Cud narodzin

Rozmnażanie człowieka często bywa przedstawiane jako naturalny, oczywisty element biologii. Naukowcy od dawna jednak podkreślają, że to narracja uproszczona. W rzeczywistości jest to proces niepewny, obarczony ogromnym ryzykiem błędu i porażki na każdym etapie. Jak mówią embriolodzy, biologia ludzkiej płodności jest taka, że zamiast gwarantować sukces – raczej balansuje na granicy prawdopodobieństwa. I każde narodziny – z tego punktu widzenia – to cud.

Adobe Stock
Adobe Stock

Naturalny proces zapłodnienia wymaga dokładnej synchronizacji setek mechanizmów molekularnych, co sprawia, że nawet niewielkie zaburzenie może prowadzić do niepowodzenia.

Rozmnażanie zaczyna się na długo przed jakimikolwiek symptomami ciąży. Kluczowe – i już na tym bardzo wczesnym etapie – są procesy zachodzące podczas gametogenezy, czyli powstawania komórek rozrodczych: plemników u mężczyzn i komórek jajowych u kobiet. Każda z tych linii komórkowych musi przejść mejozę – podział redukcyjny, który zmniejsza liczbę chromosomów o połowę i przygotowuje materiał genetyczny do ponownego połączenia.

„Spermatogeneza to jeden z najtrudniejszych procesów biologicznych” – podkreśla prof. Takehiko Ogawa z Yokohama City University. Dodaje, że jego zrozumienie i kontrola mogą otworzyć nowe możliwości terapii niepłodności. 

zdj. Paweł Jaskółka, Agencja: Agata Panas LinkMedia

Wystarczy jeden plemnik

Informacja o braku plemników może załamać, gdy starasz się o dziecko. Ale to wcale nie musi oznaczać braku szans na potomka. Tak było w przypadku Danki i Adama, u których jeden plemnik zdobyty przez specjalistów metodą biopsji wystarczył, by na świat przyszedł Tadzio. 


W organizmie ludzkim powstają miliony plemników, z których jedynie pojedyncze mają realną szansę dotrzeć do komórki jajowej, a spośród nich tylko nieliczne są biologicznie zdolne do zapłodnienia. Jak przypomina prof. Allan Pacey, światowej klasy androlog, u człowieka płodność ewolucyjnie nigdy nie należała do wyjątkowo wydajnych systemów – bliżej nam do organizmu, u którego natura przewidziała liczne „bezpieczniki” i jednocześnie zaakceptowała częste porażki.

„Płodność człowieka jest niższa niż u wielu innych ssaków, a prawdopodobieństwo poczęcia w jednym cyklu jest stosunkowo umiarkowane, co oznacza, że ludzkie mechanizmy rozrodcze działają na granicy biologicznego prawdopodobieństwa i są wrażliwe na małe zmiany środowiskowe i biologiczne” – czytamy w artykule opublikowanym w „Philosophical Transactions of the Royal Society”. 

Już na wstępnym etapie natura wprowadza niezwykle precyzyjne mechanizmy nadzorcze: wiele białek naprawczych i regulatorów cyklu komórkowego monitoruje, czy DNA jest kopiowane prawidłowo, czy chromosomy segregują się właściwie. Błąd w tym systemie może prowadzić do aneuploidii, czyli nieprawidłowej liczby chromosomów w gametach – jednego z głównych powodów poronień i braku rozwoju zarodków. Taki defekt oznacza, że organizm sam odrzuci wadliwą gametę lub później zarodek zanim dojdzie do dalszych etapów rozwoju.

Fot. PAP

10 faktów i mitów o zachodzeniu w ciążę

Kobieta jest najbardziej płodna w miesiącu swojego urodzenia? Łoże powinno być "odpromieniowane"? Czy trzeba położyć na nim skórę baranią lub koc wełniany? Czy częsty seks pogarsza jakość plemników? Sprawdź!


Aby do zapłodnienia doszło, układ hormonalny kobiety musi działać jak precyzyjny zegarek. Od sygnałów z mózgu (podwzgórze i przysadka) zależy cykl menstruacyjny – synchronizacja uwalniania hormonu folikulotropowego (FSH) i luteinizującego (LH), które prowadzą do owulacji i przygotowania endometrium macicy. Każda dysfunkcja – od zaburzeń tarczycy po przewlekły stres czy niedobory odżywcze – może zaburzyć ten zegar i tym samym zmniejszyć szanse na zapłodnienie lub utrzymanie ciąży.

Kiedy dochodzi już do zapłodnienia, nic nie jest jeszcze rozstrzygnięte. Badacze tacy jak noblista prof. Paul Nurse zwracają uwagę, że każda nowa komórka to efekt skomplikowanych procesów molekularnych. Na tym etapie błędy w replikacji DNA, zaburzenia chromosomalne czy mutacje nie są rzadkością – przeciwnie, są wpisane w mechanikę życia. Stąd wysoka częstość naturalnych, często niewidocznych klinicznie wczesnych poronień. Jak podkreślają lekarze: „większość ludzkich zarodków nie ma biologicznego potencjału rozwojowego”.

Następnie powinna nastąpić implantacja – proces, który według prof. Anne McLaren, pionierki embriologii, „jest jednym z najbardziej niedoskonałych elementów ludzkiej reprodukcji”. Błona śluzowa macicy musi przyjąć zarodek w wąskim oknie czasowym; każdy odchył hormonalny czy immunologiczny może ten proces przerwać. Współczesna immunologia reprodukcji przypomina, że organizm matki musi zgodzić się na paradoks biologiczny – zaakceptować tkankę, która nie jest w pełni „własna”, co immunolog i laureat Nagrody Nobla Peter Medawar określił jako „biologiczne wyzwanie pierwszego rzędu”.

AdobeStock

Czasem in vitro to jedyna droga do dziecka


Współczesna nauka pozwala nam obserwować to, co dotąd było niemal niewidoczne — moment, w którym zarodek łączy się z macicą. Zespół Samuela Ojosnegrosa z Institute for Bioengineering of Catalonia po raz pierwszy nagrał proces implantacji ludzkiego zarodka w warunkach laboratoryjnych, śledząc w czasie rzeczywistym interakcje między zarodkiem a komórkami endometrium.

Warto wspomnieć, że zagnieżdżanie się zarodka jest procesem dość brutalnym, można powiedzieć, że „wgryza” on się w ciało matki. Czasami powodując nawet odczuwalny ból czy plamienie. Ojosnegros opisuje ten proces jako inwazyjny, podkreślając, że zarodek wydziela enzymy, reorganizuje maciczną macierz i nawet reaguje na siły mechaniczne generowane przez rytmiczne skurcze macicy. W każdej chwili coś może pójść nie tak.

A dalej jest jeszcze ciąża. Układ krążenia, metabolizm, równowaga hormonalna – wszystko to zostaje przestawione w tryb ekstremalnej adaptacji. Badania prowadzone przez prof. Michaela Kima i liczne zespoły perinatologiczne pokazują, jak wrażliwy jest to stan. Stan przedrzucawkowy, cukrzyca ciążowa, zaburzenia wzrastania płodu – lista zagrożeń jest długa, a mimo to w ogromnej większości przypadków natura radzi sobie zdumiewająco skutecznie.

Równie imponujący co kruchy jest rozwój układu nerwowego u człowieka. Neurologia rozwojowa, dzięki pracom takich badaczy jak prof. Eric Kandel czy prof. Carla Shatz, pokazuje skalę precyzji, z jaką powstaje mózg – struktura, którą tworzą miliardy połączeń neuronalnych. Każdy błąd może mieć konsekwencje, a jednak w większości przypadków system działa z zadziwiającą niezawodnością.

Kiedy więc słyszymy po raz pierwszy krzyk nowo narodzonego dziecka, warto pamiętać, że jest on zwieńczeniem procesu, który z perspektywy biologii nie jest ani oczywisty, ani pewny. Dlatego lekarze, naukowcy i embriolodzy – ludzie na co dzień dalecy od emocjonalnego języka – skłonni są rozpatrywać narodziny w kategoriach cudu. Cudu w znaczeniu naukowym – triumfu porządku nad chaosem, stabilności nad błędem, życia nad statystyką.
 

Autorka

PAP

Luiza Łuniewska - Dziennikarka, reportażystka, redaktorka. Pisuje o wielkich triumfach medycyny i jej wstydliwych sekretach. Lubi nowinki z dziedziny genetyki. Była dziennikarką Życia Warszawy i Newsweeka, pracowała też w TVN i Superstacji. Jest absolwentką Instytutu Stosunków Międzynarodowych UW. Wielbicielka kotów dachowych i psów ras północnych.

ZOBACZ TEKSTY AUTORKI

ZOBACZ WIĘCEJ

  • AdobeStock

    Mikroplastik może szkodzić układowi krążenia

    Nowe badania wskazują na kolejne potencjalne zagrożenie ze strony mikroplastiku. Naukowcy odkrywają związki obecności tych cząstek w organizmie z większym ryzykiem miażdżycy, zawałów czy udarów.

  • Adobe Stock

    Boso i zdrowo

    Jeszcze niedawno widok dziecka biegającego boso był czymś zupełnie zwyczajnym. Dziś stopa przez większość dnia pozostaje zamknięta w bucie – chroniona, amortyzowana, ale też odcięta od wielu bodźców. Specjaliści zachęcają, by chociaż latem powrócić do natury: poczuć pod podeszwą piasek, trawę czy leśną ścieżkę.

  • AdobeStock

    Kremy z SPF-em to nie jedyna ochrona przed czerniakiem

    Zdaniem dermatologów skuteczna ochrona skóry nie powinna ograniczać się wyłącznie do okazjonalnego stosowania kremu z filtrem - świadoma fotoprotekcja wymaga łączenia kilku różnych metod ochrony przed promieniowaniem UV.

  • AdobeStock

    Po powrocie z urlopu spuść wodę z kranu

    Po dłuższej nieobecności, gdy woda w domowej instalacji stała bez ruchu, może dojść do jej wtórnego skażenia. Dlatego zanim skorzystamy z prysznica czy, tym bardziej – z wody do picia, trzeba ją spuścić. To ważne, bo stojąca woda może sprzyjać rozwojowi Legionelli i innych bakterii, a nawet zakażeniu ołowiem.

NAJNOWSZE

  • AdobeStock

    Skąd się biorą pęcherzyce?

    Pęcherze na skórze zwykle kojarzą się z oparzeniem, otarciem albo infekcją. Tymczasem u części osób ich przyczyną jest niezwykła pomyłka układu odpornościowego. Organizm, który powinien chronić przed bakteriami, wirusami czy komórkami nowotworowymi, zaczyna atakować własne struktury odpowiedzialne za utrzymanie spójności skóry. W efekcie pojawiają się bolesne pęcherze, nadżerki i przewlekły stan zapalny. Choroby te nazywane są autoimmunologicznymi dermatozami pęcherzowymi.

  • Mikroplastik może szkodzić układowi krążenia

  • Wakacje to nie wyścig z czasem

  • Boso i zdrowo

  • Nadmierna ekscytacja meczem finałowym może skończyć się problemami ze zdrowiem

  • AobeStock

    Nie bój się ćwiczyć w ciąży, niewiele przeciwskazań

    Aktywność fizyczna to jedna z dróg do zachowania zdrowia, również w ciąży. To dziewięć miesięcy, które nie mogą być wymówką, tym bardziej, że wytyczne i badania naukowe dowodzą, że regularne, odpowiednio dobrane ćwiczenia zmniejszają ryzyko wielu chorób i dolegliwości oraz mogą mieć korzystny wpływ na jej rozwiązanie.

  • Po powrocie z urlopu spuść wodę z kranu

  • Uwaga – długie siedzenie sprzyja nowotworom

Serwisy ogólnodostępne PAP