminację cholesterolu

●

receptory FXR – czujniki kwasów żółciowych, odpowiadające na zwiększone ich stężenie

●

receptory CAR – czujniki wielu ksenobiotyków hydrofobowych, odpowiadające na ich obecność w
komórkach aktywacją genów umożliwiających modyfikacje ich cząsteczek, transport i eliminację z komórek

Związanie receptorów PPAR, LXR, FXR lub CAR z ich ligandami prowadzi do aktywacji genów kodujących białka
cytochromów   P450   (katalizują   reakcje   redox,   przekształcające   ligandy   receptorów   w   ich   nieaktywne   postacie,
ułatwiając ich eliminację poza komórkę), białka wiążące i transportujące kwasy tłuszczowe i ksenobiotyki wewnątrz
komórki i białka błonowej pompy transporterów ABC (wypompowują ligandy i ich prekursory z cytosolu do organelli
komórkowych lub na zewnątrz).
Receptory   dla   tłuszczów,   ale   przede   wszystkim   receptory   PPAR   odgrywają   zatem   kluczową   rolę   w   regulacji
metabolizmu   tłuszczów   w   komórkach   i   całym   organiźmie.   Ich   nieprawidłowości   mają   istotne   znaczenie   w
powstawaniu poważnych chorób jak cukrzyca, otyłość, miażdżyca czy nowotwory.

3.1.10 – Ultrastruktura i funkcje jąderka

Jąderko jest miejscem syntezy prekursorów rybosomów – w jego skład wchodzą włókienka, które są

końcowymi odcinkami pętli chromatyny (głównie włókienek o szerokości 10 i 30 nm), ziarenka (prekursory
rybosomów) oraz wiele swoistych białek. W jądrze aktywnej metabolicznie komórki jest zazwyczaj kilka jąderek – w
profazie jąderko rozprasza się, by w telofazie się odbudować.
W skład jąderka wchodzi:

●

chromatyna jąderkowa – zawiera geny do syntezy rRNA, tRNA, snRNA oraz 5S RNA – geny te istnieją w
wielu kopiach, w chromosomach mitotycznych znajdują się w satelitach i przewężeniach wtórnych. U ludzi
jest to zdekondensowana postać końcowych odcinków chromosomów 13, 14, 15, 21 i 22 pary – końcowe
fragmenty ich pętli chromatynowych wytwarzają jąderko, które odbudowuje się w telofazie dzięki częściom
tych chromosomów - regionom organizującym jąderko (NOR). Chromosomy całościowo zawierające NOR są
nazywanie chromosomami jąderkotwórczymi. Z włókienkami chromatyny jąderkowej wiążą się też białka –
nukleolina i fibrylaryna

●

ziarenka jąderka – o średnicy 15 nm, rozrzucone w jąderku lub skupione – zbudowane z rybonukleoprotein,
prekursory podjednostek rybosomów, w których skład wchodzi też białko B23

●

białka jąderka – nukleolina (w profazie mitozy fosforylowana przez kinazę fazy M, czyli kompleks CDK i
cykliny uruchamiający mitozę – jej fosforylacja dezintegruje i rozprasza składniki jąderka; w interfazie
reguluje transkrypcję przez zmianę stopnia upakowania chromatyny), białko B23 (Ag-NOR, bierze udział w
transporcie prekursorów rybosomów do cytoplazmy), fibrylaryna (wchodzi w skład rybonukleoproteidu –
snRNP, który wybrzusza intronowe sekwencje hnRNA i wstępnie je wycina – jej niszczenie przez własny
system immunologiczny, czyli autoagresja, jest charakterystyczną cechą choroby – twardziny), polimeraza

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

RNA I (synteza rRNA). Nukleolina, białko B23 i fibrylaryna mają 19-aminokwasowe fragmenty, dzięki
którym zakotwiczają się w jąderku – białka te biorą udział także w transporcie prekursorów rybosomów do
cytoplazmy.

Główna funkcja jąderka polega na wytwarzaniu składników rybosomów. Geny chromatyny jąderkowej kodujące RNA
występują w blokach oddzielnie dla 18S, 5,8S i 28S RNA i oddzielnie dla 5S RNA. Każdy gen wytwarza za pomocą
polimerazy RNA I pierwotny transkrypt RNA – 45S RNA, który cięty jest przez nukleazy na fragmenty 28S RNA,
18S RNA i 5,8S RNA, które są podjednostkami rybosomów. Podjednostki te ulegają dalszej reorganizacji w jądrze i
są transportowane do cytoplazmy z udziałem nukleoliny i białka B23. Tutaj też powstają ostatecznie podjednostki
rybosomów: małe – 40S i duże 60S.

3.2.1 – Etapy interfazy

Cykl komórkowy składa się z fazy G1 (gap – przerwa), fazy S (faza syntezy DNA), fazy G2 oraz fazy M (fazy

mitozy, podziału komórki). Fazy G1, S i G2 obejmują wspólnie okres cyklu komórkowego zwany interfazą – po
podziale, z jednej komórki matki powstają 2 komórki potomne, każda o dwukrotnie mniejszej masie i objętości niż
komórka-matka.

Niektóre komórki mogą opuszczać też cykl komórkowy, wchodząc w stan spoczynkowy G0 – komórki

funkcjonują wtedy normalnie, ale nie dzielą się – często komórki te różnicują się terminalnie. Pod wpływem różnych
czynników chemicznych lub fizycznych mogą spowrotej wejść w cykl komórkowy.

Zaburzenia cyklu komórkowego mogą być przyczyną chorób proliferacyjnych – nowotworów i chorób

naczyniowych. W nowotworach występują defekty prowadzące do niekontrolowanej proliferacji komórkowego.
Wśród przyczyn miażdżycy naczyń krwionośnych i restenozy (ponowne zwężenie naczyć po zabiegu ich sztucznego
rozszerzenia) znajduje się nadmierna proliferacja komórkowa. Miażdżyca naczyń ma swoje pierwotne źródło w
nadmiernej proliferacji komórek mięśni gładkich – w wyniku mikrourazów śródbłonka naczyń dochodzi do agregacji
płytek krwi, wydzielających cytokinę PDGF, powodującą proliferację komórek mięśniowych, powstawanie guzków,
degenerację i wapnienie tychże, co w konsekwencji tworzy płytki miażdzycowe ściany naczyń krwionośnych.

3.2.2 – Białka regulujące cykl komórkowy

Cykl komórkowy jest inicjowany i regulowany przez białka, kodowane przez geny cyklu komórkowego. Geny

cyklu, których produkty białkowe pobudzają cykl nazywamy protoonkogenami, a te które hamują cykl –
supresorowymi.
Produkty białkowe protoonkogenów są enzymami – CDK (białkowa kinaza zależna od cyklin), fosfatazami
(defosforylują białka), cyklinami (białka regulatorowe, aktywujące lub hamujące kinazy białkowe i fosfatazy).

Poszczególne fazy cyklu są włączane w stałej kolejności i dopóki nie skończy się pomyślnie jedna faza cyklu,

dopóty nie rozpoczyna się faza następna.

W fazie G1 zachodzi intensywna synteza makrocząsteczek, co zwiększa masę komórek – w tej fazie

podejmowana jest decyzja o podziale – w momencie zdecydowania się na podział, następuje aktywacja kinazy
białkowej CDK fazy S. Aktywacja polega na połączeniu kinazy z cyklinami fazy S, co inicjuje syntezę DNA i wejście
w fazę S, która trwa 6-8 godzin i zwiększa ilość DNA ludzkiej komórki somatycznej z 6 do 12 pg, wydłużając przy
tym cząsteczkę DNA z 1,8 do 3,6 m.

W fazie G2 komórka bytuje kilka godzin, po czym pod wpływem CDK fazy M (kompleks cyklin fazy M i

CDK), zwanej również MPF (czynnik fazy M), wchodzi w mitozę – następuje stopniowa kondensacja chromatyny i
wytwarzanie chromosomów mitotycznych. Otoczka jądrowa jest napinana przy udziale dyneiny i mikrotubuli, co
powoduje jej pęknięcie i fragmentację.

Istnieją też biała hamujące cykl – białko CKI, RB i p53. Aktywacja tych białek i hamowanie cyklu zachodzi

zwłaszcza w komórkach uszkodzonych, a ich zmutowane i nieaktywne formy pojawiają się w komórkach
nowotworów złośliwych (szczególnie p53, obecnego w 50% nowotworów). CKI hamuje cykl, uśmierca je, a następnie
włącza w nich program apoptozy.

Ponadto, ważne są też czynniki wzrostu i różnicowania – cytokiny. Sygnał do podziałów jest przekazywany

przez błonę komórkową po związaniu takiego czynnika z receptorem błonowym. Zazwyczaj część cytoplazmatyczna
receptora ma aktywność enzymatyczną kinazy tyrozynowej lub kinazy serynowo-treoninowej (katalizuje fosforylację
reszt tyrozynowych lub serynowych i treoninowych białek). Po związaniu kinaza fosforyluje cytoplazmatyczne białko
przekaźnikowe RAS lub SMAD (podobne do białka G), które z kolei mogą aktywować szereg kinaz MAPERK
(kinazy aktywowane przez sygnały dochodzące do komórki z zewnątrz). Kinazy te uczynniają w końcu czynniki
transkrypcji w jądrze, włączając transkrypcję protoonkogenów. W łańcuchy tych reakcji jest również fosfolipaza C,
która bierze udział w wytwarzaniu informatorów II rzędu – diacyloglicerolu i trifosforanu inozytolu.
Do najważniejszych czynników wzrostu i różnicowania należą: EGF (naskórkowy czynnik wzrostu), PDGF
(płytkopochodny czynnik wzrostu), TGF (transformujący czynnik wzrostu), NGF (czynnik wzrostu nerwów), FGF
(fibroblastyczny czynnik wzrostu), TNF (czynnik martwicy nowotworów) i cytokiny-interleukiny IL.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

3.2.3 – Budowa chromosomów mitotycznych

W  czasie  mitozy w  wyniku   kondensacji   chromatyny   powstają  z   niej  chromosomy  mitotyczne,  przygotowane   do
rozdzielenia i przekazania chromatyny komórkom potomnym. Są nieczynne pod względem transkrypcji i replikacji
DNA.   Kondensacja   chromatyny   następuje   przez   profazę   i   metafazę   mitozy,   co   pozwala   na   zróżnicowanie
chromosomów   profazowych   (mniej   skondensowanych   i   dłuższych)   i   metafazowych   (bardziej   skondensowane,
krótsze).

46 chromosomów mitotycznych u człowieka występują w 23 parach jako chromosomy homologiczne

Chromosomy mitotyczne są zbudowane z tych samych składników, jak chromatyna – ich nukleofilamenty

Na obu końcach każdej chromatydy znajdują się ich końcowe, małe fragmenty, zwane telometami. Składają

się z DNA nie zawierającego genów, a sekwencją jego nukleotydów jest [TTAGGG]

oraz białek TRF (telomeric

repeat binding factor). Końce telomerów zawierają pary zasad GG (nie występują w genach), przechodzące w
pojedynczą nić DNA o sekwencji [GG]

Telomery stabilizują strukturę chromosomów oraz zapobiegają fuzowaniu końców chromosomów. W czasie każdej
replikacji   DNA   telomer   skraca   się,   a   następnie   odbudowywany   jest   przez   enzym   telomerazę   (nieaktywny   w
większości  komórek  ludzi  po  urodzeniu,   co  prowadzi   do stopniowego   skracania   telomerów   po każdym  podziale
komórki, a także spowolnienia i zatrzymania podziałów  komórek,  co jest jedną z przyczyn starzenia się komórek i
organizmu).   Telomeraza   składa   się   z   części   białkowej   i   RNA.   Mutacje   genów   dla   tego   RNA   prowadzą   np.   do
schorzenia układowego, jakim jest dyskeratosis congenita – schorzenie to atakuje tkanki często ulegające podziałom
(szpik kostny, nabłonek krypt jelitowych, komórki pęcherzyków płucnych, komórki warstwy podstawnej naskórka,
nabłonek   jamy  ustnej,   mieszki   włosowe)   i  prowadzi   do upośledzenia  wytwarzania   się  komórek  krwi  i  nabłonka
przewodu pokarmowego, niedorozwoju jąder, zwłóknienia płuc, łysienia i przedrakowych zmian błony śluzowych.
W organiźmie ludzkich aktywną telomerazę zachowują komórki macierzyste i ich odmiana – spermatogonie. Komórki
te   zachowują   cechy   młodości   i   zdolność   do   dzielenia   się   przez   całe   życie   człowieka,   podobnie   jak   komórki
zarodkowe, embrionalne i nowotworowe.

3.2.4 – Kariotyp a kariogram

Liczbę i strukturę chromosomów mitotycznych można analizować na kariogramie – jest to obraz zespołu

chromosomów jednej komórki uszeregowanych systematycznie według ich długości i położenia centromeru. Komórki
ludzkie, które się dzielą rzadko pobudza się do podziałów – najczęściej używa się do tego celu limfocytów krwi
pobudzonych fitohemaglutyniną, dzięki czemu uzyskuje się komórki dzielące się mitotycznie, których chromosomy
fotografuje się, wycina z fotografii i układa w kariogram (inna nazwa: idiogram).
Utrwalone chromosomy przygotowuje się przez trawienie trypsyną i swoiste wybarwianie, przez co uzyskuje się
prążki chromosomów – G, Q, R albo C. Prążki te wyznaczają zagęszczenia par AT lub GC DNA – dzięki nim można
wykrywać różnice i zmiany w budowie chromosomów.

Kariotyp jest kompletnym zestawem chromosomów komórki somatycznej organizmu, charakterystycznym dla

osobników tego samego gatunku, tej samej płci oraz dotkniętych tymi samymi aberracjami chromosomowymi (albo
całkowicie zdrowymi).

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

3.2.5 – Centrosfera i centriole

Centrosfera składa się z centrioli i otaczającej je cytoplazmy. Ma ona zdolność polimeryzacji mikrotubuli i

niekiedy nosi nazwę centrosomu lub centrum komórkowego. Centriole są zaś strukturami cytoplazmatycznymi o
kształce walców, o wymiarach 0,2 x 0,5 mikrometra.

Centriola jest zbudowana z dziewięciu trójek mikrotubuli ułożonych koncentrycznie wokół filamentu i

łączących się ze sobą białkiem fibrylarnym. Dookoła walca ułożone są koncentrycznie satelity.
W komórkach nie dzielących się istnieją zazwyczaj 2 centriole, których osie ułożone pod kątem prostym. Przed
podziałek komórki, w fazie syntezy DNA, następuje replikacja centrioli – powstają 2 pary centrioli, z których każda
wędruje do różnych biegunów komórki. Odbywa się to przez wzrost centroli z procentrioli, powstających na ich
powierzchni.

Centrosfera i znajdujące się w niej centriole odgrywają rolę w organizowaniu promienistego układu

mikrotubuli w komórce interfazowej (między podziałami). Odgrywają również rolę w organizowaniu biegunowej
struktury wrzeciona podziałowego oraz w polimeryzacji mikrotubuli tego wrzeciona. Występują także u podstawy
rzęsek i witej jako ciałka podstawowe (kinetosomy), gdzie biorą udział w organizowaniu struktury mikrotubularnej
nowotworów oraz synchronizowaniu ruchu, np. rzęsek, w wielu komórkach.

3.2.6 – Etapy podziału mitotycznego

Mitoza stanowi kulminację cyklu komórkowego i właściwy podział, w którego wyniku powstają 2 komórki

potomne. Mitoza składa się z podziału jądra – kariokinezy i podziału cytoplazmy – cytokinezy.
W czasie kariokinezy zachodzi kondensacja chromatyny z wytworzeniem chromosomów, które następnie
przemieszczają się do biegunów komórki. Zmiany te ujmowane są w 4 fazy: profazę, metafazę, anafazę i telofazę.
W wyniku cytokinezy zaś powstają dwie komórki, połączone mostkami cytoplazmatycznymi i tworzącymi zespólnię.

Profaza zapoczątkowana zostaje kondensacją chromatyny pod wpływem fosforylacji histonu H1 przez kinazę

białkową   (kondensacja   postępuje   dalej   w   metafazie).   Dzięki   temu   chromosomy   profazowe   są   dłuższe   od
metafazowych.   Następuje   reorganizacja   cytoszkieletu   i   gładkiej   siateczki   śródplazmatycznej   z   wytworzeniem
wrzeciona podziałowego, złożonego z mikrotubuli i białek, takich jak dyneina, ATPaza czy tityna, która utrzymuje
wrzeciono   w   całości   i   zapewnia   mu   sprężystość.  W   profazie   następuje   również   rozerwanie   i   pofragmentowanie
otoczki jądrowej za pomocą układu dyneina-mikrotubule.

W metafazie chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki – oglądane od strony bieguna, z

góry, tworzą figurę podobną do gwiazdy (gwiazda macierzysta), oglądane zaś z boku tworzą figrę podobną do płytki
(płytka równikowa). Składniki cytoplazmy przemieszczane są ku biegunom, by przeszły do komórek potomnych w
możliwie równych ilościach.

Na początku anafazy następuje nagłe rozdzielenie chromatyd w miejscach centromerów, na skutek rozkładu

kohezyny, która spajała chromatydy (w rozkładzie biorą udział takie białka jak sekuryna, separyna czy cyklosom).
Jednochromatydowe chromosomy przemieszczają się wypadkowo ku biegunom komórki (wypadkowa dwóch ruchów:
wydłużania się wrzeciona podziałowego i pociąganie chromosomów ku biegunom).

Po przemieszczeniu się chromosomów do biegunów komórki rozpoczyna się ich dekondensacja w telofazie.

Chromosomy wydłużają się, ich zwarta struktura rozluźnia się. Rozpoczęta zostaje synteza rRNA z udziałem
zdekondensowanej chromatyny chromosomów jąderkotwórczych, co zapoczątkowuje odtwarzanie jąderka. Otoczka
jądrowa jest odtwarzana z jej fragmentów powstałych w profazie.

Cytokineza następuje po kariokinezie, rozpoczynając się wytworzeniem pierścienia kurczliwego w anafazie

lub telofazie. Pierścień ten jest nagromadzeniem się filamentów aktynowych i mozynowych oraz innych białek
motorowych w płaszczyźnie prostopadłej do długiej osi wrzeciona podziałowego. Obkurczanie się tego pierścienia
zachodzi według mechanizmu ślizgowego, podobnie jak w mięśniu gładkim, przy stałym stężeniu jonów wapnia.
Prowadzi to do powstania bruzdy podziałowej, rozdzielającej cytoplazmę. Cytoplazma prawie całkowicie
podzielonych komórek wytwarza ciałko pośrednie, zawierające dużą ilość mikrotubuli i zanikające po pewnymczasie.

Cykl komórkowy w układach in vivo zachodzi w rytmie okołodobowym – najwięcej komórek w mitozie i w

czasie syntezy DNA pojawia się nad ranem, najmniej po południu.

3.2.7 – Starzenie się i naturalna śmierć komórek (apoptoza)

Starzenie się organizmu polega na powstawaniu nieodwracalnych zmian struktury i funkcji komórek oraz

istoty międzykomórkowej. Jedną z głównych przyczyn starzenia się komórki są uszkodzenia DNA, białek i tłuszczów
przez utlenianie. Ok. 2% tlenu zużywanego przez komórki ulega redukcji przez wychwytywanie elektronów, co
prowadzi do powstania wolnych rodników – anionu nadtlenkowego, nadtlenku wodoru, rodnika hydroksylowego – o
niesparowanych elektronach i przez to bardzo reaktywnych. Wynikiem tych reakcji może być karbonylacja białek,
utlenienie nienasyconych kwasów tłuszczowych błon czy zmiany DNA, takie jak zamiana par zasad, przerywanie
ciągłości czy wymiana fragmentów chromatyd. Wolne rodniki usuwane są przez dysmutazę nadtlenkową (SOD) i

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

katalazę oraz przez kwas moczowy. Ich aktywność zmniejsza się jednak z wiekiem, zaś stężenie kwasu moczowego
regulowane przez kompleksy białkowe, URAT1, błony komórek nabłonka kanalików I rzędu nerek.
Udział w postawaniu starzenia mogą mieć również telomery – po urodzeniu brakuje nam telomerazy (za wyjątkiem
komórek macierzystych), co powoduje iż po każdym podziale komórki telomery się skracają, aż w końcu zanikają, co
jest odbierane przez komórki jako sygnał o uszkodzeniu chromosomów i hamowaniu podziałów mitotycznych. Stan
taki nazywa się starzeniem replikacyjnym.

Apoptoza jest naturalną śmiercią komórek, zachodząca według samobójczego programu uczynnienia genów

zabijających komórkę. Włączany jest on tylko wtedy, kiedy komórki są niepotrzebne, uszkodzone lub nie otrzymują
sygnałów z zewnątrz. W czasie apoptozy jądro i cytoplazma kondensują, komórka ulega fragmentacji, wytwarzane
zostają ciałka apoptotyczne, które są szybko fagocytowane przez makrofagi i sąsiednie komórki bez wzbudzania
zapalenia.
W przebiegu apoptozy biorą udział enzymy: nukleazy (tną cząsteczki DNA najpierw na fragmenty 50-300 kilozasad, a
następnie na fragmenty 200-zasadowe, odpowiadające DNA nukleosomów) i kaspazy (rozkładają kluczowe elementy
metabolizmu komórki). Informatorem II rzędu wzbudzającym apoptozę jest ceramid powstały z fosfolipidu błon –
sfingomieliny pod wpływem sfingomielinazy. Ceramid aktywuje białkową kinazę aktywowaną przez stres (SAPK),
rozpoczynającą kaskadę fosforylacji białek odpowiedzialnych za apoptozę.
Śmierć na drodze apoptozy zachodzi zazwyczaj w pojedynczych komórkach, przeciwnie do śmierci pod wpływem
czynnika toksycznego, kiedy ginie wiele komórek naraz.
Apoptoza   jest   ważnym   mechanizmem   regulującym   liczbę   komórek  w   organiźmie,   narządach,   tkankach.   Dlatego
bardzo często występuje w embriogenezie i wielu chorobach. Jest także sposobem usuwania komórek szkodliwych,
takich jak limfocyty T, odpowiadające na własne cząsteczki.
Czynnik   martwicy   nowotworów   (TNF)   lub   glikoproteina   błonowa   FASL   mogą   aktywować   kaspazy  i   wzbudzać
apoptozę.   Z   kolei   promieniowanie  jonizujące   czy  niedobór   tlenu   (hipoksja)   aktywują   białka   p53,   hamujące   cykl
komórkowy i również wzbudzające apoptozę.
Mitochondria mogą uwalniać do cytosolu cytochrom c, aktywujący kaspazy – procesowi temu zapobiega białko BCL-
2 (szczególnie aktywne w białaczkach) i BCL-X, a pobudza go białko transportujące BAX i BAK, znajdujące się na
zewnętrznej błonie mitochondrialnej.
Nieprawidłowa regulacja procesu apoptozy może prowadzić do chorób wynikających z:

●

zbyt dużej liczby komórek (zbyt rzadka apoptoza) – do tej grupy należą nowotwory, choroby
autoimmunizacyjne i niektóre zakażenia wirusowe

●

zbyt małej liczby komórek (zbyt często apoptoza) – do tej grupy należą zakażenia wirusowe prowadzące do
niszczenia limfocytów T (np. AIDS), zwyrodnienia układu nerwowego (wzmożona apoptoza neuronów),
choroby niedokrwienne (zawał serca, udar mózgu) czy choroby wątroby wywołane przez toksyny (np. etanol)

3.3. - Biosynteza białka
3.3.1 – Ultrastruktura rybosomów i szorstkiej siateczki śródplazmatycznej, synteza białek komórkowych i
białek wydzielniczych

Rybosomy to wieloenzymatyczne kompleksy, składające się z 4 cząsteczek rRNA i ponad 70 cząsteczek

białka – jego prekursory wytwarzane są w jąderku. Rybosomy występują w cytosolu, niektórych strukturach
cytoplazmatycznych i jądrze. Połączone nicią mRNA mogą tworzyć grupy zwane polirybosomami lub polosomami –
wiążą barwniki zasadowe, przez to cytoplazma bogata w rybosomy jest zasadochłonna.
Rybosom składa się z dwóch podjednostek: 40S i 60S i ma dwa rowki – jeden dla syntetyzowanego peptydu, drugi zaś
dla mRNA, a także dwa miejsca wiążania tRNA.

Synteza białka rozpoczyna się od związania z rybosomem cząsteczki mRNA i cząsteczki tRNA

transportującej określony aminokwas. Rybosom przesuwa się wzdłuż mRNA, eksponując antykodon,
charakterystyczny dla danego aminokwasu. Po dojściu do komplementarnego tripletu nukleotydów mRNA kodonu,
rybosom łączy aminokwas z peptydem. Dobieranie kolejnych tripletów nazywa się translacją. Peptyd odłącza się od
rybosomu, który zaraz po tym dysocjuje na swoje dwie podjednostki. Syntetyzowane na wolnych rybosomach białka
nie przekraczają z reguły błony komórkowej, pozostając w komórce jako biała czynnościowe (enzymatyczne) albo
konstytucyjne (wchodzące w skład komórki). Białka na eksport są syntetyzowane przez rybosomy związane z szorstką
siateczką śródplazmatyczną.

Szorstka siateczka endoplazmatyczna składa się z leżących obok siebie płaskich zbiorniczków, których ścianę

stanowi błona z licznymi rybosomami na jej zewnętrznej powierzchni. Występuje we wszystkich komórkach
mających jądra, z wyjątkiem plemników – szczególnie dużo można jej znaleźć w komórkach plazmatycznych czy
komórkach pęcherzyków trzustki. Rybosomy szorstkiej siateczki biorą udział w syntezie białek na eksport. Wiązanie
rybosomów z mRNA następuje w cytosolu. Jeżeli mRNA ma sekwencje nukleotydów kodujących syntezę peptydu
sygnałowego, to takie białko jest początkowe syntetyzowane w cytosolu, po czym następuje zablokowanie dalszej
syntezy przez ryboforynę (cząstka rozpoznająca sygnał – SRP). Po związaniu rybosomów z błoną siateczki za pomocą
receptora dla SRP synteza jest kontynuowana, przy czym peptyd przedłuża się do kanału translokonu, czyli kompleks

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

białkowy w błonie siateczki. Jeszcze w czasie syntezy w świetle zbiornika siateczki peptyd sygnałowy jest odcinany, a
cząsteczka syntetyzowanego peptydu ulega glikozylacji przez przyłączenie N-acetyloglukozaminy, glukozy i mannozy
do grupy NH reszty asparaginowej syntetyzowanego białka. Z zbiorników siateczki cząsteczki zsyntetyzowanych
białek są transportowane (przez opakowanie ich błoną i wytworzenie pęcherzyków, przy czym wytwarzane są przy
udziale białka pokrywającego COP, innego niż klatryna) głównie do cyster aparatu Golgiego, gdzie ulegają
modyfikacji.

4. Błony biologiczne – cytoszkielet komórki i wtręty cytoplazmatyczne.

Ultrastruktura swoistych struktur.

4.1 – Błony biologiczne

Błony komórki składają się z błony komórkowej, która otacza komórkę od zewnątrz oraz z błony

śródkomórkowej (cytoplazmatycznej). Łączna powierzchnia błon wszystkich komórek człowieka przekracza znacznie
70 ha. W przeciętnej komórce błona komórkowa stanowi zaledwie 2-5% wszystkich błon komórki, podczas gdy
pozostała część przypada na błony cytoplazmatyczne.

Błony komórki nie powstają de novo, lecz przez dobudowanie nowych fragmentów błony już istniejącej

głównie w siateczce śródplazmatycznej, skąd są transportowane z wykorzystaniem mechanizmu recyrkulacji błon do
aparatu   Golgiego,   endosomów,   lizosomów   i   błony   komórkowej.   Błony   mitochondriów   i   peroksysomów
dobudowywane  są  in situ  ze składników importowanych  do nich  przez  białka  nośnikowe. Dobudowywanie  błon
zachodzi w ich warstwie P (wewnętrznej), skierowanej ku cytosolowi, skąd są czerpane substraty, głównie kwasy
tłuszczowe, triglicerydy i cholesterol. Fosfolipidy sa syntetyzowane w cytosolu  z diglicerolu i seryny – najpierw
powstaje   fosfatydyloseryna,   z   niej   posfatydyloetanoloamina,   a   następnie   fosfatydylocholina.   Flipazy   przenoszą
następnie lipidy z warstwy P błony do warstwy E (zewnętrznej).

Główne funkcje błon:

●

oddzielanie środowisk o różnych stężeniach różnych substratów, poprzez kompartmentalizację komórki
względem otoczenia

●

selektywna wymiana substratów między komórką i otoczeniem oraz między różnymi składnikami komórki

●

tworzenie gradientów stężeń różnych jonów nieorganicznych i cząsteczek między otoczeniem a wnętrzem
komórki oraz między różnymi składnikami komórki

●

odbiór i przekazywanie sygnałów za pomocą glikoprotein i glikolipidów, a co za tym idzie, rozpoznanie
chemicznego charakteru środowiska na zewnątrz błony

●

przewodzenie pobudzeń przy użyciu białek kanałowych i specjalnych struktur ich otoczenia

●

bogaty rezerwuar substratów do syntezy biologicznie ważnych związków czynnych

4.1.1 – podobieństwa i różnice w budowie ultrastrukturalnej błony komórkowej i błon

cytoplazmatycznych

Różnice:

●

grubość błony: na ogół błona komórkowa jest nieco grubsza niż błona śródkomórkowa

●

w skład błony komórkowej wchodzą fosfolipidy (fosfatydylocholina, fosfatydyloinozytol, fosfatydyloseryna,
fosfatydyloetanoloamina, sfingomielina), cholesterol i glikolipidy – w błonie cytoplazmatycznej zaś prawie
całkowicie brak glikolipidów, niewiele też jest cholesterolu i sfingomieliny

Podobieństwa:

●

budowa: obie błony składają się z dwuwarstwy lipidowej (warstwa zewnętrzna – E i warstwa wewnętrzna – P)
oraz białek

●

widoczność pod mikroskopem: niewidoczne w mikroskopie świetlnym; dwie ciemne linie przegrodzone jedną
ciemną linią lub jasną przestrzenią w mikroskopie elektronowym

●

pozostałe, jak w poprzednim punkcie

4.1.2 – Liposomy naturalne i sztuczne

Liposomy są pęcherzykami, będącymi naturalnymi produktami enterocytów oraz hepatocytów, służącymi do

transportu tłuszczów w środowisku wodnym organizmu. Można wytwarzać też liposomy sztuczne.

a.) Liposomy naturalne

Komórki nabłonkowe jelita i hepatocyty wytwarzają pęcherzyki, których ścianę stanowi jedna lub dwie

warstwy fosfolipidów, a we wnętrzu znajdują się triglicerydy i cholesterol. Takie pęcherzyki transportowane są jako

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

chylomikrony (pęcherzyki o średnicy 0,1-0,5 mikrometra, pojedyncza lub podwójna warstwa fosfolipidów) lub
cząsteczki lipoprotein (średnica 20-500 nm, otoczone pojedynczą warstwą fosfolipidów). Cząsteczki lipoprotein
przybierają postać: HDL (lipoproteina dużej gęstości, do 1,21 g/ml), LDL (lipoproteina małej gęstości, do 1,063 g/ml),
IDL (lipoproteina pośredniej gęstości, do 1,019 g/ml) i VLDL (lipoproteina bardzo małej gęstości, <1,006 g/ml).
Chylomikrony i cząsteczki lipoprotein są zatem rodzajem liposomów naturalnych – ich stężenie we krwi jest ważnym
wskaźnikiem rozwoju miażdżycy.

b.) Liposomy sztuczne

Amfipatyczne cząsteczki lipidów tworzą samorzutnie w środowisku wodnym błonę, z której samorzutnie

powstają   pęcherzyki.   Właściwość   tą   wykorzystuje   się   w   praktyce   do   wytwarzania   liposomów   klasycznych   –
nietrwałych, fuzujących z błonami komórek, ich ściana składa się z dwuwarstwy lipidowej zbudowanej z fosfolipidów
występujących   w   błonach   komórek.   Można   wytwarzać   też   liposomy   stabilizowane,   których   ściana   składa   się   z
pochodnych lipidów i które trudno fuzują z błonami.
Wewnątrz pęcherzyków można umieszczać roztwory leków i cząsteczki DNA, które można następnie wstrzykiwać
dożylnie. W ten sposób są one transportowane do komórek np. raka jelita grubego,   ich błony fuzują z błonami
komórek nowotworowych, lek dostaje się do wnętrza komórek i uśmierca je.

4.1.3 – Cytofizjologia błon: rodzaje transportu

Ze względu na budowę lipidową błony są nieprzepuszczalne dla jonów i większości cząsteczek. Przez błony

przenikać mogą hydrofobowe cząsteczki tlenu i azotu, rozpuszczalniki organiczne oraz małe cząsteczki: dwutlenek
węgla, mocznik, glicerol, etanol, woda. Przez błony przedostawać się mogą do komórki i z komórki oraz do i z
błoniastych struktur komórkowych różnorodne metabolity, a także makrocząsteczki i cząstki. Ich transport przez błony
może zachodzić przez bierną dyfuzję, ułatwioną dyfuzję i czynny transport.

Bierna i ułatwiona dyfuzja zachodzą za pomocą białek transbłonowych kanałowych i nośnikowych. Głównie

transportowane są tak jony nieorganiczne i niewielkie cząsteczki. Energia czerpana jest z różnicy stężeń jonów, a
kierunek transportu jest od stężenia większego do mniejszego.Przez kanały białek kanałowych może przepływać tylko
jeden rodzaj jonów, niekiedy tylko kilka ich rodzajów. Białka nośnikowe przejściowo wiążą transportowane jony i
cząsteczki, po czym zmieniają swoją konformację, przenosząc je na drugą stronę błony. Białka uniportalne mogą
przenosić tylko jeden rodzaj jonów w jedną stronę, białka symportalne – w jedną stronę jednocześnie jeden rodzaj
jonów nieorganicznych i cząsteczki jednego rodzaju związku chemicznego, biała antyportalne – dwa rodzaje jonów w
przeciwnych kierunkach.
Białka kanałowe są zamknięte, mogą się jednak otwierać pod wpływem czynników mechanicznych, zmiany ładunku
elektrycznego błony lub wiązania cząsteczek sygnałowych (ligandu).

Czynny transport przebiega przeciwko gradientowi stężeń, od stężenia mniejszego do większego i zużywa

energię   hydrolizy   ATP.   Biorą   w   nim   udział   białka   transbłonowe,   mające   aktywność   ATPazy,   pompujące   jony
nieorganiczne i wiele rodzajów cząsteczków – białka takie to pompy jonowe lub cząsteczkowe.
Pompy jonowe są kompleksami białkowymi, pompującymi jony nieorganiczne. Należy do nich m.in. pompa sodowo-
potasowa, której działanie polega na zmianie konformacji – otwarta hydrolizuje ATP do ADP i Pi i ulega fosforylacji,
wiążąc jednocześnie sód – fosforylacja zmienia konformację cząsteczki, powodując jej otwarcie i uwolnienie sodu, a
wiązanie potasu itd.  Pompa sodowo-potasowa w komórkach nerwowych jest podstawą powstawania gradientu stężeń
jonów przez błonę i rozchodzenia się impulsów nerwowych. Kontroluje też ona objętość komórki – cząsteczki i potas
wywierają ciśnienie osmotyczne na błonę, które jest równoważone przez ciśnienie sodu i chloru od zewnątrz – jednak
za   tymi   ostatnimi   podąża   woda,   powodując   hipotonię   i   pęcznienie   komórek,   czemu   pompa   Na/K   zapobiega,
wypompowując sód poza komórkę.
Pompy cząsteczkowe są kompleksami białkowymi, pompującymi poza komórkę cząsteczki – szczególne znaczenie
mają dla nas ATPazy, nazywane też transporterami ABC, nadające komórkom cechę oporności wielolekowej (MDR).
Cechuje je duża różnorodność wypompowywanych substratów. Szczególnie ważne jest pompowanie z komórek przez
transportery ABC wielu ksenobiotyków, w tym leków i toksyn. Transportery ABC mogą jednak też stanowić problem,
wypompowując  z komórek nowotworowych  leki przeciwnowotworowe,  zanim  zdążą  one zadziałać. Transportery
ABC występują w wielu komórkach organizmu, np. w nabłonku nerki czy ependymie układu nerwowego.

Duże makrocząsteczki i cząstki mogą być transportowane za pomocą specjalnego mechanizmu – najpierw są

otaczane błoną, potem wytwarzany jest pęcherzyk, który jest przemieszczany. Wyróżnia się kilka rodzajów takiego
transportu cząstek i cząsteczek przez błonę: egzocytozę (łącznie z jej odmianą - pączkowaniem) i endocytozę (której
odmianami są fagocytoza, pinocytoza i potocytoza). Połączeniem obu tych metod jest transcytoza.
Większość komórek wytwarza cząsteczki i makrocząsteczki, które następnie są transportowane poza komórkę za
pomocą egzocytozy. Elementy na eksport są modyfikowane w aparacie Golgiego – jego błony pączkują, wytwarzając
pęcherzyki, transportowane ku błonie komórkowej. Błona pęcherzyka fuzuje z błoną komórkową, wydostając na
zewnątrz zawartość pęchrzyków. Fuzja możliwa jest dzięki białkom v-SNARE i t-SNARE.
Makrocząsteczki i cząstki są transportowane do komórki z otoczenia w procesie endocytozy. Materiał łączy się z

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

receptorami błony komórkowej, powodując jej wgłębienie, które się powiększa, doprowadzając do wytworzenia się w
cytoplaźmie  pęcherzyka,  transportującego materiał. Wyrózniamy w ten sposób endocytozę  przez  konwencjonalną
błonę i endocytozę przez błonę kaweoli i tratew. Przy konwencjonalnej błonie powstają pęcherzyki cytoplazmatyczne
z udziałem klatryny – pęcherzyki te kierowane są do endosomów późnych lub fuzują z lizosomami, czego wynikiem
jest trawienie transportowanych makrocząsteczek. W wyniku endocytozy z kaweoli i tratew błon powstają pęcherzyki
cytoplazmatyczne, zawierające transportowane makrocząsteczki, kierowane następnie do aparatu Golgiego, siateczki
śródplazmatycznej lub innej powierzchni komórki, z pominięciem endosomów późnych i lizosomów – transportowane
cząsteczki zostają nietknięte, co nierzadko wykorzystywane jest przez drobnoustroje.
Potocytoza   jest   odmianą   endocytozy,   w   której   w   powstałych   pęcherzykach   zmniejsza   się   pH,   powodując   ich
dysocjację od receptorów, a następnie przenikanie do cytosolu.
Fagocytoza jest odmianą endocytozy, w której do komórki są transportowane np. bakterie – cząstki są transportowane
jako pęcherzyki (heterofagosomy),  zużyte struktury komórkowe są otaczane błoną i widać je w cytoplaźmie jako
autofagosomy.   Heterofagosomy   i   autofagosomy   fuzują   z   endosomami   lub   lizosomami,   przybierając   postać
heterofagolizosomów, których zawartość najczęściej zostaje strawiona.
Pinocytoza jest odmianą endocytozy, w której transport jest przypadkowy, bez udziału receptorów.
Pączkowanie   jest   sposobem   transportu,   w   którym   z   endosomów,   zbiorników   aparatu   Golgiego   i   siateczki
śródplazmatycznej   powstają   pęcherzyki   transportujące   i   wydzielnicze,   zawierające   materiał   (dzieje   się   to   dzięki
klatrynie i białkowym kompleksom – koatomerom, składającym się z białek COP i innych)
Transcytoza jest sposobem transportu makrocząsteczek przez cytoplazmę z jednej powierzchni komórki na inną – jest
więc połączeniem procesu endocytozy i egzocytozy.

4.1.4 – Składniki powierzchniowe błony: glikokaliks

Glikokaliks („słodka łupina”) jest warstwą okrywającą, znajdującą się na zewnętrznej części błony

komórkowej.   Składa   się   z   oligosacharydów   związanych   z   białkami   i   lipidami   błony   komórkowej   oraz   z
glikoproteinami zaadsorbowanymi  na powierzchni. Bierze udział w wytwarzaniu bezpośrednich kontaktów między
komórkami, pośredniczy w różnch formach endocytozy, może też służyć jako substancja nawilżająca powierzchnie
komórek.   Zjonizowane   grupy  karboksylowe   i   siarczanowe   wielocukrów   nadają   glikokaliksowi   (i   całej   komórce)
ujemny ładunek elektryczny.

4.1.5 - Składniki powierzchniowe błony: glikoproteiny tworzące układ zgodności tkankowej

W błonie komórkowej większości komórek znajdują się glikoproteiny, których białka są kodowane przez

zespół genów chromosomu 6stego, nazywany głównym układem zgodności tkankowej – MHC. Układ ten nazywany
jest też ludzkimi antygenami leukocytarnymi – HLA. Wyróżnia się MHC klasy I i II.
MHC   klasy   I   jako   glikoproteiny   transbłonowe   występują   na   powierzchni   większości   komórek   jądrowych   –   w
układach   allo-   i   ksenogenicznych   przeszczepów   są   rozpoznawane   przez   dużą   ilość   limfocytów   T;   prowadzi   do
niszczenia komórek i odrzucania przeszczepów.
MHC   klasy   II   występują   na   powierzchni   komórek,   prezentujących   antygeny   (komórki   dendrytów,   limfocyty   B,
komórki nabłonków).
4.1.6 - Składniki powierzchniowe błony: cząsteczki adhezyjne

Zewnętrzne fragmenty niektórych błonowych glikoprotein powierzchni jednych komórek mogą wiązać się z

zewnętrznymi fragmentami glikoprotein powierzchni innych lub składników istoty międzykomórkowej. Prowadzi to
do adhezji (przylegania) komórka-komórka albo komórka-istota międzykomórkowa. Jest to też sposób przekazywania
sygnałów. Takie glikoproteiny nazywane są cząsteczkami adhezyjnymi – wyróżnia się m.in. selektyny, integryny,
adresyny, kadheryny, adhezyny, międzykomórkowe cząsteczki adhezyjne ICAM (znajdują się na powierzchni
nabłonków, wiążą cząstki wirusów – wirusy zakażają komórki nabłonkowe i zakażają je – w taki sposób powstaje
m.in.. nieżyt nosa), cząsteczki podobne do immunoglobuliny (odpowiedzialne za przyleganie leukocytów i komórek
nowotworowych oraz za ich przechodzenie przez ścianę naczyń krwionośnych)

4.1.7 - Składniki powierzchniowe błony: proteoglikany i proteazy

Proteoglikany to kompleksy węglowodanów i białek – niektóre z nich są transbłonowymi składnikami

komórek, inne są zakotwiczone w błonach za pomocą kwasów tłuszczowych. Przykładem takich proteoglikanów jest
syndekan, łączący makrocząsteczki istoty międzykomórkowej z filamentami aktynowymi cytoszkieletu, co umożliwia
przekazywanie sygnałów z i do komórki. Z zewnętrznymi fragmentami cząsteczek syndekanu wiążą się też
glikozaminokglikany (np. siarczan heparanu), który wspólnie z innymi cząsteczkami na powierzchni wytwarzają
glikokaliks.

Proteazy to enzymy hydrolityczne, utrzymywane na powierzchni komórek przez związanie z

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

glikoproteinowymi receptorami i rozkładające cząsteczki białek istoty międzykomórkowej. W ten sposób dochodzi do
przerzutów nowotworów złośliwych, a także modyfikacji i uaktywnienia białek-czynników krzepnięcia,
prowadzących do powstania skrzepu krwi.

4.2 – Cytoszkielet

Wewnątrzkomórkowy system białkowych filamentów (włókienek) i mikrotubuli (mikrorurek),

zapewniających kształt, organizację i ruch. W skład cytoszkieletu wchodzą filamenty cienkie (aktynowe –
mikrofilamenty), grube (miozynowe), pośrednie, mikrotubule i białka dodatkowe (wpływają na procesy polimeryzacji
filamentów i mikrotubuli; swoistym ich rodzajem są białka motorowe, które biorą udział w wywołaniu ruchu w
komórkach i ruchu samych komórek).
Składniki cytoszkieletu mogą przez glikoproteiny błonowe łączyć się ze składnikami istoty międzykomórkowej, np.
lamininą lub fibronektyną, tworząc łańcuch połączeń, dzięki którym komórka może wpływać na cytoszkielet innej
komórki lub na składniki istoty międzykomórkowej i na odwrót.

4.2.1 – Filamenty cienkie i grube oraz towarzyszące im białka motorowe

Filamenty cienkie (aktynowe) tworzą sieć, szczególnie gęstą w pobliżu błony komórkowej, znajdującą się w

większości komórek. Wyjątek stanowią komórki mięśni poprzecznie prążkowanych, w których filamenty aktynowe
układają  się  w regularne  struktury, występujące  w całej  objętości  komórki.  Niekiedy filamenty te  skupiają  się  z
zewnętrzną   błoną   komórkową,   tworząc   siateczkę   graniczną   –   decyduje   ona   o   aktywności   ruchowej   komórki,
związanej   z   błoną:   endocytozie,   egzocytozie,   ruchu   pęcherzyków   w   cytoplaźmie,   oraz   o   lokalnych   ruchach
zewnętrznych fragmentów cytoplazmy (ruch pełzakowaty).
Pojedyczny filament jest polimerem biała globularnego – aktyny G. Aktyna G łatwo polimeryzuje, dając łańcuch
polipeptydowy – aktynę  F.  Filament  aktynowy składa się z 2 łańcuchów  polipeptydowych,  tworzących  α-helisę.
Polimeryzacja   zachodzi   łatwo   i   spontanicznie,   czemu   zapobiega   profilina,   związana   w   komórce   z   pewną   pulą
cząsteczek aktyny G. Polimeryzacja filamentów aktynowych jest blokowana przez cytochalazę B – metabolit pleśni,
hamujący   przy   tym   większość   przejawów   ruchu   komórki:   ruch   pełzakowaty,   powstawanie   wypustek
cytoplazmatycznych, fagocytozę i cytokinezę.
Filamenty aktynowe mogą również wiązać się z glikoproteinami transbłonowymi – integrynami, przy udziale innych
białek. Jest to sposób przekazywania sygnałów komórka-komórka oraz komórka-istota międzykomórkowa.

Do białek motorowych, towarzyszących filamentom, należy 15 klas miozyny, z czego najważniejse są

miozyna   I,   II,   V   i   VI.   Cząsteczki   miozyny   II   wywołują   makroskopowy   ruch   mięśni,   pozostałe   zaś   –   w   skali
mikroskopowej, wprowadzając w ruch składniki cytoplazmy i jądra komórek.
Cząsteczka miozyny II składa się z 2 długich łańcuchów polipeptydowych (łańcuchy ciężkie), na których końcach
znajduje się główka skłądająca się z 4 krótkich łańcuchów (łańcuchy lekkie). Cząsteczka miozyny zaś składa się z
główki, utworzonej z łańcuchów lekkich i jednego łańcucha ciężkiego. Główki miozyny mogą obracać się dookoła
swojej osi, zmieniając kąt ustawienia względem łańcuchów ciężkich – to zaś z kolei powoduje ruch na końcu główki.
Energia potrzebna do tej zmiany czerpana jest z ATP (główki mają aktywność ATPazy i wiążą ATP – aktywność
ujawnia się po związaniu miozyny z aktyną, która jest kofaktorem ATPazy). Hydroliza ATP prowadzi do obrócenia i
zgięcia główki względem łańcuchów ciężkich – to prowadzi do przesunięcia aktyny o 5,3 nm względem miozyny i jest
podstawą   ruchu   w   komórce   i   samych   komórek.   Ruch   główek   miozyny   VI   odbywa   się   w   kierunku   końców   (-)
filamentu aktynowego (odpowiedzialnym za depolaryzację), pozostałych w kierunku (+).
Miozyna I i VI występują w kompleksach z filamentami aktynowymi, zapewniając ruch w komórce (przesuwania się
różnych   ich   składników).   Kompleks   miozyna   I   –   filamenty   bierze   udział   w   ruchach   fragmentów   zewnętrznej
cytoplazmy w trakcie ruchu pełzakowatego komórki.

Filamenty grube zbudowane są z miozyny II. Występują w komórkach mięśniowych, wspólnie z filamentami

aktynowymi, z którymi tworzą kompleksy. Zmiana położenia główek filamentów grubych przesuwa filamenty
aktynowe, prowadząc do skurczu całej komórki.

4.2.2 – Rodzaje filamentów pośrednich

Filamenty pośrednie mają średnicę 10 nm (filamenty cienkie – 6 nm, grube – 15 nm). Fizycznie bardziej

sztywne w porównaniu do innych filamentów, znajdują się we wszystkich rodzajów komórek, szczególnie obficie w
komórkach narażonych na urazy (miejsca połączeń między omórkami, wzdłuż włókien nerwowych). Składają się z
polipeptydów fibrylarnych, łączących się ze sobą bocznymi powierzchniami.
Wyróżniamy co najmniej 6 typów filamentów pośrednich: I (filamenty ok. 15 rodzajów kwaśnej keratyny), II (ok. 15
rodzajów obojętnej i zasadowej keratyny), III (zawierające wimentynę, desminę, kwaśne włókniste białko tkanki
glejowej i peryferynę), IV (neurofilamenty – neurofibryle w neuronach), V (filamenty laminowe blaszki jądrowej), VI
(filamenty nestyny, istniejące w rozwijających się neuronach). Na ogół jeden rodzaj komórki ma jeden główny typ

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

filamentów pośrednich.
Filamenty keratynowe (cytokeratynowe, inaczej tonofilamenty lub tonofibryle) występują głównie w komórkach
nabłonkowych, w ich skład wchodzić może 30 klas kwaśnych, obojętnych i zasadowych polipeptydów keratynowych.
Filamenty wimentynowe, desminowe i glejowe skladają się albo tylko z fibrylarnego biała wimentyny, albo
wimentyny i innego polipeptydu.
Neurofilamenty znajdują się w ciałach i wypustkach komórek nerwowych – każdy filament skłąda się z 3 różnych
polipeptydów fibrylarnych. Pośrednie filamenty w neuronach rozwijających się są zbudowane z białka nestyny, które
kodowane jest przez inny gen, niż białko neurofilamentów.

4.2.3 – Mikrotubule i białka im towarzyszące

Mikrotubule są prostymi, nie zaginającymi się rurkami - składają się z dwóch rodzajów cząsteczek białka

globularnego – tubuliny α i tubuliny β, które to tworzą heterodimery. Cząsteczki tubuliny łatwo polimeryzują, tworząc
protofilamenty – zazwyczaj 13 protofilamentów łączy się z sobą, tworząc ścianę mikrotubuli.
Polimeryzacja i depolimeryzacja mikrotubuli jest spontaniczna i zachodzi bardzo szybko, przy czym potrzebne są jony
wapnia i GTP (hydroliza GTP odkształca jedynie cząsteczki tubuliny). Zwykle na końcu (+) mikrotubuli następuje
polimeryzacja, na końcu (-) zaś – depolimeryzacja. Polimeryzacja zaczyna się w ośrodkach organizacji mikrotubuli,
którymi są kompleksy tubuliny γ z innymi bialkami, występujące zwykle w cytoplaźmie, w pobliżu centrioli.
Alkaloidy roślinne – kolchicyna, winblastyna i winkrystyna hamują polimeryzację – związki te to antymitotyki,
używane niekiedy w leczeniu nowotworów.

Mikrotubule mogą wiązać się z białkami towarzyszącymi (MAP), które mogą regulować polimeryzację i

depolimeryzację mikrotubuli. Przykładem MAP zapobiegającym depolaryzacji jest MAP2 i białko tau. Nadmierna
fosforylacja białka tau przez kinazy białkowe prowadzi do bezładnego układania się mikrotubuli i zaburzenia
transportu wzdłuż aksonów, co jest jedną z przyczyn choroby Alzheimera. Innym przykładem MAP są białka
motorowe – kinezyna i dyneina, mające aktywność ATPazy – wykorzystując energię ATP mogą zmienić kąt ułożenia
swoich cząsteczek względem mikrotubul, wywołując ruch. Kinezyna przesuwa się wzdłuż mikrotubul od końca (-) do
końca (+), dyneina odwrotnie. Ich oddziaływanie z mikrotubulami powoduje przesuwanie się jednej pary mikrotubuli
względem innych i zginania rzęsek, witek itp.

4.3 – Wtręty cytoplazmatyczne

Drobne ziarna lub krople, przejściowo występujące w komórce – najczęściej nagromadzenie metabolitów

komórki. Wtrętami nazywa się zarówno ziarna glikogenu, jak i kropelki tłuszczu, magazynowanego jako rezerwa
energetyczna. Wtręty są niekiedy wyrazem degeneracji. Często też są to również barwniki, zarówno wytwarzane przez
komórkę, jak i transportowane z zewnątrz. Przedstawicielami pierwszej grupy są melanina i lipofuscyna, a drugiej –
witamina A.

4.4 – Ultrastruktura swoistych struktur komórkowych
4.4.1 – Budowa i funkcje błony podstawnej

Nabłonki znajdują się na podłożu tkanki łącznej właściwej, z którą się łączą przez wyspecjalizowaną strukturę,

zwaną błoną podstawną. Z jej pomocą nabłonek łączy się z podłożem mechanicznie, transportuje substancje odżywce i
metabolity   do   i   z   naczyń   krwionośnych   tkanki   łącznej   (sposób   odżywania   się   nabłonka,   który   nie   ma   naczyń
krwionośnych   –   wyjątek   stanowi   unaczyniony   nabłonek   prążka   naczyniowego   narządu   ślimaka)   oraz   zachowuje
kształt swoich komórek.
W   pełni   wykształcona   błona   podstawna   składa   się   z   blaszki   jasnej,   blaszki   gęstej   oraz   warstwy   włókienek   i
makrocząsteczek kolagenowych.
W   skład   blaszki   jasnej   wchodzą   subtelne   wypustki   podstawnej   powierzchni   komórek   nabłonkowych   oraz
makrocząsteczki glikoprotein – laminin. Znajdują się tu też proteoglikany (perlekan, agryna) i białka – nidogen (łączy
lamininę z kolagenem typu IV), białko BM40 i fibuliny.
Blaszka   gęsta   składa   się   z   kolagenu   typu   IV,   pomiędzy   którego   cząsteczki   wnikają   fibrylarne   makrocząsteczki
zbudowane z kolagenu VII (włókienka kotwiczące, mechanicznie przetwierdzające błonę podstawną).
Nabłonki szczelne (naskórek, śródbłonek naczyń) mają w pełni wykształconą błonę podstawną.
Nabłonki przepuszczające (nabłonek kanalików nerki, jelita) mają blaszkę z bardzo skąpą blaszką gęstą.

4.4.2 – Struktury powierzchni wolnej komórki

Na wolnej powierzchni komórki nabłonkowe wykształcają wypustki w postaci mikrokosmków, rzęsek,

sterocylii lub kinetocylii. Na powierzchniach bocznych wytwarzając one specjalistyczne połączenia, spajające

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

komórki oraz służące regulacji przenikania jonów i cząsteczek. Na powierzchni podstawnej komórki nabłonkowe
mogą tworzyć wgłobienia oraz struktury spajające z podłożem – hemidesmosomy.

4.4.2.1 – Mikrokosmki

Wypustki cytoplazmy nabłonków, pełniących funkcję wchłaniania. Wydatnie zwiększają powierzchnię

chłonną komórki. Pojedynczy mikrokosmek otacza błona komórkowa. Rdzeń mikrokosmka jest zbudowany z pęczka
ok. 30 równoległych do siebie i do osi długiej mikrokosmka mikrofilamentów aktynowych. Koniec cytoplazmatyczny
pęczka jest zanurzony w siateczce granicznej znajdującej się w części szczytowej komórki.
Makrocząsteczki miozyny I i kalmoduliny (białko wiążące jony wapnia) tworzą kompleksy przylegające do błony
bocznych powierzchni mikrokosmków i oddziałują z mikrofilamentami aktynowymi. Dlatego też mikrokosmki mogą
wykonywać ograniczone ruchy zgodnie z mechanizmem ślizgowym, jak w komórkach mięśniowych.

4.4.2.2 – Rzęski

Ruchome wypustki niektórych rodzajów komórek nabłonkowych, np. w nabłonkach wyściełających jajowód

lub tchawicę. Otoczone są błoną komórkową i zawierają cytosol . Aparat ruchowy rzęski jest położony w jej części
środkowej i nosi nazwę aksonemy – zbudowana jest z 9 par częściowo połączonych z sobą mikrotubuli, które się
układają promieniście, tworząc walec, w jego środku zaś znajdują się jeszcze 2 mikrotubule niepołączone ze sobą
(charakterystyczny układ 9 par + 2 mikrotubule). Obwodowe pary mikrotubuli połączone są neksyną. Aksonema
zagłębia się do cytoplazmy i łączy się z ciałkiem podstawowym (kinetosomem) – w miejscu połączenia do par
mikrotubuli dodawana jest jeszcze jedna mikrotubula, tworząca trojkę mikrotubuli.
Rola ciałka podstawowego polega na przyśpieszaniu polimeryzacji tubuliny oraz wytwarzaniu mikrotubuli aksonemy.
Bierze też udział w synchronizacji ruchu wielu rzęsek. Ruch rzęsek odbywa się według mechanizmu ślizgowego –
dyneina ślizga się wzdłuż sąsiednich par, a ponieważ sąsiednie pary są połączone neksyną, ruch ślizgowy dyneiny,
powoduje zginanie rzęski.
Rzęski wykonują ok. 20 ruchów na sekundę, a prędkość ich zakończeń w czasie ruchu dochodzi do 500 mikrometrów
na sekundę.
Wiele rodzajów komórek ma pojedyncze rzęski – tak jak komórki zwojowe mózgu, nerki, trzustki, serca, naskórka,
tkanki łącznej, chrząstki i wątroby. Rola nieznana.

4.4.3 – Typy połączeń na bocznych powierzchniach komórek

Komórki nabłonkowe oddzielające różne środowiska wykształciły na swoich bocznych powierzchniach

specjalistyczne połączenia, które zapewniają ścisłe przyleganie komórek do siebie i wytworzenie jednolitych błon.
Połączenie te są w różnym stopniu szczelne. Tradycyjnie kwalifikuje się je jako połączenia zamykające, zwierające
oraz komunikujące jonowo-metaboliczne.

Połączenie zamykające (obwódka zamykająca) to szczelne poączenie między sąsiednimi komórkami

nabłonkowymi,   biegnące   wzdłuż   obwodu   komórek  i   nieprzepuszczalne   dla   jonów   i   cząsteczek.   Połączenia   takie
występują w nabłonkach wchłaniających – w ten sposób uruchamiany jest transport przez błony i cytoplazmę komórek
nabłonkowych.  Szczelność  połączenia  zamykającego  wynika  z częściowej  fuzji  błon komórek przylegających  do
siebie. Fuzja błon jest dodatkowo wspomagana przez białka błonowe, tworzące rodzaj sznurów równoległych  do
powierzchni nabłonka.
Połączenia zamykające znajdują się w wierzchołkowych częściach komórek nabłonka i biegną wzdłuż bocznych ścian
komórki. Mimo szczelności obwódek zamy,ających, istnieją kanały otwierane i zamykane przez specjalne białka (np.
między komórkami nabłonków kanalików I rzędu i pętli nefronu znajduje się białko paracelina, otwierająca kanały dla
Mg

Połączenia zwierające są to połączenia komórek bardzo opornych na rozrywanie. Występują przede

wszystkich w nabłonkach, poddawanym dużym siłom mechanicznym, jak naskórek, nabłonek pochwy i szyjki macicy,
a także między komórkami innych tkanek – np. mięśnia sercowego. Połączenia zwierające występują w 3 postaciach:
obwódek zwierających, desmosomów (plamek zwierających) i hemidesmosomów.
Obwódki zamykające są rodzajem połączenia, biegnącego wzdłuż bocznych powierzchni komórek nabłonka, w ich
częściach wierzchołowych, poniżej połączeń zamykających. W obrębie połączenia błony znajdują się w odległości
około   50   nm,   w   przestrzeni   między   nimi   zaś   znaleźć   można   kadherynę   –   białko   transbłonowe,   łączące   błony
komórkowe   przylegających  do  siebie   komórek  Wzdłuż   połączenia   cytoplazma  każdej   komórki  zagęszcza  się,   na
obszarze zagęszczenia biegną pęczki filamentów aktynowych, które modulują kształt błony nabłonkowej, powodując
powstawanie rynienek, cewek i pęcherzyków nabłonkowych.
Plamki zwierające są połączeniami, w których błony łączą się na ograniczonych, plamkowych przestrzeniach – w
obrębie   połączenia   błony   znajdują   się   w   odległości   około   50   nm   od   siebie,   między   błonami   zaś   znajduje   się
desmogleina (rodzaj kadheryny, podobnie jak ona łączy błony komórkowe). Od strony cytoplazmy można znaleźć

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

krążek zbudowany z białka desmoplakiny, do którego przylegają filamenty pośrednie I i II typu (cytokeratynowe,
nazywane tonofilamentami) – biegną one przez cytoplazmę ku desmosomom przeciwległych ścian komórek i
wspólnie z makrocząsteczkami desmogleiny stanowią składnik pasm, biegnących przez sąsiednie komórki nabłonka i
wzmiacniających nabłonek.
Hemidesmosomy znajdują się na podstawnych powierzchniach komórek nabłonkowych i łącza je z blaszką
podstawną. Składają swię z krążka zagęszczonej cytoplazmy, od którego odchodzą tonofilamenty u wnętrzu komórki i
niezidentyfikowane filamenty do blaszki jasnej błony podstawnej.

Neksus jest połączeniem komunikującym jonowo-metabolicznym, któe jest najczęściej występującym typem

połączenia. Mogą przez nie przenikać jony nieorganiczne oraz związki drobnocząsteczkowe o masie cząsteczkowej do
1500,   rozpuszczalne   w   wodzie,   co   umożliwia   komunikację   między   komórkami.   Przepływ   jonów   powoduje
występowanie   potencjałów   elektrycznych   między   komórkami,   stąd   połączenia   te   nazywane   są   synapsami
elektrycznymi.
Neksus ma najczęściej kształt pasm biegnących wzdłuż bocznych ścian komórek – w obrębie połączenia błony leżą
około   3   nm   od   siebie,   w   skład   połączenia   wchodzą   cząsteczki   koneksyny,   tworzącej   kompleksy   –   koneksony
(zbudowane z 6 podjednostek, leżących w błonach obu komórek komunikujących się – połączenia tego typu między
komórkami mięśnia sercowego i gładkiego synchronizują skurcz tkanki jako całości, w neuronach zaś odpowiadają za
szybkie rozchodzenie się pobudzenia)

5. Embriologia ogólna – podstawowe stadia rozwoju zarodka i płodu człowieka

5.1 – Budowa łożyska i sznura pępowinowego

Łożysko jest przejściowym narządem płodowym, w którym dochodzi do najściślejszego zbliżenia krwi matki

i zarodka/płodu – oba układy krążenia oddziela bariera łożyskowa lub błona łożyskowa, przez którą odbywa  się
wymiana   fizjologiczna   pewnych   składników:   gazowych   (funkcja   oddechowa),   produktów   spożywczych   (funkcja
odżywcza),   metabolitów   (funkcja   wydalnicza),   hormonów   (funkcja   wewnątrzwydzielnicza),   przeciwciał   (funkcja
ochronna).   Przenoszenie   to   odbywa   się   na   drodze   dyfuzji   prostej,   wspomaganej,   transportu   aktywnego   albo
endocytozy (fagocytozy, ultrafagocytozy, pinocytozę). Prawdopodobnie bierze też udział w zapoczątkowaniu porodu.

Łożysko ludzkie zaliczamy do łożysk typu: prawdziwego, tarczowego, labiryntowego, krwiokosmówkowego,

kosmówkowo-omoczniowego i doczesnego.
Rozwija się i składa z dwóch części: matczynej (pochodzącej z doczesnej podstawnej) i płodowej (z kosmówki
kosmatej/włochatej).

Około 7 dnia trofoblast, wnikając w błonę śluzową macicy różnicuje się na 2 warstwy: zewnętrzną

(syncytiotrofoblast) i wewnętrzną (cytotrofoblast). Warstwa zewnętrzna charakteryzuje się niewykształceniem błon
komórkowych i pojawieniem się zatok (lakun), które w późniejszym okresie tworzą przestrzenie międzykosmkowe,
wysłane właśnie syncytiotrofoblastem. Uszkodzenie przez enzymy proteolityczne trofoblastu naczyć krwionośnych
błony śluzowej macicy powoduje napływanie krwi do zatok.

Na początku 3 tygodnia pojawiają się pienne kosmki pierwotne, które są uwypukleniami syncytiotrofoblastu,

do których w formie rdzenia wnikają komórki cytotrofoblastu. Z chwilą, kiedy do tego rdzenia zaczną wnikać
komórki mezenchymalne, wywodzące się z pozazarodkowej mezodermy ściennej lub cytotrofoblastu powstają pienne
kosmki wtórne. W końcu 3 tygodnia część komórek mezodermalnych zmienia się w wyspy krwiotwórcze i wyspy
naczyniowe, stanowiąc początek przyszłego krążenia. Kosmki, w których występują drobne naczynia krwionośne,
nazywa się kosmkami ostatecznymi albo kosmkami trzeciorzędowymi.

W 4 tygodniu cała powierzchnia kosmówki pokryta jest licznymi kosmkami trzeciorzędowymi. Tworzy się

pozazarodkowy układ naczyniowy (poprzez zbliżenia się naczyń włosowatych zrębu kosmka z systemem naczyń
włosowatych powstającym w mezodermie płyty kosmkowej i szypule łączącej). Układ ten łączy się z naczyniami
wewnątrzzarodkowymi i ostatecznie następuje połączenie zarodka z przyszłym łożyskiem.

Około 21 dnia rozpoczyna się krążenie łożyskowe typu kosmówkowo-omoczniowego. Odżywanie zarodka na

drodze dyfuzji zostaje zastąpione odżywaniem na drodze krwionośnej. Cytotrofoblast niektórych kosmków rozrasta
się, przenika syncytiotrofoblast i dociera do endometrium. Utworzone w ten sposób wypustki łączą się i tworzy się
zewnętrzna warsta cytotrofoblastyczna, powstająca początkowo na biegunie zarodkowym, następnie zaś na biegunie
wegetatywnym.

Kosmki przyczepiające się do tkanki matczynej nazywa się kosmkami kotwiczącymi, piennymi lub czepnymi.

Pozostałe, rozgałęziające się w przestrzeniach międzykosmkowych to kosmki rozgałęzione lub wolne.

W końcu 2 miesiąca obserwuje się różnice w budowie kosmków i proliferacji trofoblastu. Na biegunie

zarodkowym wzrost kosmków jest intensywny, a na biegunie wegetatywnym spostrzega się ich rozrzedzenie, a
następnie wygładzenie powierzchni. Ostatecznie w 3 miesiącu dokonuje się podział kosmówki na kosmatą i gładką.
Kosmówka kosmata łączy się z doczesną podstawną i powstaje łożysko. Kosmówka gładka, zawierająca komórki

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

cytotrofoblastu, przylega z jednej strony do błony owodniowej, a z drugiej do doczesnej ściennej.

Błona śluzowa macicy w czasie ciąży przekształca się w błonę doczesnową (doczesną), a zmiany, jakie

zachodzą   w   komórkach   tkanki   łącznej   zrębu,   naczyniach   krwionośnych   oraz   gruczołach,   nazywa   się   reakcją
doczesnową. Doczesna, podobnie jak łożysko, jest tkanką dokrewną. Wydziela między innymi relaksynę i prolaktynę.
W zależności od położenia względem miejsca implantacji wyróżnia się doczesną podstawną (poniżej zagnieżdżonego
zarodka, tworząca matczyną część łożyska – warsta zbita i gąbczasta tej części błony śluzowej macicy przekształcają
się   w   płytę   doczesnową,   której   charakterystycznym   składnikiem   jest   fibrynoid,   odkładający   się   na   powierzchni
trofoblastu,   składający   się   przede   wszystkim   z   włóknika   osocza   krwi;   płyta   doczesnowa   wytwarza   przegrody
łożyskowe, dzielące łożysko na płaty, płaciki i liścienie łożyska), torebkową (inaczej zagiętą, pokrywającą zarodek od
strony światła macicy) i ścienną (pozostała część błony śluzowej macicy). Doczesna torebkowa łączy się od wewnątrz
z błoną owodniowo-kosmówkową, od zewnątrz zaś z doczesną ścienną, co powoduje (wraz z zanikiem nabłonka
endometrium)  zamknięcie  jamy macicy. Około 22 tygodnia  wskutek niedokrwienia doczesna torebkowa zanika i
wtedy błona owodniowo-kosmówkowa łączy się z doczesną ścienną.

Po 3 miesiącu łożysko staje się w pełni funkcjonalnym narządem. Jednostką morfologiczno-czynnościową jest

liścień, których w całym łożysku jest 10-38. W labiryntowej przestrzeni, ograniczonej od strony zarodka przez płytę
kosmówkową, a od strony matki przez płytę doczesnową znajdują się kosmki pienne z rozgałęzieniami. Po 3 miesiącu
łożysko rośnie wraz z macicą, co jest wynikiem przyrostu i wydłużania się kosmków. Rozrastające się łożysko nie
wykracza jednak poza granice przyczepu łożyska.

Łożysko ludzkie zaliczamy do typu krwiokosmówkowego – krew matczyna oddzielona jest od krwi płodu

przez 3 warstwy kosmka (trofoblast, tkankę łączną zrębu i śródbłonek naczynia kosmka), choć liczba ta może być
zarówno mniejsza, jak i większa.

Dojrzałe łożysko ludzkie ma kształt dysku (tarczy), o średnicy około 20 cm, grubości ok. 2,5 cm i masie 0,5

kg (co stanowi 1/6 masy płodu). Na powierzchni matczynej występują bruzdy, rowki (pozostałość po przegrodach
łożyskowych), które nadają jej zrazikowy charakter. Gładką powierzchnię płodową pokrywa przezroczysta owodnia,
pod którą przebiegają promieniście rozchodzące się od sznura pępowinowego naczynia krwionośne.

Ocena morfologiczna obu powierzchni łożyska po urodzeniu jest ważnym elementem badania lekarskiego w

czasie porodu – należy stwierdzić, czy łożysko oddzieliło się w całości.

Krążenie łożyskowe składa się z krążenia płodowego i matczynego, oddzielonych barierą, o powierzchni

ok. 14 m

, zredukowaną do wyściółki śródbłonkowej naczynia kosmka i błony syncytiotrofoblastu. Krew płodowa

płynie z tętnic biodrowych płodu do dwóch tętnic pępowinowych i dalej do bogatej sieci naczyniowej kosmków, a
powraca przez żyłę pępowinową, która uchodzi do żyły głównej dolnej płodu. Ciśnienie krwi w naczyniach
płodowych wynosi 4 kPa (30 mm Hg), w przestrzeniach międzykosmkowych 1,3 kPa (10 mm Hg) – dzięki tej różnicy
naczynia kosmkowe nie zapadają się.
Krążenie matczyne rozpoczyna się w 2 tygodniu ciąży. Krew wnika do przestrzeni międzykosmkowych przez tętnice
maciczno-łożyskowe (spiralne błony śluzowej macicy), przenikające przez płytę podstawną (w miejscu przeniknięcia
mają charakterystyczne rozszerzenia, a ich błona wewnętrzna nacieczona jest przez cytotrofoblast. Powrót krwi
odbywa się przez żyły maciczno-łożyskowe.

Około 20 dnia zarodek znajduje się między pęcherzykiem owodni a pęcherzykiem żółtkowym i przyczepiony

jest   do   płyty   kosmówkowej   przez   tworzącą   się   szypułę   łączącą   –   całość   zawieszona   jest   swobodnie   w   jamie
kosmówki. Szypuła łącząca składa się z mezodermy pozazarodkowej, w której możemy wyróżnić brzusznie położoną
szypułę   pęcherzyka   żółtkowego,   zawierającą   przewód   żółtkowy  i   naczynia   żółtkowe,   oraz   sąsiadującą   od  strony
ogonowej omocznią i naczynia omoczniowo-pępowinowe. Wymienione wyżej części składowe szypuły, w wyniku
zgięcia głowowo-ogonowego zarodka, przesuwają się w kierunku brzusznym, łączą się w całość i powstaje  sznur
pępowinowy.

Sznur pokryty jest jednowarstwowym nabłonkiem owodniowym, który w okolicy przyczepu pępka przechodzi

w naskórek pokrywający ścianę brzucha. Rozciąga się od pępka do łożyska – po porodzie ma 35-60 cm długości, 2 cm
średnicy, zawiera tkankę łączną, w której zatopione są 2 tętnica i jedna żyła. Tkanka łączna śluzowa jest specyficzna
dla pępowiny, zawiera dużo glikozaminoglikaów (tzw. galareta Whartona), obfite wiązki włókien kolagenowych,
pojedyncze włókna sprężyste i siateczkowe oraz fibroblasty.

Ściana tętnic sznura pępowinowego ma grubą błonę wewnętrzną, błonę mięśniową przesyconą

metachromatyczną substancją postawową, brak jest błony sprężystej wewnętrznej i zewnętrznej, a zamiast przydanki
występuje tkanka łączna śluzowa. Żyła zawiera dużo włókien mięśniowych o układzie podłużnym, okrężnym i
skośnym. Średnica naczyń jest większa bliżej pępka. Żyłą pępowinową płynie do płodu krew z tlenem z dwutlenkiem
węgla i innymi produktami przemiany materii. Na błyszczącej powierzchni pępowiny znajduje się złuszczający się
nabłonek owodniowy.

W pępowinie występują tzw. węzły rzekome. Powstają one wskutek rozrostu tkanki łącznej, jej włókien oraz

pofałdować naczyń krwionośnych. W 1% ciąż tworzą się węzły prawdziwe, które mogą zaciskać się wokół płodu i
prowadzić do jego obumarcia. Co piąty noworodek rodzi się z pępowiną okręconą wokół szyi, do czego dochodzi
częściej przy długiej pępowinie. Pępowina za krótka z kolei powoduje zbyt wczesne odklejenie się łożyska w czasie

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

porodu. Do szypuły pęcherzyka żółciowego, która w warunkach prawidłowych zamyka się ostatecznie przed porodem,
może wniknąć pętla jelita – tworzy się wtedy przepuklina pępkowa.

5.2 – Embriologia opisowa poszczególnych etapów rozwoju zarodków i płodów ludzkich
5.2.1 – Zapłodnienie

Zapłodnienie (fertilisatio) jest procesem łączenia się dwóch komórek: oocytu II rzędu i plemnika. W rezultacie

tej fuzji następuje przeniesienie genomu z jednej generacji do następnej i rozpoczyna się rozwój nowego organizmu.
Zapłodnienie poprzedzone jest zaplemnieniem (inseminatio), które może być zewnętrzne lub wewnętrzne, naturalne
bądź sztuczne.
Zaplemnienie zewnętrzne występuje poza organizmem samicy i samca – komórki jajowe polewane są nasieniem
z dużą ilością plemników (powszechne wśród zwierząt wodnych).
Zaplemnienie  wewnętrzne   zachodzi   u  człowieka   w   trakcie   aktu   płciowego,   w   czasei   którego   plemniki   zawarte
w ejakulacie złożone zostają blisko ujścia zewnętrznego kanału szyjki macicy, w sklepieniu pochwy.
Większość zwierząt jest monospermiczna (jeden plemnik wnika do komórki jajowej). Polispermią nazywamy proces,
w którym wiele plemników wnika do komórki jajowej, choć i w tym wypadku tylko jeden plemnik jest zapładniający
–   reszta   obumiera.   Plemniki   nadliczbowe   i   niezdolne   do   zapłodnienia   są   fagocytowane   przez   granulocyty
obojętnochłonne lub usuwane wraz z śluzem.
Zapłodnienie   sztuczne   polega   na   złożeniu   nasienia   w   okresie   przewidywanej   owulacji   w   sklepieniu   pochwy
(inseminacja   dopochwowa),   w   szyjce   macicy   (inseminacja   doszyjkowa)   lub   w   trzonie   macicy   (inseminacja
domaciczna  – IUI, intrauretine insemination). Najskuteczniejsza  jest metoda IUI, której dokonuje się,  gdy liczba
plemników w nasieniu jest mniejsza od 0,5 mln/1 ml.

Nierzadko wspomina się o planowaniu płci potomstwa. Współczesne metody tegożże możemy podzielić na

metody in vivo, in vitro oraz przedimplantacyjną diagnostykę płci.
W   metodach  in   vivo  wykorzystuje   się   zależność   czasową   między   stosunkiem   płciowym   a   jajeczkowaniem   lub
stymuluje   się   preparatami   hormonalnymi   owulację   i   dokonuje   sztucznego   zapłodnienia.   Opierając   się   na
niepotwierdzonej hipotezie Shettelsa (plemnik z chromosomem Y jest bardziej ruchliwy od plemnika z chromosomem
X,   ale   znacznie   szybciej   traci   zdolność   do   zapłodnienia)   opracowano   wiele   metod,   według   których
prawdopodobieństwa   chłopca   jest   większe,   gdy  do   stosunku   doszło   w   czasie   najbliższym   wystąpienia   owulacji.
Ostatecznie stwierdzono, że zarówno czas odbytego stosunku, jak i czas sztucznego zaplemnienia w stosunku do
owulacji nie wpływa na zmianę płci w stopniu znaczącym.
W   metodach  in   vitro,   w   celu   rozdzielenia   w   nasieniu   plemników   z   chromosomem   X   i   Y,   stosuje   się   techniki
gradientowe oraz cytometrię  przepływową.  Podstawą różnicowania plemników jest różnica w zawartości DNA –
plemnik z chromosomem  X ma o 2,9% więcej DNA niż z chromosomem  Y. Po rozdzieleniu plemniki służą do
zapłodnienia pozaustrojowego. Okazało się jednak, że rozdzielone plemniki mają krótszą zdolność do zapłodnienia.
Ponadto, do rozdzielania plemników stosuje się dwa czynniki mocno mutagenne – promieniowanie UV i barwniki
wiążące się z DNA, które mogą działać niekorzystnie na przyszłe płody.
Przedimplantacyjna diagnostyka płci (IVF) została połączona z metodami biologii molekularnej, umożliwiającymi
rozróżnienie płci uzyskanego in vitro zarodka, a następnie przeniesienie do macicy zarodka o pożądanej płci. W tym
celu   w   zarodku   3-dniowym   dokonuje   się   biopsji   jednego   lub   dwóch   blastomerów   i   z   uzyskanego   materiału
genetycznego   dokonuje   się   analizy   pojedynczego   genomu   DNA,   dzięki   czemu   dało   się   uniknąć   zaburzeń
genetycznych recesywnych, sprzężonych z chromosomem X.

Bezpośrednio po ejakulacji plemniki rozpoczynają wędrówkę w kierunku komórki jajowej – w tym czasie

następuje również ich ostateczne dojrzewanie. Ruch plemnika umożliwia szybkie dotarcie do jajowodu. Niskie pH
środowiska pochwy nie sprzyja  ruchom własnym  plemników i z tego względu przechodzą  one do kanału szyjki
macicy, w której zasadowa wydzielina, tworząca czop śluzowy ułatwia ruchy i przedłuża życie plemników. Plemniki
bowiem zdolne są do zapłodnienia prawdopodobnie przez 48 do 72 godzin.
Plemniki   pokonują   kanał   szyjki   macicy   dzięki   ruchom   własnym   witki,   jednak   wędrówka   przez   jamę   macicy   i
jajowodu odbywa  się poprzez skurcze mięśni gładkich tych narządów. Stymulująco na błonę mięśniową  działają
prostaglandyny, znajdujące się w nasieniu oraz oksytocyna, wydzielana podczas orgazmu przez komórki płata tylnego
przysadki. W jajowodzie plemniki poruszają się w kierunku przeciwnym, aniżeli synchroniczny ruch rzęsek komórek
nabłonkowych.   Transport   plemników   w   jajowodzie   ułatwiają   też   ruchy   antyperystaltyczne   błony   mięśniowej
jajowodu. Plemniki poruszają się ruchem wężowym i obrotowym, po torze prostym (patologiczne plemniki wykonują
często ruchy koliste), z szybkością do około 100 mikrometrów na sekundę – osiągają w ten sposób komórkę jajową w
bańce jajowodu już w ciągu 1 godziny po stosunku płciowym. Zaznaczyć jednak należy, że w sąsiedztwo komórki
jajowej  dociera zaledwie 0,002% ogólnej liczby złożonych w pochwie plemników – zakładając,  że w ejakulacie
znajdzie się ich ok. 10 milionów, w zapłodnieniu bezpośrednio uczestniczyć będzie ich około 200.

Tuż po ejakulacji plemniki są niezdolne do zapłodnienia. Zdolność tą uzyskują dopiero w trakcie wędrówki

przez drogi rodne kobiety – jest to kapacytacja, trwająca od 3 do 7 godzin. W procesie dojrzewania plemnika, w
najądrzu i przewodach wyprowadzających wydzielane zostają komórki gruczołowe glikoproteiny, powlekające błonę

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

komórkową główki plemnika. Pod wpływem enzymów hydrolitycznych zawartych w śluzie szyjki macicy, trzonu
macicy i błony śluzowej jajowodu, glikoproteiny zostają usunięte i rozpoczyna się reakcja akrosomalna. W czasie
kapacytacji dochodzi do zmian strukturalnych i biochemicznych w błonie komórkowej plemnika – zwiększa się
przepuszczalność dla wapnia, co jest warunkiem zapoczątkowania reakcji akrosomalnej. Kapacytacja jest procesem
odwracalnym – efekt można znieść, dodając osocze nasienia, w którym zawarty jest glikoproteidowy czynnik
dekapacytacyjny.

Zapłodnienie rozpoczyna się w momencie zbliżenia plemnika do komórki jajowej, kończy zaś połączeniem

komórek i wymieszaniem chromosomów w płytce metafazalnej I podziału mitotycznego zygoty. Do zapłodnienia
dochodzi w przeciągu 24 godzin od owulacji. Miejscem zapłodnienia jest najczęściej najszersza część bańki jajowodu
lub 1/3 dalszej części jajowodu. Od momentu zapłodnienia rozpoczyna się okres rozwoju nowego ustroju.

Na krótko przed owulacją kończy się pierwszy okres dojrzewania oocytu I rzędu i utworzone zostają w jajniku

pierwsze ciała kierunkowe. Komórka jajowa uwolniona z jajnika jest oocytem II rzędu, zahamowanym w metafazie
drugiego podziału mejozy. Jest otoczona osłoną przejrzystą i komórkami warstwy ziarnistej tworzącymi wieniec
promienisty. W tej formie komórka jajowa zostaje czynnie wychwycona przez strzępki jajowodu i wciągnięta do
światła jajowodu, co zapobiega wypadaniu uwolnionej komórki do jamy otrzewnej. W czasie owulacji lejek jajowodu
jest silnie ukrwiony, otwarty i styka się bezpośrednio z powierzchnią jajnika – zbliżenie się tej części jajowodu do
jajnika następuje wskutek skurczów mięśni krezki jajowodu i wiuęzadła właściwego jajnika. W jajowodzie oocyt
przesuwa się w kierunku macicy dzięki skurczon błony mięśniowej jajowodu oraz ruchom migawek nabłonka błony
śluzowej – ważną rolę w transporcie odgrywa także płyn jajowodowy.

Zapłodnienie można podzielić na kilka etapów, których kulminacją jest utworzenie zygoty:

●

penetracja wzgórka jajonośnego

●

interakcja plemnika z osłoną przejrzystą

●

fuzja gamet

Owulowana   komórka   jajowa   otoczona   jest   około   5000   komórek   wzgórka   i   osłoną   przejrzystą.   Plemnik   musi
spenetrować   obie   warstwy,   korzystając   przy   tym   z   białek   powierzchniowych.   Najważniejszymi   glikoproteinami
plemnikowymi,   łączącymi   się   z   receptorami   osłony   komórki   jajowej   (tzw.   EBP)   są:  β-galaktozylotrasferaza,
β-fertylizyna,   zonadhezyna,   cirytestyna,   białko   plemnikowe   56,   antygeny   zapłodnienia,   antygen   aglutynacji
plemników i fosfolipaza. Dla gamet żeńskich mówi się zaś o glikoproteinach ZP1, ZP2, ZP3,  α-6-β-1-integrynie, oraz
CD9.
W pierwszym etapie plemnik musi pokonać wzgórek jajonośny, w którym znajdują się kwaśne mukopolisacharydy –
potrzebna jest do tego wysoka  ruchliwość plemnika oraz aktywność trawienna glikozylofosfatyloinozytolu  oraz
β-glikuronidazy,  β-N-acetyloglikuronidazy i β-galaktozydazy.
Po przeniknięciu przez wzgórek plemnik przystępuje do penetracji osłony – na tym odcinku można wyróżnić 4 etapy:
reakcję akrosomalną, przenikanie (penetrację) osłony, reakcję korową i aktywację komórki jajowej.
Po zbliżeniu  się  plemnika do osłony ZP3 pobudza pęcherzyk  akrosomalny do egzocytozy.  W pokonaniu osłony
uczestniczą glikozydazy (hialuronidaza, pomocna przy przenikaniu plemnika przez barierę utworzoną przez wieniec
promenisty),   enzymy   trypsynopochodne   (potrzebne   do   wytrawienia   przejścia   w   osłonce)   i   proteazy   (akrozyna,
związana   z   wewnętrzną   powierzchnią   blny   akrosomowej   i   również   ułatwiająca   plemnikom   sforsowanie   osłonki
przejrzystej) zakotwiczone w substancji akrosomalnej. Morfologicznie, reakcja akrosomalna jest wielomiejscowym
zespoleniem   się   błony   komórkowej   z   zewnętrzną   błoną   akrosomu.   Do   zapoczątkowania   reakcji   akrosomalnej
niezbędne   jest   zwięszenie   stężenia   wapnia,   który   zostaje   uwolniony   z   puli   zmagazynowanej   w   siateczce
endoplazmatycznej.     Indukuje   to   reakcję   korową   –   ziarna   korowe   modyfikują   glikoproteiny   ZP,   czyniąc   osłonę
nieprzepuszczalną dla następnego plemnika. Spolimeryzowana (utwardzona) osłona przejrzysta nie może być trawiona
przez kolejny plemnik.
Po osiągnięciu przestrzeni okołożółtkowej plemnik zbliża się do błony komórkowej oocytu i łączy się z nią – zostaje
on sfagocytowany. W czasie penetracji i fuzji plemnika dochodzi do aktywacji komórki jajowej (aktywacji jaja), która
to oznacza serię zmian komórkowych, indukowanych przez plemnik i powodujących wzmocnienie mejozy II i dalszy
rozwój zarodka. Ostatnie badania dowiodły, że zarówno w aktywacji jaja, jak i w zapłodnieniu dużą rolę odgrywa
tlenek azotu, do którego wzmożonej syntezy dochodzi w plemniku po reakcji akrosomalnej.

Po wniknięciu plemnika do komórki jajowej główka plemnika oddziela się od witki, która ulega zanikowi.

Główka obraca się o 180

, wskutek czego centriola kieruje się do środka komórki jajowej i wkrótce przekształca się w

centrosferę.

Na skutek zapłodnienia dwa haploidalne komplety chloromosomów przystępują do tworzenia przedjądrzy –

proces ten trwa około 5 godzin. Przedjądrze żeńskie powstaje w cyklu mitotycznym, proces przekształcania się w
jądra plemnika w przedjądrze męskie jest bardiej skomplikowany. Kondensacja chromatyny główki plemnika odbywa
się przy udziale czynników uwalnianych przez komórkę jajową – jednym z nich jest czynnik wzrostu przedjądrza
męskiego MPGF. Przedjądrze rozpoczyna syntezę DNA, a po replikacji DNA z okolicy obwodowej przemieszczają
się do środka komórki jajowej. Około 20 godzin po zapłodnieniu następuje kondensacja chromosomów. Przedjądrza
zbliżają się do siebie i powstaje jądro zygotyczne. Stadium profazy tego okresu do kariogamia lub synkarioza. Po
utracie otoczek przedjądrzy następuje wymieszanie chromosomów w metafazie mitozy zygoty.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

Komórkę, która ma zarówno przedjądrze żeńskie, jak i męskie nazywa się ootydą. U większości ssaków przedjądrze
męskie jest większe od żeńskiego – u człowieka przedjądrza są równej wielkości.

Na skutek zapłodnienia dochodzi do odtworzenia diploidalnej liczby chromosomów, określenia płci przez

chromosom X lub Y oraz zapoczątkowania seroo podziałów komórkowych – bruzdkowania.

Wkrótce po zapłodnieniu w surowicy krwi ciężarnej pojawia się białko immunosupresorowe – wczesny

czynnik ciążowy EPF, które pozwala na rozpoznanie ciąży w pierwszym tygodniu.

Wnikanie więcej niż jednego plenika do komórki jajowej nazywamy polispermią. Duża ilość plemników jest

potrzebna do aktywacji jaja, z reguły zawierającego dużo żółtka, ale w efekcie tylko jeden plemnik przekształca się w
przedjądrze męskie, pozostałe są odrzucane.

Superfekundacja to zapłodnienie dwóch lub więcej oocytów w tym samym cyklu jajnikowym w czasie

oddzielnych aktów płciowych.

Superfetacja to zapłodnienie w ciąży – uwolniony oocyt zostaje zapłodniony, mimo iż w jamie macicy rozwija

się już zarodek, pochodzący z poprzedniego cyklu jajnikowego

Do zapłodnienia można doprowadzić wprowadzając do komórki jajowej jądro komórek somatycznych –

proces taki nazywamy klonowaniem.

Rozwój bez wnikania gamety męskiej, a więc bez zapłodnienia nazywamy dzieworództwem (partenogenezą).

Sztucznie można wywołać ją czynnikami mechanicznymi, fizycznymi, chemicznymi – pobudzone partenogenetycznie
oocyty niekiedy rozwijają się nowotworowo.

5.2.2 – Bruzdkowanie

Bruzdkowanie to wielokrotny podział miotyczny zygoty. Komórki powstające w czasie tego podziału to

blastomery, a szczelina między nimi – bruzda podziałowa. W tym etapie zarodek nie rośnie, gdyż faza G1 podziału
zredukowana jest do minimum. W rezultacie, zmienia się stosunek jądrowo-cytoplazmatyczny na korzyść jądra, a
blastomery są coraz mniejsze. Bruzdkowanie rozpoczyna się od pierwszej mitozy zygoty, przechodzi przez stadium
moruli (jajo płodowe składające się z 12-16 blastomerów i otoczone osłoną przejrzystą), kończąc się w momencie
powstania blastocysty. Podział zygoty na 2 pierwsze blastomery zachodzi po około 30 godzinach od zapłodnienia,
bruzda podziałowa przebiega południkowo.

Średnica zarodka w czasie bruzdkowania wynosi 150 mikrometrów. Ludzka komórka jajowa należy do jaj

oligolecytalnych (zawierających skąpą ilość substancji deutoplazmatycznych) i bruzdkuje całkowicie. Początkowe
stadia zarodka stanowią 2 blastomery, potem 4, 8 etc. W dalszym okresie liczbę tą trudno ustalić. Każdy blastomer jest
topipotencjalny, czyli zdolny po izolacji do tworzenia kompletnego zarodka.

Na początku bruzdkowania blastomery są z sobą luźno połączone siłami jonowymi. Na całej powierzchni

blastomerów występują regularne mikrokosmki. Po 5 dniach blastomery zaczynają ściśle łączyć się przez połączenia
jonowo-metaboliczne (neksus). Proces ten nazywa się kompaksją i jest związany z przyszłym podziałek blastomerów
na komorki węzła zarodkowego i komórki trofoblastu.

W stadium moruli zaarodek przechodzi z jajodowodu do jamy macicy. Istotną rolę w transporcie stanowią

hormony (estrogeny i progesteron). Około 3-4 dnia następuje przejście moruli z jajowodu do macicy.

W czasie dalszych podziałów morulki rozpoczyna się kawitacja – powstanie jamy blastocysty, wypełnionej

płynem. Płyn ten prawdopodobnie pochodzi z blastomerów, transportowany przez ATPazową pompę Na/K. W tym
czasie dochodzi też do zaniku osłony przejrzystej, w czym pomagają enzymy lizosomalne trofoblastu (ułatwiają
trawienie).. Osłona przejrzysta (zawiera interferon, lizozymy i inne czynniki komórki jajowej) chroni morulę przed
urazami, sfagocytowaniem i zakażeniem, jest odporna na zamrażanie i odmrażanie.

Blastocysta składa się z węzła zarodkowego (embioblastu – na biegunie zarodkowym) i trofoblastu

(trofodermy). Jama blastocysty to inaczej blastocela. Biegun przeciwległy do bieguna zarodkowego to biegun
wegetatywny.

5.2.3 – Zagnieżdzenie

Implantacja zaczyna się 5,5-6 dni po zapłodnieniu, momentem pozbawienia blastocysty osłonki przejrzystej –

blastocysta zbliża się do endometrium i komórki trofoblastu łączą się z komórkami nabłonka cylindrycznego błony
śluzowej macicy. Blastocysta zagnieżdza się biegunek zarodkowym w błonę śluzową, między ujściami obu gruczołów
albo w samym ujściu gruczołu – prawidłowym miejscem implantacji jest górna tylna ściana trzonu macicy.

Zagnieżdzenie można podzielić na 4 etapy: przylegania, przeniknięcia, rozprzestrzeniania i zatrzymania. Do

prawidłowego zagnieżdzenia potrzebny jest właściwy stopień zróżnicowania błony śluzowej macicy – w tym czasie
błona śluzowa znajduje się w stadium wydzielniczym cyklu miesiączkowego (21 dzień cyklu), jest przekrwiona,
gruczoły intensywnie wydzielają śluz i glikogen. Pod wpływem progesteronu, estrogenów i samej stymulacji
blastocystą (wydziela ona histaminę i prostaglandyny) błona przekształca się w błonę doczesnową, która będzie istnieć
do czasu porodu.

W miarę jak rozwija się trofoblast i wnika w głąb tkanki matczynej, w doczesnej podstawnej obserwuje się

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

wzrastający  naciek  naturalnych   komórek   cytotoksycznych  (komórek  NK)  – większość   z  nich  to  komórki CD56,
stanowiące barierę przed inwazyjnością trofoblastu. Komórki trofoblastu zawierają dużo enzymów lizosomalnych i
dzięki   temu   wykazują   się   inwazyjnością.   Pod   wpływem   enzymów   trofoblastu   zniszczony   zostaje   nabłonek
pokrywający błonę śluzową macicy i blastocysta wnika w głąb warstwy zbitej, co następuje w końcu 1 tygodnia ciąży.
W tym  okresie  trofoblast ma  2 warstwy:  wewnetrzną (komórki cytotrofoblastu) i zewnętrzną (syncytiotrofoblast,
zespólnia), w której następuje zanik błon komórkowych i intensyfikacja rozwoju w miejscu zagnieżdzenia, a co za
tym idzie – rozprzestrzenianie się implantacji (etap trzeci).
W przypadku, gdy nie następuje zatrzymanie zagnieżdzenia (etap czwarty), dochodzi do komplikujących rozwój ciąży
nieprawidłowości w rozwoju łożyska. Prawidłowo jednak, około 11-12 dnia blastocysta jest już całkowicie zatopiona
w warstwie zbitej endometrium, a w miejscu jej wniknięcia znajduje się skrzep krwi – w okresie tym u niektórych
kobiet pjawia się krwawienie, zwane implantacyjnym, mogące mylnie sugerować krwawienie miesiączkowe.
Silna   inwazyjność   trofoblastu   powoduje,   iż   blastocysta   może   zagnieżdzać   się   w   różnych   miejscach   układu
rozrodczego, a także poza nim – nieprawidłowymi miejscami zagnieżdzenia mogą być okolice ujścia wewnętrznego
szyjki  macicy (najczęściej), bańka jajowodu, cieśń jajowodu, róg macicy, lejek jajowodu, jajnik, ujście maciczne
jajowodu,   otrzewna   więzadła   szerokiego   (najrzadziej).   W   przypadku   zagnieżdzenia   się   blastocysty   poza   macicą
dochodzi do rozwoju ciąży pozamacicznej, która z reguły kończy się poronieniem.
Patogenny przerost trofoblastu może powodować powstanie guza – zaśniadu groniastego (nowotwór łagodny) lub
nabłoniaka kosmówkowego (nowotwór złośliwy). Oba nowotwory można wcześnie rozpoznać oznaczeniem w moczu
gonadotropin łożyskowych.

5.2.4 – Powstawanie dwulistkowej tarczki zarodkowej – 2 tydzień rozwoju

W 2 tygodniu blastocysta jest zagnieżdżona w błonie śluzowej macicy. Ze skupienia jednorodnych komórek

węzła zarodkowego wyodrębniają się 2 pierwsze listki zarodkowe, a różnicowanie się i inwazja trofoblastu powodują
wytworzenie pierwszych struktur przyszłego łożyska i zapoczątkowanie krążenia łożyskowo-macicznego.

W 8 dniu rozwoju węzeł zarodkowy różnicuje się na 2 wyraźne warstwy komórek: wewnętrzny listek

zarodkowy (inaczej  hipoblast, skład: endoderma,  entoderma)  oraz zewnętrzny listek zarodkowy (inaczej epiblast,
skład:  ektoderma). W ten sposób  następuje  częściowe  przekształcenie  węzła  zarodkowego  w dwulistkową tarczę
zarodkową.   Drobne   szczeliny   między   pozostałymi   komórkami   cytotrofoblastu   i   ektodermy   tworzą   jamkę,   która
stanowić   będzie   jamę   owodni,   a   pojawiające   się   w   jej   górnym   biegunie   komórki   to   komórki   owodniotwórcze,
pochodzące z komórek cytotrofoblastu – amnioblasty.

W 9-10 dniu rozwoju blastocysta wnika głębiej do zrębu błony śluzowej macicy, a miejsce w uszkodzonym

penetracyjnie nabłonku wyściełającym wypełnione jest skrzepem zawierającym włóknik i resztki komórek. Trofoblast
wykazuje zróżnicową aktywność mitotyczną. Na biegunie zarodkowym, w warstwie cytotrofoblastu dużo podziałów
komórkowych, z niedokończoną telofazą, w wyniku czego powstaje zespólnia, syncytiotrofoblast lub skorupa
trofoblastyczna. W warstwie tej pojawiają się lakuny – stąd ten okres rozwoju trofoblastu nazywa się stadium
lakunarnym.
Na biegunie wegetatywnym jaja, z cytotrofoblastu wywędrowują komórki mezenchymalne, tworzące błonę Hausera
lub błonę zewnątrzzarodkowej jamy ciała. Komórki te na przeciwległym biegunie łączą się z brzegami hipoblastu,
tworząc zamkniętą zewnątrzzarodkową jamę ciała lub pierwotny pęcherzyk żółtkowy.

Tarcza zarodkowa składa się z 2 warstw: wysokich komórek ektodermalnych i warstwy endodermalnej

zbudowanej z mniejszych komórek wielobocznych, z dużymi jądrami.

W 10-12 dniu rozwoju implantacja jest już zakończona. Syncytiotrofoblast wnika do naczyń i niszczy

śródbłonek naczyń włosowatych macicy, wskutek czego krew matczyna wlewa się do lakun trofoblastu i zaczyna się
krążenie między układem krwionośnym zarodka i matki.
W mezodermie pozazarodkowej w wyniku jej wakuolizacją powstają jamki, tworzą pozazarodkową jamę ciała
(inaczej jamę kosmówki). Komórki mezodermy pozazarodkowej, które pokrywają cytotrofoblast i owodnię, tworzą
listek ścienny mezodermy pozazarodkowej, zaś pokrywające pęcherzyk żółtkowy – listek trzewny. Listki te stykają się
w okolicy, w której nie następuje proces wakuolizacji mezodermy. Mezoderma pozazarodkowa tworzy lity sznur –
szypułę łączącą, będącą połączeniem zarodka z trofoblast. Później szypuła ta przekształci się w sznur pępowinowy.

Pod koniec 2 tygodnia, na biegunie zarodkowym, w wyniku wtargnięcia komórek cytotrofoblastu do beleczek

zespólni, powstają kosmki pierwotne. Endoderma zaczyna się proliferować i wyściełać od wewnątrz błonę Hausera.
W ten sposób jednowarstwowy pęcherzyk żółtkowy pierwotny przekształca się w dwuwarstwowy pęcherzyk żółtkowy
wtórny. Mezoderma pozazarodkowa wyściełająca cytotrofoblast przekształca się w płytkę kosmówkową. W tym
okresie rozwoju, na tarczce zarodkowej pojawia się smuga pierwotna, co sygnalizuje kolejny etap rozwoju –
gastrulację.
Zmiany, zachodzące w komórkach zrębu błony śluzowej macicy w czasie ciąży nazywane są reakcją doczesnową,
transformacją doczesnową lub decidualną.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

5.2.5 – Powstawanie trójlistkowej tarczki zarodkowej – 3 tydzień rozwoju

Na początku 3 tygodnia pojawiają się: smuga pierwotna, węzeł pierwotny (Hensena) i przedłużenie głowowe

– trzy struktury, które znamionują proces gastrulacji i wiążą się z powstaniem trzeciego listka zarodkowego –
mezodermy.

15stego dnia rozwoju z epiblastu wywędrowują kuliste komórki, układające się w linii środkowej okolicy

ogonowej tarczki zarodkowej. Na tarczce zarodkowej, od strony jamy owodni tworzą one zgrubienie z bruzdą
pośrodku – smugę pierwotną. Szybko namnażające się komórki mezodermalne wywędrowują z niej do tyłu, na boki i
dogłowowo, wciskając się pomiędzy ektodermę (epiblast) i endodermę (hipoblast), tworzą mezodermę
wewnątrzzarodkową – trzeci listek zarodkowy. Z niej powstają komórki wieloboczne, z wypustkami i zdolnością do
ruchu – komórki mezenchymy, 4tego listka zarodkowego.
Od smugi pierwotnej w kierunku głowowym tworzy się mezodermalne skupienie – węzeł pierwotny (Hensena). W
wyniku wpuklenia komórek powstaje w nim dołek pierwotny. W 16-17 dniu między węzłem a płytką przedstrunową
rozciąga się przedłużenie głowowe, a pod nim wyrostek struny grzbietowej, tworzący mezodermę osiową. Wędrujące
ze smugi pierwotnej komórki mezodermalne docierają do brzegów bocznych tarczki zarodkowej, gdzie łączą się z
mezodermą pozazarodkową pęcherzyka żołtkowego i owodni.

W połowie 3 tygodnia mezoderma wewnątrzzarodkowa rozdziela ektodermę i endodermę tarczki zarodkowej

z wyjątkiem okolicy głowowej, gdzie ich ścisłe połączenie tworzy błonę ustno-gardłową, oraz okolicy ogonowej
tarczki, gdzie tworzy się błona ektodermalno-endodermalna – błona stekowa, z której powstaną: błona moczowo-
płciowa i błona odbytowa. Rozrastająca się mezoderma otacza błonę ustno-gardłową i błonę stekową. W okolicy
ogonowej mezoderma wewnątrzzarodkowa łączy się z mezodermą szypuły brzusznej.

W 16 dniu pojawia się zachyłek ściany pęcherzyka żółtkowego skierowany do szypuły brzusznej – jest to

zachyłek omoczniowo-jelitowy lub omocznia. U człowieka jest ona narządem szczątkowym, nie spełniającym
istotniejszej roli. W życiu pozapłodowym pozostałością tejże jest moczownik – twór włóknisty, rozciągający się od
pęcherza moczowego do pępka.

Tarcza zarodkowa około 18 dnia z okrągłej staje się gruszkowata. Jej okolica głowowa jest szeroka, ogoniasta

– wąska. Smuga pierwotna nie powiększa się po 19 dniu, ale komórki mezodermy wewnątrzzarodkowej wywędrowują
z niej do końca 4 tygodnia, po czym smuga pierwotna i węzeł Hensena gwałtownie się zmniejszają. Z przetrwałych
komórek smugi może się rozwinąć nowotwór okolicy krzyżowej – potworniak.

W 18 dniu wyrostek struny grzbietowej łączy się z położoną niżej endodermą, tworząc pasmo na sklepieniu

pęcherzyka żótkowego, od węzła pierwotnego do płytki przedstrunowe. Wyrostek struny grzebietowej zawiera kanał,
z   którego   pozostaje   później   jedynie   górna   (grzbietowa)   część   (ze   względu   na   zanikanie   warstwy   komórek
endodermalnych).   W   ten   sposób   powstaje   połączenie   –   przez   dołek   pierwotny   w   węźle   Hensena,   między
pęcherzykiem żółtkowym  a jamą owodni – kanał nerwowo-jelitowy. Około 20 dnia wyrostek struny grzbietowej
przekształca się w płytkę struny grzbietowej, która ulega zagłębieniu wzdłuż osi długiej, a następnie, począwszy od
okolicy   głowowej,   zamyka   się   i   powstaje   struna   grzbietowa.   Struna   grzbietowa   stanowi   pierwszą   oś   tarczki
zarodkowej, dookoła niej powstanie szkielet kręgosłupa. W życiu pozapłodowym pozostałością struny grzbietowej są
jądra miażdzyste w chrząstce krążków międzykręgowych. Z komórek struny grzbietowej mogą wywodzić się guzy –
struniaki, lokalizujące się w trzonach kręgów bądź u postawy czaszki.

3ci tydzień rozwoju jest tym ważniejszy, że zaczyna się w nim wykształcać układ krążenia, powstały z

komórek mezenchymalnych – angioblastów. W 13-15 dniu w mezodermie pozazarodkowej pęcherzyka żółtkowego,
szypuły brzusznej oraz trofoblastu zaczynają się pojawiać skupienia angioblastów – wyspy kriotwórcze. Komórki
leżące na ich obrzeżach tworzą śródbłonek naczyń, położone w środku zaś – komórki kriotwórcze.
W połowie 3 tygodnia powstają wewnątrzzarodkowe skupienia angioblastów, tworzące lite pasma – początkowo w
głowowej części tarczki. W sznurach tworzy się szczelinowate światło, w środku naczyń pojawia się osocze.
W końcu 3 tygodnia powstają 2 podłużne cewy sercowe, łączące się później w linii środkowej w pierwotną cewę
serca. Po wytworzeniu się fałdu głowowo-ogonowego i fałdów bocznych dochodzi do zmian w położeniu
wewnątrzzarodkowych naczyń krwionośnych oraz zawiązka serca. Ostatecznie – w końcu 4 tygodnia cewa sercowa
zawieszona w jamie osierdzia tworzy wyraźną wypukłość na brzusznej części zarodka, zwane zgrubieniem
osierdziowym.
21 dnia następuje połączenie cewy sercowej z naczyniami zarodka oraz szypułą brzuszną, kosmówką i pęcherzykiem
żółtkowym – rozpoczyna się krążenie.

5.2.6– Okres zarodkowy – od 4. do 8. tygodnia rozwoju

Komórki każdego z 3 listków zarodkowych charakteryzują się zdolnością do szybkiego namnażania,

przemieszczania, skupiania i różnicowania według ściśle określonego schematu, dając początek różnym układom i
narządom ustroju zarodka/płodu.

Mezoderma wewnątrzzarodkowa (mezoblast) leży między ektodermą a endodermą i podlega podziałowi

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

(metameryzacji)   wzdłuż  osi  długiej  oraz  w płaszczyźnie  poziomej  na  boki.  Z  chwilą  powstania  wyrostka  struny
grzbietowej utworzyła się mezoderma osiowa. Mezoderma wewnątrzzarodkowa różnicuje się po obu stronach striny
grzbietowej w wyniku intensywnej proliferacji, na skutek czego powstaje lite pasmo komórek, rozciągające się od
błony gardłowej do błony stekowej – mezoderma pryosiowa, która przechodzi odśrodkowo w mezodermę pośrednią, a
ta tworzy mezodermą boczną.
Około 20 dnia mezoderma osiowa zaczyna ulegać podziało – powstają somity. Pierwsza para somitów powstaje w
głowowym końcu struny grzbietowej (przyszła okolica potyliczna) i od tego miejsca następne somity tworzą się w
kierunku ogonowym. Między 20 a 30 dniem rozwoju powstaje około 38 somitów, by w końcu 5 tygodnia liczba ta
wzrosła   do   40-42.   Wyróżnia   się   4   pary   somitów   potylicznych,   8   szyjnych,   12   piersiowych,   5   lędźwiowych,   5
krzyżowych i 8-10 ogonowych.
Somit ma ma kształt trójkąta, ze szczeliną, która zanika. W końcu 4 tygodnia w somicie wyróżnia się sklerotom (część
brzuszno-przyśrodkowa – komórki układające się dookoła cewy nerwowej i zanikającej struny grzbietowej, tracą
szybko swe nabłonkowe właściwości, nabywają właściwości ruchowych – uczestniczy w powstawaniu elementów
kostnych,   chrzęstnych   i   włóknistych   kręgosłupa),     miotom   i   dermatom.   Po   wywędrowaniu   komórek  sklerotomu
pozostała część grzbietowo-boczna somitu tworzy dermatomiotom, dzielący się na komórki tworzące przyśrodkowo
miotom i bocznie dermatom. Komórki miotomu różnicują się w tkankę mięśniową poprzecznie prążkowną i razem z
listkiem ściennym mezodermy bocznej biorą udział w wytworzeniu mięśni poprzecznie prążkowanych szkieletowych
kończyn i tułowia. Dermatom  po wywędrowaniu z somitu utworzy skórę właściwą i tkankę podskórną

Mezoderma pośrednia podlega podziałowi segmentarnemu w odcinku szyjnym i piersiowym, w odcinku

ogonowym stanowi niepodzielone skupienie komórek. Łączy się z somitem od strony przyśrodkowej i bocznie z
mezodermą boczną. Z mezodermy pośredniej powstaje układ wydalniczy i płciowy.

Płytka mezodermy bocznej rozdziela się na 2 listki, co związane jest z tworzeniem się wewnątrzzarodkowej

jamy ciała (następuje zlanie się małych  szczelinowatych przestrzeni mezodermy bocznej i sercotwórczej w jedną,
podkowiastego kształtu jamę). Jama ta dzieli mezodermę boczną na listek trzewny i ścienny – przestrzeń zawarta
między   nimi   to   właśnie   wewnątrzzarodkowa   jama   ciała.   Listek   trzewny   łączy  się   z   mezodermą   pozazarodkową
przykrywającą pęcherzyk żółtkowy, a listek ścienny z mezodermą pozazarodkową, wchodzącą w skład ściany owodni
–   wskutek   tych   połączeń   jama   staje   się   pozazarodkową   jamą   ciała.   Mezoderma   somatyczna   wraz   z   ektodermą
pokrywającą tworzy ścianę ciała zarodka albo otrzewną ścienną. Mezoderma trzewna z endodermą tworzą ścianę
pierwotnego jelita – otrzewną trzewną.
W 2 miesiącu rozwoju jama wewnątrzzarodkowa, w związku z utworzeniem przegrody poprzecznej, dzieli się na jamę
osierdzia, opłucnej i otrzewnej. Z mezodermy wywędrowują komórki mezenchymalne, z których powstają następujące
tkanki:

●

Mezoderma przyśrodkowa:

○

mięśnie poprzecznie prążkowane tułowia

○

układ szkieletowy z wyjątkiem czaszki

○

skóra właściwa i tkanka podskórna

○

tkanka łączna

●

Mezoderma pośrednia

– układ moczowo-płciowy

●

Mezoderma boczna

○

tkanka łączna narządów trzewnych

○

tkanka mięśniowa gładka narządów trzewnych

○

błony surowicze

○

układ sercowo-naczyniowy i limfatyczny

○

szpik kostny i krwinki

○

śledziona

○

kora nadnerczy

●

Mezoderma okolicy głowowej

○

czaszka

○

mięśnie i tkanka łączna głowy

Endoderma pojawia się w dwulistkowej tarcze zarodkowej około 8 dnia. Początkowo wyścieła część górną

wtórnego pęcherzyka żółtkowego. W związku z powstawaniem fałdu głowowego i ogonowego oraz fałdów bocznych
pęcherzyk żółkowy zostaje wciągnięty do zarodka – pozwala to podzielić endodermę na pozazarodkową (wyściełającą
jamę pęcherzyka żółtkowego i omoczni od wewnątrz) i zarodkową (jelito pierwotne – prajelito, a jednocześnie górna
część   pęcherzyka   żółtkowego).   Około   20   dnia   rozwoju   prajelito   dzieli   się   na   część   przednią   (jelito   głowowe),
środkową (jelito środkowe) i tylną (jelito ogonowe).
W odcinku głowowym jelito ograniczone jest błoną ektodermalno-endodermalną i błoną ustno-gardłową lub gębowo-
gardłową.   W   tej   okolicy   powstaje   w   ektodermie   zawiązek   ust   –   zatoka   ustna   w   formie   ślepo   zakończonego
zagłębienia, stykającego się z błoną ustno-gardłową, która pęka 20 dnia rozwoju, łącząc jamę ustną z jelitem.
W odcinku ogonowym występuje błona stekowa, która pęka nieco później i łączy się z zagłębieniem ektodermalnym,
tworzącym zawiązek odbytu.
Jelito   środkowe   łączy   się   z   pęcherzykiem   żółtkowym   szerokim   przewodem   żółtkowo-jelitowym,   który   później
wejdzie w skład szypuły brzusznej i dalej sznura pępowinowego.
Z jelita tylnego powstaje uchyłek skierowany ku szypule brzusznej, stanowiący omocznię.
Endoderma   stanowi   w   końcu   1   miesiąca   wyściółkę   nabłonkową   3   struktur   zarodkowych:   jelita   pierwotnego,

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

pęcherzyka żółtkowego i omoczni.
Z endodermy powstają:

●

części nabłonkowe gardła, tchawicy, płuc, krtani, tarczycy, jamy bębęnkowej, trąbki słuchowej, migdałków

●

grasica

●

tarczyca

●

przytarczyce

●

wyściółka nabłonkowa przewodu pokarmowego

●

wątroba

●

pęchęrzyk żółciowy

●

trzustka

●

pęcherz moczowy

●

prostata

●

część przedsionkowa pochwy

●

cewka moczowa

●

gruczoły opuszkowo-cewkowe

Listek ektodermalny tworzy jednowarstwowy nabłonek komórek cylindrycznych, łączący się z komórkami

pozazarodkowej ektodermy owodniowej. Ektoderma zarodkowa różnicuje się na neuroektodermę i ektodermę
okrywającą, z której powstanie w przyszłości naskórek.
Około 18 dnia rozwoju ektoderma rozciągająca się nad struną grzbietową grubieje i tworzy płytkę nerwową. Płytka
powstaje pod indukcyjnym wpływem struny grzbietowej oraz mezodermy przyosiowej, najpierw z okolicy węzła
pierwotnego, by później poszerzyć się w kierunku błony gardłowej. Około 20 dnia neuroektodermalna płytka zagłębia
się, tworząc rynienkę nerwową, otoczoną fałdami nerwowymi, które później zamykają się, tworząc cewnę nerwową.
Cewa nerwowa ma z przodu otwór nerwowy przedni, z tyłu – tylny. Przez otwory te cewa nerwowa łączy się z jamą
owodni, na krótko też łączy jamę owodni z jamą pęcherzyka żółtkowego. Zamknięcie otworu nerwowego przedniego
następuje 26 dnia, tylnego zaś 28 dnia – cewa nerwowa staje się wąska w części ogonowej i szeroka w głowowej, co
pozwala na rozwijanie się pęcherzyków mózgowych.
Ostatecznie z neuroektodermalnej cewy nerwowej powstają:

●

ośrodkowa, autonomiczna i somatyczna część obwodowego układu nerwowego

●

siatkówka

●

płat tylny przysadki

●

szyszynka

Boczne części płytki nerwowej tworzą parzyste grzebienie nerwowe, położone między cewą nerwową, a

pokrywającą ektodermą. Są one bogatym źródłem komórek, które dają początek licznym tkankom i narządom.
W tkance nerwowej z grzebieni powstają zwoje czaszkowe (w części dla nerwów V, VII, IX i X), zwoje rdzeniowe i
zwoje autonomiczne.
W tkance glejowej dają początek komórkom oligodendrogleju, osłonce neurolemmalnej, komórkom satelitarnym w
zwojach   mózgowo-rdzeniowych,   częściowo   komórkom   opony   miękkiej.   Z   grzebieni   nerwowych   wywodzą   się
melanocyty   umiejscowione  w   błonie   naczyniowej   gałki   ocznej   (nie   w  siatkówce!),   skórze,   niektórych   narządach
wewnętrznych.
W   gruczołach   dokrewnych   powstają   komórki  C   tarczycy,   komórki   chromochłonne   części   rdzeniowej   nadnerczy,
komórki APUD rozmieszczone w ścianie przewodu pokarmowego oraz ciałko szyjne.
Z ektomezenchymy, która wywodzi się z grzebieni nerwowych powstają:

●

kości i chrząstki twarzoczaszki

●

tkanka łączna mięśni szkieletowych

●

skóra twarzy i brzusznej cześci szyi

●

tkanka łączna ślinianek, tarczycy, przytarczyc,
grasicy

●

ściana dużych tętnic z łuku aorty

●

nabłonek tylny oraz część właściwa rogówki

●

twardówka

●

tkanka łączna naczyniówki oka

●

mięśnie rzęskowe

●

szkliwo

●

zębina

Z ektodermy okrywającej powstają:

●

naskórek

●

włosy i paznokcie

●

gruczoły skóry

●

gruczoł mlekowy

●

płat gruczołowy przysadki

●

ucho wewnętrzne

●

soczewka oka

●

ślinianka przyuszna

●

wyściółka naturalnych otworów ciała

Błony płodowe są strukturami zarodkowymi, które powstają z zygoty, ale nie tworzą części składowych

zarodka. Chronią zarodek, wspomagają w procesach odżywiania, wymiany gazowej, wydalania metabolitów. Do błon
płodowych zaliczamy: pęcherzyk żółtkowy, omocznię i kosmówkę.

Pęcherzyk żółtkowy jest błoną otaczającą kulę zółtka. W rozwoju pęcherzyka u człowieka wyróżnić można 3

jego postacie: pęcherzyk pierwotny (rozwija się około 7-8 dnia, wysłany błoną Hausera), pęcherzyk wtórny (rozwija
się 9 dnia, z chwilą kiedy komórki endodermy wyściełają wewnętrzną powierzchnię błony Hausera) i pęcherzyk
ostateczny (powstaje po utworzeniu fałdów – głowowego i ogonowego zarodka, kiedy prajelito łączy się z szerokim
przewodem żółtkowo-jelitowym z pęcherzykiem żółtkowym).
Między 2-3 tygodniem pęcherzyk żółtkowy przenosi płyn odżywczy z trofoblastu przez mezodermę pozazarodkową i
pozazarodkową jamę ciała do zarodka.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

W 3 tygodniu w ścianie pęcherzyka pojawiają się wyspy krwiotwórcze i rozpoczyna się hemopoeza, trwająca do 5
tygodnia, kiedy funkcję tą przejmie wątroba.. W 3 tygodniu pojawiają się też pierwotne gonocyty – komórki płciowe,
które z tej okolicy wędrują do zawiązków gonad.
W 3 miesiącu ciąży pęcherzyk leży w pozazarodkowej jamie ciała, między owodnią a kosmówką, stopniowo
zmniejsza się.

Omocznia powstaje w 16 dniu rozwoju, przez uwypuklenie (zachyłek omoczniowo-jelitowy) się tylnej części

jelita   pierwotnego   do   szypuły   brzusznej.   Ściana   omoczni   składa   się   z   wewnętrznej   warstwy   endodermalnej   i
zewnętrznej mezodermalnej, którą stanowi pozazarodkowa szypuła brzuszna.
Między 3 a 5 tygodniem w ścianie omoczni pojawiają się wyspy krwiotwórcze i naczynia, które utworzą tętnicę i żyłę
pępowinową.
W  8 tygodniu omocznia rozciąga się na całej długości sznura pępowinowego – w tym okresie zaczyna się jej nagły
zanik   w  odcinku   obwodowym.   Pozostałość   stanowi   moczownik,   który  w  życiu   pozapłodowym   tworzy  więzadło
pępkowe pośrodkowe (połączenie między szczytem pęcherza moczowego a pępkiem).

Kosmówka jest błoną leżącą między owodnią a błoną śluzową macicy. Bierze udział w wytworzeniu ściany

pęcherza płodowego, łącząc się z jedną i drugą błoną. Powstaje w 2-3 tygodniu rozwoju z połączenia się trofoblastu z
mezodermą   pozazarodkową   jamy   ciała.   Wyliczając   od   światła   kosmówki,   w   skład   ściany   wchodzą:   komórki
mezodermy pozazarodkowej, cytotrofoblast i syncytiotrofoblast.
W   7   tygodniu   trofoblast   wytwarza   kosmki,   które   pokrywają   całą   powierzchnię   jaja   płodowego.   Dalszy   rozwój
kosmków  związany  jest  z   rozwojem  łożyska.  Około  10 tygodnia   kosmówka   dzieli   się  na   kosmatą   i  gładką.  Na
biegunie przeciwległym do okolicy przyszłego łożyska kosmówka gładka zrasta się z błoną owodniową. Kosmówka
kosmata łączy się z doczesną podstawową i powstaje łożysko.

5.2.7 – Charakterystyka morfologiczna zarodka i płodu

Rozwój ontogenetyczny człowieka można podzielić na okres wewnątrzmaciczny (prenatalny) i postnatalny.

W rozwoju prenatalnym organizmu wyróżniamy okres przedzarodkowy (od zapłodnienia do 21 dnia, kiedy to zygota
przekształca się w tarczę zarodkową, składającą się z 3 listków zarodkowych – ektodermy, endodermy i mezodermy),
okres zarodkowy (od początku 4 tygodnia do końca 8 tygodnia, przy długości ciemieniowo-siedzeniowej ok. 33 mm,
kiedy zakończony zostaje ogólny proces głównej organogenezy; na ten okres przypada szybki wzrost i różnicowanie
większości najważniejszych narządów ustroju oraz początek formowania się zarysów ciała zarodka, czyli procesu
morfogenezy; jest to też czas szczególnej wrażliwości na działanie czynników teratogennych) i okres płodowy (od 9
tygodnia do końca 38 tygodnia, kiedy to zarodek stopniowo przechodzi w płód, a jego wygląd – zależny od rozwoju
mózgu, serca, wątroby, somitów, kończyń, uszu, nosa i oczu – coraz bardziej upodabnia się do cech dziecka).
W pojęciu jajo płodowe mieszczą się wszystkie struktury, które powstają w życiu prenatalnym od momentu
zapłodnienia, tzn. zarodek, płód oraz błony pozazarodkowe, takie jak łożysko, sznur pępowinowy.

Na początku 4 tygodnia zarodek nieznacznie się zgina – cewa nerwowa zamknięta w odcinku środkowym,

część przednia i tylna tworzą otwory nerwowe przedni i tylny. Około 24 dnia pojawia się pierwszy (żuchwowy) i
drugi (gnykowy) łuk skrzelowy, dwa dni później trzecia para. Zawiązek serca tworzy uwypuklenie na powierzchni
brzusznej. Powstają też 3 pęcherzyki mózgowe, nadające charakterystyczne uwypuklenie okolicy głowowej, które to
razem ze zgięciem ogonowym nadaje zarodkowi kształt litery C. Około 28 dnia zarasta tylny otwór nerwowy,
powstaje czwarta para łuków skrzelowych i tworzą się pączki kończyn dolnych. Powstają plakody soczewkowe –
przyszłe soczeki. Wyraźną cechą zarodka dla 4 tygodnia jest ogon.

W 5 tygodnia brak większych zmian w kształcie zarodka, z wyjątkiem okolicy głowowej, gdzie okolica

twarzawo głowy zbliża się do wyniosłości sercowej. Wytwarza się zatoka szyjna. W zawiązku kończyny przedniej
tworzy się płytka dłoni.

W 6 tygodniu w zawiązkach kończyn górnych można już wyróżnić okolicę łokciową, nadgarstmkową i

promienisty zarys palców. Powstaje przewód słuchowy zewnętrzny. Pojawia się barwnik siatkówki. Okolica szyjna i
grzebietowa zarodka zaczyna się prostować, zaś w okolicy lędźwiowo-krzyżowej zaczynają być widoczne somity.

W 7 tygodniu powstaje fizjologiczna przepuklina pępowinowa, wskutek wnikania jelita do jamy

pozazarodkowej ciała w części bliższej sznura pępowinowego. Kończyny przednie wydłużają się i kierują na
wyniosłość sercową, pojawią się zagłębienia w płytkach dłoni.

Na początku 8 tygodnia palce dłoni są rozdzielona, a palce stóp widoczne, ale jeszcze zrośnięte. Skraca się

ogon. W dalszym ciągu okolica głowowa dominuje nad resztą ciała (około połowa długości zarodka). Skraca się sznur
pępowinowy. Oczy otwarte, choć pod koniec tego tygodnia zamykają się powieki. Małżowiny uszne przyjmują
ostateczny kształt. Pod koniec 8 tygodnia zarodek ma 28 somitów, które razem z łukami skrzelowymi stanowią
wyraźną cechą zewnętrzną. Widoczny pierwotny naskórek. Długość ciemieniowo-siedzeniowa (CS) 28-30 mm, masa
ciała ok. 1 g. W tym momencie kończy się stadium zarodka.

Na początku stadium płodu, między 9 a 12 tygodniem w dalszym ciągu głowa stanowi główną część płodu –

twarz szerka, oczy szeroko rozstawione, powieki zamknięte. Pierwsze kostnienia w czaszce i kościach długich. W
końcu 12 tygodnia kończyny górne osiągają prawie normalną długość. W okolicy płytek paznokciowych pojawiają się

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

zagłębienia. Do końca 9 tygodnia zewnętrzne narządy płciowe i męskie są podobne – różnicowanie płci staje się
możliwe w 12 tygodniu. W połowie 10 tygodnia zanika przepuklina fizjologiczna – pętle jelita powracają do jamy
brzusznej. Rozpoczyna się wątrobowy proces hemopoezy oraz owodniowe wytwarzanie moczu – płód zaczyna
bowiem połykać płyn owodniowy i wydalać mocz do jamy owodniowej. Produkty metaboliczne przenikają przez
błonę łożyskową i wnikają do krążenia matki. Płód zaczyna reagować na bodźce – pierwsza aktywność ruchowa,
ruchy są jednak niewyczuwalne. Długość CS – 87 mm, masa – 45 g.

Między 13 a 16 tygodniem następuje szybszy wzrost tułowia. Wydłużają się kończyny dolne. W 16 tygodniu

zróżnicowane są jajniki, pierwotne pęcherzyki jajowe zawierają komórki jajowe. Zmienia się wygląd twarzy – oczy
zbliżają się z położenia bocznego do przedniego. Długość CS – 140 mm, masa – 200 g.

Między 17 a 20 tygodniem wzrost płodu jest wolniejszy, a jego ruchy zaczynają być wyczuwalne przez matkę.

Na powierzchni płodu występuje meszek (lanugo), na głowie pojawiają się włosy, a nad oczami brwi. W tym okresie
powstaje tkanka tłuszczowa brunatna, wydzielająca ciepło, umiejscowiona u podstawy okolicy barku, za mostkiem i w
okolicy okołonerkowej. W 18 tygodniu ostatecznie wykształcona jest macica i zaczyna się proces udrażniania pochwy.
W 20 tygodniu gonady męskie umiejscowione są na tylnej ściane brzucha, zaczyna się proces ich zstępowania.
Długość CS – 190 mm, masa – 460 g.

Między 21 a 25 tygodniem ciało płodu staje się bardziej proporcjonalne. Skóra pomarszczona, częściowo

przezroczysta, koloru różowego lub czerwonego. W 24 tygodniu pneumocyty typy II nabłonka oddechowego płuc
zaczynają wydzielać surfaktant. Pojawiają się paznokcie. Przedwcześnie urodzony płód, 22-25-tygodniowy może żyć,
jednak z reguły umiera ze względu na niewydolność układu oddechowego. Długość CS – 250 mm, masa – 1000 g.

Między 26 a 29 tygodniem następuje ponowne otwarcie oczu. Rozwija się tkanka tłuszczowa podskórna

(tłuszcz żółty). Włosy na głowie i meszek są dobrze rozwinięte. W 28 tygodniu kończy się proces erytropoezy w
wątrobie i śledzionie, odtąd głównym miejscem tworzenia się komórek krwi jest szpik kostny. Stopień rozwoju
ośrodkowego układu nerwowego pozwala na kontrolowanie akcji oddechowej oraz regulację ciepłoty ciała łodu. Płód
urodzony w tym okresie jest zdolny przeżyć, umieralność jest jednak duża z powodu niewydolnośći oddechowej.
Długość CS – 280 mm, masa ciała – 1700 g.

Między 30 a 34 tygodniem kończyny górne i dolne są okrągłe i pełne – w końcu tego okresu skóra jest gładka,

różowa. Tłuszcz żółty stanowi 8% masy ciała. W 30 tygodniu pojawia się odruch źreniczy. Wcześniak z tego okresu
zazwyczaj żyje. Długość CS – 320 mm, masa – 2500 g.

Między 35 a 38 tygodniem wzrost płodu jest niewielkiu. Płód żeński wzrasta wolniej od męskiego i jest

lżejszy. Zanika meszek. Tkanka tłuszczowa stanowi 16% masy ciała płodu. Płód dojrzały ma skórę białą lub
niebiesko-różową. Głowa mniejsza w stosunku do pozostałych części ciała. Klatka piersiowa wyraźnie zarysowana, ze
wzniesieniami okolicy gruczołów piersiowych u obojga płci. Dla płodu 35-tygodniowego charakterystyczny jest silny
uchwyt dłoni i reakcja na światło. Końcowa długość CS – 360 mm, masa ciała – 3400 g.

Podstawowym źródłem energii dla płodu jest głukoza i aminokwasy. Dlatego istotna jest dieta i odpowiedni

styl życia. Opóźnienie w rozwoju wewnątrzmacicznym (IUGR) może być skutkiem niedożywienia matki. Palenie
papierosów, alkohol, narkowtyki wpływają zdecydowanie negatywnie na wzrost płodu.
W ciąży bliźniaczek, trojaczek, płody są mniejsze niż w ciąży pojedynczej.
Uszkodzenie przepływu maciczno-łożyskowego krw może spowodować głodzenie płodu i upośledzenie jego rozwoju.
IUGR może być też warunkowane czynnikami genetycznymi – masa noworodka zależy bardziej od genów matki, zaś
geny ojcowskie mają większy wpływ na okres postnatalny dziecka.

5.3 – Elementy teratologii – wady wrodzone

Wadą wrodzoną nazywamy trwałe uszkodzenie, dotyczące budowy lub funkcji – w tym metabolicznych,

czynnościowych, hormonalnych itp. – do którego doszło w życiu prenatalnym, a które zostaje rozpoznane tuż po
urodzeniu bądź w dalszych okresach życia. Skutkiem uszkodzenia może być śmierć zarodka/płodu lub IUGR. Wady
mogą być małe – mikroskopowe i duże – makroskopowe. Występowanie kilku wad dużych nazywa się zespołem
(syndromem) wad, embriopatią lub fetopatią (np. płodowy zespół różyczkowy, zespół Downa, embriopatia
thalidomidowa, fetopatia toluenowa, płodowy zespół alkoholowy). W wyniku powstania anomalii często dochodzi do
całego szeregu prenatalnych i postnatalnych, morfologicznych lub fizjologicznych skutków, które określa się zamiast
„zespołem wad” - „następstwem wad” (np. następstwa Moebiusa).

Opisem, przyczynami i mechanizmamy powstawania wad wrodzonych, a także epidemiologią u ludzi i

doświadczeniami nad ich wywołaniem u zwierząt zajmuje się teratologia. Teratologia behawioralna lub
neurobehawioralna koncentruje się na uszkodzeniach czynności neurologicznych, upośledzeniami w rozwoju
intelektualnym i zaburzeniami psychologicznymi.

Duże wady wrodzone rozpoznane przy porodzie występują średnio u 3% wszystkich noworodków ludzkich na

świecie, z czego około 1/3 rozpoznanych wad stanowiła bezpośrednie zagrożenia dla życia noworodka. W Polsce
wskaźnik ten wynosi 1,5-4%. Więcej wad występuje u bliźniąt, szczególnie jednojajowych. Ocenia się, że 90%
nieprawidłowych jaj płodowych ulega samoistnemu poronieniu, co jednoznacznie wykazuje, iż wskaźnik wad jest
jeszcze wyższy. Wady wrodzone są przyczynami ponad 10% zgonów w populacji. Należy też zauważyć, że istnieje

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

korelacja pomiędzy wadami małymi, a dużymi. U około 14% noworodków występują pojedyncze małe wady, często
są to jedynie defekty kosmetyczne – jednak im więcej tego typu wad, tym większe prawdopodobieństwo
współistnienia dużych wad, nierzadko ukrytych.

5.3.1 – Podział wad rozwojowych

Z punktu widzenia patologii rozwojowej wyróżniamy: malformację (wada strukturalna powstała we

wczesnych okresach embriogenezy – tkanka od początku rozwija się nieprawidłowo, powodując defekty łańcuchowe),
zniekształcenie (wada, powstała w 2. połowie ciąży na skutek działania sił mechanicznych w prawidłowo
rozwijającym się płodzie, gdy dochodzi do wtórnej zmiany kształtu lub położenia danej częścia ciała – łatwiejsza w
leczeniu od malformacji), rozerwanie, przerwanie, brak łączności (wady, w których prawidłowo przebiegający
proces rozwoju danej tkanki nagle ulega przerwaniu) i dysplazję (rozwijające się w okresie zarodkowym zaburzenia
w prawidłowej organizacji tkanek lub nabłonka, w których dochodzi do zmieszania się tkanek i ich nowotworowo-
podobnym wzroście – przykładem mogą być odpryskowiaki).

Z kolei, wg. R.A. Willisa wyróżnia się następuje rodzaje zaburzeń rozwojowych i ich następstwa:

●

agenezja/aplazja – nieukształtowanie się lub całkowity brak zawiązka

●

niedorozwoj (hipoplazja) – częściowy rozwój zawiązka (np. hipognatia – niedorozwój żuchwy)

●

nadmierny rozwój (hiperplazja) lub rozrost (hipertrofia) – ukształtowanie się zawiązka nadmiernej
wielkości

●

zaburzenia w procesie łączenia się (np. rozszczep podniebienia, dysrafia – niezamknięcie się cewy nerwowej
i w konsekwencji bezmózgowie)

●

zaburzenia w procesie rozdzielania się lub rekanalizacja (np. syndaktylia, zarośnięcie dwunastnicy)

●

niepełny zanik struktur okresowych (uchyłek Meckela) lub przetrwanie w pierwotnym położeniu (np.
wnętrostwo)

●

niepełny obrót (np. jelit)

●

zwielokrotnienie zawiązków i powstanie struktur nadliczbowych

●

heterotropia/ektopia (rozwój tkanek w okolicach, w których panują nieodpowiednie warunki – np. błona
śluzowa żołądka w zachyłku jelita)

●

niezakończona wędrówka mezodermy

●

uogólnione anomalie szkieletowe (np. achondroplazja)

●

zaburzenia komórkowe i enzymatyczne (np. fenyloketonuria)

●

nowotwory wrodzone (pojawiają się w okresie płodowym, wyróżnia się wśród nich 3 rodzaje guzów:
nowotwory zarodkowe, potworniaki i odpryskowiaki)

○

nowotwory zarodkowe (embrioblastoma) są z reguły bardzo złośliwe

○

potworniak (teratoma) jest nowotworem łagodnym lub złośliwym, składającym się z asynchronicznie
dojrzewających, różnych typów tkanek – obcych dla zawiązka narządu, w którym powstaje; rozwija się
głównie w gonadach

○

odpryskowiak (hermartoma) – najczęstszy nowotwór - składa się z dojrzałych komórek występujących
w miejscu powstawaniu, ale nieprawidłowych pod względem układu i proporcji.

5.3.2 – Wady wywołane przez czynniki teratogenne środowiska zewnętrznego

Teratogenem nazywamy czynnik znajdujący się w środowisku zewnętrznym, który wywołuje wadę wrodzoną

lub zwiększa częstotliwość jej występowania w populacji. Są przyczynami 7-10% wad wrodzonych. Wady wywołane
teratogenem działającym na komórki płciowe nazywamy gametopatiami, wady powstające między 1 a 15 dniem –
blastopatiami, między 16 a 60 dniem embriopatiami, później – fetopatiami.
Cztery najważniejsze czynniki decydują o powstaniu wady wrodzonej:

●

okres działania teratogenu

●

dawka teratogenu

●

genotyp matki

●

genotyp zarodka

Wrażliwość   na   działanie   czynników   teratogennych   zależy   od   stadium   rozwoju   zarodka   lub   płodu   –   największe
prawdopodobieństwo wywołania wady wrodzonej przez teratogen przypada na 18-60 dzień rozwoju, szczyt osiągając
w dniu 30stym. W okresie od zapłodnienia do powstania trzech listków zarodkowych wady powstają rzadko. W tym
czasie teratogen może  zakłócić zagnieżdżenie lub powodować śmierć zarodka i samoistne poronienie. W okresie
płodowym   tj.   organogenezy   i   dojrzewania   czynnościowego,   efekt   teratogenny  ujawnia   się   w   postaci   opóźnienia
wzrostu i zaburzeń czynnościowych. Okres krytyczny dla poszczególnych narządów przypada na czas wczesnego
różnicowania (kształtowania się zawiązków) i najszybszych podziałów komórkowych.
Ten sam czynnik działający w różnym czasie, może wywoływać różne wady – np. wirus różyczki w 6 tygodniu może
wywołać zaćmę, zaś w 9tym – uszkodzenie ucha wewnętrznego.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

Efekty teratogenne danego związku (np. leku) mieści się w stosunkowo wąskim zakresie zastosowanej (przyjętej)
dawki – duże stężenia powodują śmierć zarodka (efekt embriotoksyczny/embrioletalny), a bardzo duże dawki
powodują śmierć matki. Ponadto, na efekt ten wpływa genotyp osobnik oraz wzajemne relacje między genotypem a
środowiskiem – dzieje się tak, gdyż wrażliwość matki na teratogen oraz wydolność detoksykacyjna jej narządów jest
zmienna osobniczo. W odporności i wrażliwości istnieją różnice gatunkowe, szczepowe i osobnicze. Należy też
pamiętać, że czynnik teratogenny działa specyficznie na poszczególne frakcje metaboliczne komórki w zależności od
potrzeby i czasu.

Współcześnie znamy wiele związków teratogennych – uważa się, że zaledwie 30 teratogenów powoduje wady

wrodzone u człowieka. Wiedza o ludzkich teratogenach jest jednak uboższa od teratogenów zwierzęcych (poznano ich
około 1200). Czynniki teratogenne dla człowieka można podzielić na czynniki chemiczne (m.in. leki, hormony,
związki chemiczne), czynniki infekcyjne, czynniki fizyczne (m.in. promieniowanie jonizujące, przegrzanie, hałas),
czynniki odżywcze, czynniki środowiske i inne.

W historii teratologii do największych tragedii zalicza się thalidomidową (lek z grupy lekków uspokajających

i   nasennych,   zapobiegał   nudnościom)   –   w   jej   wyniku   urodziło   się   7000   dzieci   z   wadami   wrodzonymi.   Zespół
thalidomidowy obejmował  różny stopień niedorozwoju kończyń górnych  i dolnych  (w tym  amelię, mikromelię  i
fokomelię),   wady   ucha   zewnętrznego   i   wewnętrznego,   wady   serca,   układu   pokarmowego   i   moczowego.   Wady
powstawały, gdy lek stosowano między 24 a 36 dniem po zapłodnieniu. Patomechanizm nie został do końca poznany.
Uważa się teraz, że czynnik wzrostu fibroblastyczny (FGF2) i insulinopochodny (IFG1) wiążą się z odpowiednimi
receptorami i uruchamiają wtórny system informacji, aktywujący swoiste jednostki α i β integryny, które to pobudzały
angiogenezę w pączku kończynowym  i aktywowało geny o sekwencji GGGCGG – thalidomid i jego metabolity
łączyły   się   z   miejscami   promotora   GC   i   hamowały   transkrypcję.   To   zakłóca   angiogenezę,   obniża   proliferację
hormonalną, zaburza chondrogenezę i ostatecznie amputuje kończynę. Thalidomid wchodzi w interackję z zasadami
purynowymi (tylko i wyłącznie) i ma większe powinowactwo do guaniny niż do ademiny.

Alkohol jest najpowszechniejszym współczesnym teratogenem. Alkohol etylowy powoduje liczne

uszkodzenia, znane jako płodowy zespół alkoholowy (FAS). Rozpoznanie zespołu u noworodka nie jest łatwe, gdyż
objawy mogą być słabo zaznaczone. Ryzyko wystąpienia FAS zależne jest od czyników matczynych, genetycznych
i/lub środowiskowych (wiek matki, predyspozycje genetyczne, status materialno-społeczny, odżywianie, papierosy,
narkotyki, ilość i czas spożywania alkoholu, krytyczne okresy embriogenezy).
Pośrednio   do   uszkodzeń   przyczyniają   się:   niedobory   żywnościowe   matki   (białko,   witaminy,   mikroelementy),
zmniejszony   transport   łożyskowy   związków   odżywczych,   niedotlenienie,   zakłócenie   równowagi   hormonalnej;
bezpośrednio zaś (szczegolnie na komórki nerwowe): zakłócenie wrażliwości chemoreceptorowej komórki, obniżenie
czynności błony komórkowej (prze zmianę syntezy cAMP oraz enzymów usuwających wolne rodniki), zaburzenie
homeostazy wapnia, modulowanie działania neuroprzekaźników (GABA, NMDA) i zmiany stężeń prostaglandyn.
Przy pomocy badań na myszach stwierdzono, że nadekspresja genu neuropeptydu Y powoduje niechęć do alkoholu,
zaś gen bcl-2 chroni rozwijające się neurony przed neurotoksycznym działaniem alkoholu.
Uszkodzenie   komórek   nerwowych   następuje   w   procesie   apoptozy,   która   jest   indukowana   przez   2   mechanizmy:
blokowanie   receptorów   glutaminianem   (NMDA)   i   silne   pobudzenie   receptorów   kwasu   beta-aminomasłowego
(GABA).   Alkohol   hamuje   też   wzrost   i   różnicowanie   komórek   glejowych   (uszkodzenie   szlaku   metabolicznego
fosfolipazy D).

Cechy kliniczne u człowieka dla FAS:

●

opóźnienie wzrostu płodu i kontynuowanie tego procesu po urodzeniu

●

wcześniactwo

●

mikrocefalia pre- i postnatalna

●

krótka szpara powiekowa

●

niedorozwój żuchwy

●

szeroki nos

●

wygładzona rynienka podnosowa

●

cienka i wygładzona warga górna

●

wygładzona fasada nosa

●

fałd nakątny (mongolski)

●

mikroftalmia

●

opadanie powieki

●

wada trąbki słuchowej

●

nieprawidłowy zgryz

●

krótka, płatowata szyja

●

wady postawy

●

wady serca

●

zwężenie aorty

●

naczyniaki skórne

●

hipoplastyczne wargi sromowe większe

●

krótsza 4 i 5 kość śródręcza, mały 5 paznokieć

●

przepuklina oponowo-mózgowa

●

wodogłowie

●

upośledzenie umysłowe

●

obniżenie IQ (IQ ok. 63 – stała cecha FAS)

●

trudności w zachowaniu uwagi

●

ograniczona zdolność do osądu

●

bezkrytyczna życzliwość wobec obcych

●

zaburzenia mowy

●

dysgrafia

Najniższa nieszkodliwa dla zarodka/płodu dawka alkoholu nie jest znana, dlatego zarówno w ciąży jak i przed

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

poczęciem matkę powinna obowiązywać bezwzględna abstynencja. Dyskusje na temat wpływu picia alkoholu przez
ojców dzieci doprowadziły do tego, iż wiemy teraz że alkohol uszkadza proces spermatogenezy – DNA w plemniku
ma mniejszy ciężar molekularny, co wskazuje na działanie mutagenne. Dzieci ojców uzależnionych od alkoholu rodzą
się z obniżoną masą urodzeniową, mają większą skłonność do zakażeń, w dalszym rozwoju cechuje je
nadreaktywność.

Alkaloidy, czyli produkty roślinne charakteryzujące się obecnością azotu, takie jak kofeina czy nikotyna nie są

teratogenami dla człowieka, ale ich stosowanie w okresie ciąży jest bardzo niebezpieczne dla dla zarodka/płodu.
Palenie obniża płodność kobiet. Składniki dymu tytoniowego uszkadzają komórkę jajową i struktury tworzące
oogonię. Zaburzają bruzdkowanie, transport moruli i zagnieżdzanie blastocysty. U ciężarnych palących nałogowo
występuje ciąża ektopowa, łożysko przodujące, przedwczesne oddzielenie łożyska, zwiększone ryzyko poronienia,
poród przedwczesny.
Analogicznie do zespołu FAS, zaproponowano nazwę zespołu tytoniowego płodu – FTS. Cechy charakterystyczne:

●

noworodek może urodzić się martwy lub jako wcześniak, o niższej wartości Apgara

●

noworodek ma zredukowaną o około 0,2 kg masę ciała

●

większe ryzyko nagłej śmierci noworodka i zachorowalności okołoporodowej

●

częstsze choroby układu oddechowego i alergie

●

zaburzenia wzrostu

●

niższy iloraz inteligencji

●

zaburzone dojrzewanie emocjonalne (nadreaktywność, agresja)

Nikotyna przenika przez barierę łożyskową i działa na zarodek/płód wywierając bezpośredni wpływ na tkanki płodu,
kurcząc naczynia, zwiększając stężenie karboksyhemoglobiny (powoduje niedotlenienie płodu) i wprowadzając do
obiegu tiocyjaniany.
Kofeina z kolei jest teratogenem dla niektórych zwierząt doświadczalnych, przy zachowaniu dużego stężenia w
ciężarnym organiźmie. Dla człowieka nie stanowi zagrożenia teratogennego, niemniej picie nadmierniej ilości kawy
obniża płodność kobiet, zwiększa ryzyko poronień oraz prowadzi do hipotrofii (obniżenia masy ciała noworodka).
Kofeina jest zaliczana do związków koteratogennych – podawana z teratogenami zwiększa ryzyko wystąpenia wad.

Hormony płciowe o działaniu progesteronu mogą wywoływać efekt maskulinizujący u potomstwa żeńskiego

(powiększenie łechtaczki, zrośnięcie się warg sromowych mniejszych, niedorozwój pochwy i macicy). Podobnie
działają androgeny. Hormonalne środki antykoncepcyjne mogą działać teratogennie.
Zdecydowanie teratogennie działa dietylostilbestrol. Po jego stosowaniu opisano u dziewczynek zmiany gruczołowe
pochwy, nadżerki szyjki macicy i zmiany nowotworowe. U chłopców zaś wady jąder, zaburzenia spermatogenezy.

Insulina nie jest uznawana za czynnik teratogenny, niemniej kobiety chore na cukrzycę częściej rodzą dzieci z

ciężkimi wadami rozwojowymi – wady są tym cięższe, im dłużej matka choruje. Embriopatia cukrzycowa obejmuje
małomózgowie, brak przodomózgowia, rozszep kręgosłupa, wady serca i układu pokarmowego i moczowo-
płciowego, wady kręgów i żeber.

Antybiotyki, takie jak tetracyklina przechodzą przez barierę łożyskową i odkłada się w kościach oraz zębach

płidu, powodując ich żółte lub brązowe zabarwienie, niedorozwój szkliwa i upośledzenie wzrostu kości długich.
Streptomycyna uszkadza nerw słuchowy, powodując głuchotę i upośledzenie słuchu. Penicylamina powoduje
nadmierną elastyczność skóry. Sulfonamidy z kolei, takie jak Biseptol, mogą uszkadzać płód.

Preparaty przeciwnowotworowe (np. aminopteryna, metotreksat) są silnie teratogenne – z reguły powodują

śmierć wewnątrzmaciczną i samoistnie poronienie, a u potomstwa, które przeżyło spostrzega się wady ośrodkowego
układu nerwowego, wodogłowie, przepuklinę oponową i rozszczep czaszki.

Leki przeciwdrgawkowe (np. hydantoina, trimetadion, walproat) są silnymi teratogenami. Hydantoina

powoduje IUGR, małogłowie, upośledzenie umysłowe, niedorozwój twarzy, wady kończyn, serca, nerek. Płodowy
zespół trimetadionowy charakteryzuje się upośledzeniem umysłowym, zaburzeniami mowy, nisko osadzonymi
oczami, brwiami w kształcie litery V. Rzadziej występują też wady serca, szczątkowe gonady, spodziectwo. Zespół
walproatowy z kolei charakteryzuje się wadami twarzoczaszki, wadami neurologicznymi i ogólnym opóźnieniem
rozwoju. Na chwilę obecną bezpiecznym dla płodu lekiem przeciwdrgawkowym wydaje się fenobarbital.

Antykoagulanty (preparaty przeciwklepliwe), takie jak warfaryna wywołują krwawienie tkankowe i

narządowe płodu i tym samym liczne wady wrodzone. Charakterystyczne są zaburzenia chondrogenezy, wapnienie
chrząstek nasadowych, ogólne opóźnienie rozwoju i wady ośrodkowego układu nerwowego.

Witamina A została 25 lat temu uznana za teratogenną dla ludzi. Najczęściej dochodzi do dużych wad układu

nerwowego (wodogłowie, brak zakrętów mózgu), zaburzeń twarzoczaszki (małe, zniekształcone uszy, mała szczęka
lub żuchwa, wady oczu). Rzadziej do wad serca, braku zawiązka grasicy (zespół DiGeorge`a). Krytyczny okres
embriogenezy dla tego leku jest zawarty między 2 a 5 tygodniem ciąży.

Leki tarczycowe, szczególnie zaś jodek potasu, może wywołać wole wrodzone. Jodki doskonale przechodzą

przez barierę łożyskową – mogą zaburzyć rozwój tarczycy, syntezę jej hormonów i w rzadkich przypadkach
doprowadzić do kretynizmu (zahamowanie rozwoju fizycznego i umysłowego, dystrofia kości i tkanek miękkich).

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto

Kobieta w czasie ciąży nie może stosować kremów i balsamów zawierających w swym składzie związki jodu. Należy
też pamiętać o radioaktywnym izotopie I

131

, stosowanym w radioterapii – od czasu zabiegu do ewentualnego zajścia w

ciążę przez kobietę powinny upłynąć minimum 2 lata.

– stosowany w niektórych chorobach psychicznych, we wczesnym okresie ciąży może wywołać wady

serca oraz dużych naczyń krwionośnych.

Kwas acetylosalicylowy (aspiryna) w drugiej połowie ciąży zwiększa ryzyko krwawień do mózgu płodu w

czasie porodu. Ponadto, w najwcześniejszym okresie ciąży prawdopodobnie hamuje proces zagnieżdzania się
blastocysty – działając przeciwzapalnie hamuje rozwój reakcji doczesnowej, niezbędnej dla zaistnienia implantacji.

Większość narkotyków obniża płodność kobiety i wpływa bardzo negatywnie na rozwój prenatalny i

postnatalny potomstwa.

Kokaina stymuluje wydzielanie katecholamin, działa skurczowo na naczynia krwionośne macicy i obniża

przepływ łożyskowy co prowadzi do niedotlenienia zarodka/płodu, wczesnych poronień, przedwczesnego odklejania
się łożyska i przedwczesnego porodu. Zaburza ona czynność układu podwzgórze-przysadka-gonady u płodu. Płód z
reguły jest hipotroficzny, a noworodek jest bardziej wrażliwy na infekcje. W tej grupie częściej dochodzi do SIDS
(nagłej śmierci noworodkowej). Dzieci matek narkomanek wykazują różne zaburzenia neurologiczne oraz dysfunkcje
psychologiczne.

Diazepam (Valium) stosowany pomiędzy 15 a 60 dniem ciąży wywołuje rozszczep wargi i podniebienia.
LSD okazał się w dużym procencie przypadków teratogenny – u około 10% potomstwa kobiet, które

zażywały ten środek, występowały wady kończyn i układu nerwowego.

Zażywanie marihuany powoduje opóźnienie wzrostu wewnątrzmacicznego i nieznaczne upośledzenie

umysłowe – podobne skutki wywołuje też fenocyklidyna (PCP, angielski proch).

5.3.3 – Teratogenne działanie czynników zakaźnych

Zakażenia mikroorganizmami chorobotwórczymi w czasie ciąży, może powodować śmierć wewnątrzmaciczną płodu

oraz wywoływać wady wrodzone.

Wirus różyczki (rubella, rubeola) powoduje łagodnie przebiegającą chorobę wysypkową, która jest bardzo

niebezpiecznia dla zarodka/płodu. Tradycyjnie opisuje się triadę wad – zaćma wrodzona (zakażenie w 6 tygodniu), głuchota (9
tydzień) oraz wady serca (5-10 tydzień), ale ponadto można też zaobserwować zapalenie naczyniówki i siatkówki, jaskrę,
małoocze, małomózgowie, uszkodzenie chrząstek nasadowych. Niektóre wady rozwijają się dopiero w niemowlęctwie lub
wczesnym dzieciństwie.

Wirus opryszczki występuje w dwóch postaciach, z czego szczególnie niebezpiecznia dla zarodka jest postać genitalna.

Do zakażenia tym wirusem najczęściej zachodzi pod koniec ciąży. Opisane wady to mikrocefalia, mikroftalmia, niedorozwój
siatkówki, hepatosplenomegalia, upośledzenie w rozwoju umysłowym.

Wirus ospy wietrznej i półpaśca (Varicella zoster) w przypadku zakażenia w pierwszym trymestrze ciąży może

powodować bliznowacenie skóry, zanik mięśni, upośledzenie rozwoju umysłowego.

Zakażenie wirusem cytomegalii jest jednym z najczęstszym zakażeń (obejmuje 50-80% wszystkich dorosłych ludzi) –

przypuszcza się, że jest także najpowszechniejszym zakażeniem zarodka/płodu (1-3% ciąż). Z reguły nie towarzyszą temu żadne
objawy kliniczne – wirus zlokalizowany jest w nerkach i śliniankach. W jądrach komórek nabłonka nerkowego i odcinków
wydzielniczych ślinianek występują duże ciałka wtrętowe. Zakażenie w 1 miesiącu ciąży jest szczególnie niebezpieczne, jeśli
pierwszy raz nastąpiło właśnie w czasie ciąży – może powodować IUGR, mikrocefalię, wodogłowie, mikroftalmię, zapalenie
błony naczyniowej i siatkówki, ogniskowe zwapnienia mózgu, głuchotę, padaczkę mózgową, hepatosplenomegalię.

Wirus wenezuelskiego końskiego zapalenia mózgu może wywoływać zaćmę i uszkodzenie mózgu.
Wirus grypy podejrzewa się o działanie teratogenne – kiedy ciężarna, do 12 tygodnia ciąży choruje na przeziębienie,

może ono spowodować śmierć wewnątrzmaciczną, samoistne poronienie, różne wady wrodzone – częściej występują u płci
żeńskiej, płód męski częściej bowiem obumiera.

Wirus HIV przenika przez barierę łożyskową, powodując w 30% przypadków zakażenie płodu. HIV może doprowadzić

do śmierci wewnątrzmacicznej płodu i samoistnego poronienia, bądź spowodować wady wrodzone – embriopatia HIV (inaczej
zwana zespołem dysmorficznym HIV) charakteryzuje się małą masą ciała noworodka i niestałymi wadami twarzoczaszki
(mikrocefalia, wypukłe czoło, szeroki rozstaw oczu, skośne oczy, błękitne twardówki). U 50-90% dzieci zakażonych HIV w
czasie ciąży występują zaburzenia układu nerwowego – objawiają się one zaburzeniami świadomości, zakłóceniami pamięci
krótkiej, obustronnymi zaburzeniami rozwoju dróg piramidowych i zaburzeniami motorycznymi.

Pierwotniak Toxoplasma gondii wywołuje toksoplazmozę – do zakażenia płodu dojść może wtedy, gdy ciężarna była już

zakażona lub do zakażenia doszło w czasie ciąży. Pierwotniak przechodzi przez barierę łożyskową i uszkadza układ nerwowy i
narząd wzroku płodu, wywołując wodogłowie, mikrocefalię i mikroftalmię. Niekiedy rozwija się toksoplazmowe zapalenie
mózgu.

Krętek kiły może wywoływać takie wady jak głuchota, nieprawidłowości w budowie zębów i kości, wodogłowie,

upośledzenie rozwoju umysłowego. Charakter zaburzeń zależy głównie od czasu zakażenia – zakażenia w czasie ciąży prawie
zawsze prowadzi do zakażenia płodu i wad wrodzonych, czemu jednak można zapobiec przy wczesnym rozpoznaniu. Do dużych
wad charakterystycznych dla kiły należązęby Hutchinsona (kołkowaty kształt środkowych, górnych siekaczy i szeroka szpara
między zębami), duża guzowatość czołowa, siodełkowaty nos, mała szczęka.

Opracowanie teoryczne histologii (kolokwium 1) – made by Devitto