Как называется структурный компонент яичника в котором находится яйцеклетка


Фолликулы яичника - функции и патологии.

О том, как называется структурный компонент яичника, в котором находится яйцеклетка, знают все — это фолликул. Фолликулы, как и яичники, являются важной частью женской половой системы. Без фолликулов рождение ребёнка невозможно.

Патологии, связанные с фолликулами, практически всегда приводят к бесплодию. Каждый месяц яичнику приходится проходить две стадии: фолликулярной и лютеиновой. На первой стадии происходит рост фолликула. На второй — разрыв фолликула приводит к выходу яйцеклетки и образованию жёлтого тела беременности.

Функции

Фолликул укрывает яйцеклетку, создавая внутри себя условия благоприятные для её развития. Такое образование как фолликул имеет простое строение. Его образует слой эпителиальных клеток и два слоя соединительной ткани. В первую очередь фолликул выполняет защитную функцию.

В организме происходят процессы, которые способны негативно повлиять на яйцеклетку, не имея защиты в виде фолликула, она стала бы весьма уязвимой. На полный цикл развития яйцеклетке требуется почти целый месяц.

В яичнике содержится огромное число фолликулов. В каждом из них скрыта яйцеклетка. Но все они не готовы к оплодотворению. Из всего множества яйцеклеток через процесс овуляции пройдёт только одна, в редком случае две клетки по числу яичников. Еще реже — три.

Фолликулы, в которых содержатся избранные к полному созреванию яйцеклетки, называются доминантными. Они значительно отличаются по своим размерам и зрелости. Перед овуляцией размер фолликула может доходить до двух сантиметров.

Чаще всего фолликулы созревают в правом яичнике. Именно этот яичник в силу своего расположения лучше подпитывается кровью, и следовательно, фолликулы, находящиеся в нём, имеют больше шансов на созревание. К тому же на правый яичник, по мнению врачей, оказывается большее гормональное воздействие.

Физиология

В том, что происходит разрыв доминантного фолликула, также прослеживается влияние гормонов. После того как яйцеклетка выходит за пределы яичника, она начинает быстро передвигаться к маточным трубам. Если доминантный фолликул по каким-то причинам не созреет, то естественно овуляция не произойдёт и о зачатии не состоится. В случае созревания двух доминантных фолликулов происходит двойная овуляция и при условии оплодотворения двух яйцеклеток на свет может появиться два ребёнка.

Эволюционировать начинают сразу несколько фолликулов, но доминантным становится в большинстве случаев лишь один. Остальные остаются невостребованными, поэтому постепенно они уменьшаются в размерах и исчезают. Если рассмотреть внимательно фолликул на УЗИ, то можно увидеть образование, имеющее круглую форму. Фолликулы так же участвуют в синтезе эстрогена, не ограничиваясь только защитными функциями.

Существует ряд факторов, способных нарушить нормальное развития фолликула. В первую очередь много беспокойства доставляет персистирующий фолликул. Подобное явление очень часто можно наблюдать в подростковом возрасте и в климактерический период. Именно в это время происходят масштабные изменения гормонального фона.

Персистенция

При персистенции нарушается ход развития фолликула, и эти изменения не могут не отразиться на яйцеклетке. С одной стороны происходит задержка менструации, с другой, могут начаться кровотечения. Что же происходит с фолликулом при данном отклонении от нормы?

Он созревает, достигает необходимых размеров, но не лопается. В итоге яйцеклетка из него не выходит. Яйцеклетка оказывается неоплодотворенной. Через какое-то время начинается обратное развитие фолликула. Иногда из этого фолликула развивается киста.

Для того чтобы фолликул лопнул, необходимо чтобы в организме был достаточно высокий уровень прогестерона. Если его количество недостаточно для нормализации цикла, назначают гормональные препараты для восстановления гормонального фона.

Кровотечения начинаются из-за того, что под действием гормонов, которые продолжают синтезироваться сохранившимся фолликулом, происходит значительное разрастание слизистого слоя матки. В ходе этого процесса матка сдавливается, происходит отторжение эндометрия и в итоге начинается кровотечение.

Примордиальный

Существует в медицине также такое понятие как примордиальный фолликул. Так называют фолликул, который только начинает своё развитие. Зачатки половых клеток, так называемые оогонии, располагаются по периферии яичника. Они настолько малы, что обнаружить их обычным зрением невозможно.

Место их расположения — внутренняя поверхность яичника. Данные зачаточные образования имеют свою защиту, состоящую из гранулезных клеток. Оогонии долгое время находятся в состоянии покоя. Это затишье длится до начала полового созревания и формирования месячного цикла.

В организме к этому моменту начинает синтезироваться фолликулостимулирующий гормон. Под его влиянием начинается рост ядра яйцеклеток. Одновременно с ядром развиваются слои защитной оболочки яйцеклетки.

Антральный

Стадия антрального фолликула — это следующий этап изменений фолликула. На седьмой день цикла резко увеличивается объём клеток, отвечающих за выработку фолликулярной жидкости. Далее фолликул начинает активно синтезировать эстроген. Наружный слой клеток фолликула вырабатывает тестостерон и андростендион. Одновременно с этим значительно увеличивается размер полости, содержащей фолликулярную жидкость. На этой стадии развития фолликул уже имеет два слоя эпителия.

Преовуляторный

Преовуляторная стадия развития фолликула является третьей и последней. В конце неё происходит его разрыв. На этой стадии яйцеклетка занимает определённое положение в защитном образовании. Таким образом, она подготавливается к выходу из фолликула. На этот момент она уже полностью развита и готова к оплодотворению.

Преовуляторный фолликул на этом этапе своего развития практически полностью заполнен жидкостью. Ее количество на преовуляторной стадии увеличивается во много раз. Но самые активные изменения начинаются в образовании примерно за сутки до начала овуляции. В этот период объём синтезируемого фолликулом эстрогена значительно возрастает. Начинается выработка лютеинизирующего гормона.

Его появление и запускает процесс овуляции. На стенке фолликула образуется выпячивание. При нарастании изменений в фолликуле в этом месте и произойдёт разрыв. Далее на месте прекратившего своё существование фолликула будет образовано жёлтое тело беременности.

Перед этой временной железой будет стоять уже иная задача — затормозить отторжение эндометрия, если произойдёт оплодотворение яйцеклетки. Начинается выброс в кровь другого гормона — прогестерона. Этот гормон участвует в формировании плаценты.

Иногда при обследовании обнаруживается, что в яичнике находится очень небольшое число фолликулов, которые не могут вырасти до необходимого размера. Овуляция в таких фолликулах не наступает. Нарушить нормальный ход развития фолликулов могут активные занятия спортом, длительное голодание и менопауза.

Остановить рост фолликула и находящейся в нём яйцеклетки могут гормональные нарушения. Для того чтобы выяснить, носят нарушения формирования фолликулов временный или постоянный характер, необходимо пройти специальное обследование.

На УЗИ подсчитывается число фолликулов. Если их количество меньше нормы, то такое состояние считается патологией. К патологии относится и слишком большое количество фолликулов. В норме на шестой-седьмой день цикла должно сформироваться от шести до десяти фолликулов.

В следующие три дня остаётся один доминантный, остальные регрессируют. Для того чтобы произошло зачатие, вполне достаточно наличие одного фолликула. Но он должен быть большим по размеру, достигнуть максимального развития. Он должен быть доминантным. Лишь при соблюдении всех этих условий пройдёт овуляция.

Для того чтобы понять, как проходит развитие доминантного фолликула, его рост, начинают отслеживать начиная с десятого дня цикла. Для этого пациентке делается УЗИ. Если фолликул увеличивается в размерах слишком медленно, овуляции не будет. В этом случае, чтобы стимулировать рост фолликулов, назначают специальное лечение.

О том пошло ли оно на пользу удастся узнать только при следующем формировании доминантного фолликула. Таким образом, отслеживая рост и проводя стимуляцию гормональными препаратами, получается, вырастить фолликул до необходимых размеров.

Размеры

Каждому определённому дню цикла соответствует свой определённый размер фолликула. Например, на седьмой день цикла размер фолликулов должен укладываться в промежуток от двух до шести миллиметров. Начиная с восьмого дня, только один или за редким исключением два фолликула, могут иметь размер, доходящий до 15 мм.

Остальные фолликулы, начиная с восьмого дня, уменьшаются в диаметре. Далее до четырнадцатого дня цикла наблюдается постепенный рост доминирующего фолликула. Подошедший к стадии овуляции фолликул должен иметь размер до 25 мм. Если в яичнике обнаруживается большое число небольших по размеру фолликулов, говорят о поликистозе. В таких условиях доминантному фолликулу сложно достичь необходимых размеров. Создается препятствие для овуляции и последующего оплодотворения.

Источник: Prosto-Mariya.ru

При подсчёте фолликулов на седьмой день цикла врачи ориентируются на следующие показатели:

  • Если в яичнике имеется от семи до шестнадцати фолликулов — шансы на зачатие довольно хорошие.
  • Если в яичнике обнаружено от четырёх до шести фолликулов — шансы на зачатие сохраняются, но они малы.
  • Если число фолликулов меньше четырёх — зачатия скорее всего не будет.

Проблемы с созреванием фолликулов относятся к серьёзным патологиям, но при правильном лечении зачатие ребёнка естественным путём вполне возможно. Если не предпринимать никаких мер, со временем может развиться бесплодие.

Перед тем как назначить соответствующее лечение, врач должен выяснить, по какой причине фолликулы отстают в своём развитии или формируются в небольшом количестве. Виной тому может быть раннее наступление климакса, плохая работа яичников, низкий уровень эстрогена в организме, воспалительные процессы в яичниках и других отделах половой системы.

Фолликул может остановить своё развитие из-за сильного стресса, депрессивного состояния или длительного нервного перенапряжения. Очень важно правильно определить, какие патологические изменения претерпевают фолликулы. И лишь имея полную картину происходящего можно определяться со схемой лечения.

Для каждой женщины доза препаратов и их состав будут определяться в индивидуальном порядке. Заниматься самолечением в такой ситуации строго запрещено, так как неумелыми действиями можно внести ещё больший разлад в и так не блестящую работу яичников. Вылечить такие нарушения будет ещё сложнее.

Поделиться:

Генетическая и гормональная регуляция яйцевода кур-несушек

\ n

2. Гистоморфология и функции яйцевода

\ n

Инфундибулум у кур охватывает весь яичник и имеет два различия: перепончатый и мышечный воронок. Перепончатая воронка покрывает яичниковый пучок, а мышечная воронка выстлана ресничными клетками и действует как проход для желтка внутри яйцевода. Яйцо остается в течение очень короткого периода (15–30 мин) в воронке, а затем опускается в магнум, где вокруг него откладывается белок.Таким образом, воронка также является местом для любого потенциального оплодотворения яйцеклетки. Магнум - самый большой сегмент яйцевода, вырабатывающий белки яичного белка, окружающие желток. Железистые эпителиальные клетки магнума синтезируют различные белки яичного белка, накапливают их и секретируют только в течение 2–3 часов, когда яйцо присутствует в нем, тогда как реснитчатые эпителиальные клетки помогают в транспорте яйца. Яичный белок богат белком и является основным источником питательных веществ для эмбриона во время развития.Он также содержит некоторые антимикробные белки, которые защищают эмбрион от патогенных микробов. Белок составляет более 60% от общего количества яйца, поэтому он определяет вес яйца и вес вылупляемого яйца. Позже яйцо движется вниз по перешейку, соединительному сегменту между магнумом и скорлупой, где оно остается в течение 1–2 часов. В перешейке наружная и внутренняя оболочки яичной скорлупы (ЭСМ) образуются вокруг яичного белка. Мембраны яичной скорлупы представляют собой волокнистые сети, удерживающие желе-яичный белок в центре, а также обеспечивают место для инициации минерализации яичной скорлупы.После обертывания ESM яйцо перемещается в оболочку скорлупы и находится там в течение 18–22 часов, в течение которых кристаллы кальцита откладываются на ESM, образуя скорлупу. Яичная скорлупа на 95% состоит из кальция и, таким образом, является основным источником кальция для растущего эмбриона. Структура яичной скорлупы предотвращает проникновение внешних микробов внутрь яйца, позволяя воздуху внутри яйца дышать незрелому эмбриону. В конце концов, после полной минерализации яичной скорлупы, яйцо на мгновение задерживается во влагалище.Пигментация яиц у некоторых птиц завершается во влагалище, и, наконец, яйцо откладывается.

\ n \ n

3. Генетическая регуляция образования яиц

\ n

Формирование яиц регулируется посредством пространственно-временной экспрессии генов / белков и биологических путей в сегментах яйцевода. Гены, кодирующие белок, экспрессируемые в яйцеводе, регулируют движение яйца, отложение компонентов яйца и обеспечивают формирование качественных яиц. Генетическая регуляция образования яиц в яйцеводе обсуждается ниже в зависимости от происхождения каждого компонента яйца.

\ n \ n

3.1 Генетическая регуляция образования белка

\ n

Белок, также известный как яичный белок, представляет собой желеобразную часть свежего яйца, богатую белком. Он состоит из почти 148 различных белков, которые жизненно важны для выживания и роста куриного эмбриона. Основные белки включают овальбумин (OVAL), кональбумин (TF), овомукоид (OVM), овомуцин (MUC) и лизоцим (LYZ) и другие. OVAL - это структурный белок, составляющий около 54% ​​от общего белка яичного белка. Овальбумин X, гомолог белка OVAL, обладает антимикробными свойствами [3].ТФ также обладает некоторым антимикробным действием [4, 5]. OVM - ингибитор трипсина и антимикробный агент [6]. MUC - мукопротеин, обладающий антибактериальной и противовирусной активностью [7, 8]. LYZ обладает хорошо известными антибиотическими эффектами. Большинство этих основных белков альбумина синтезируется в клетках канальцевых желез магнума. Аминокислоты, необходимые для образования этих белков, транспортируются из кровотока через эпителиальную мембрану в клетки железы с помощью специальных генов-транспортеров; носители растворенных веществ (SLC).Экспрессия многих мРНК SLC повышается в эпителии большой емкости во время формирования яйца (Sah et al., Неопубликовано). Синтез белков OVAL, TF, OVM и LYZ происходит в клетках одного типа (клетки железы) непрерывно со скоростью, пропорциональной их содержанию в яичном белке [9]. Экспрессия мРНК OVAL , TF , OVM и LYZ активируется в большом количестве кур-несушек в течение 4–23 часов после овуляции [10].

\ n

Как только яйцо попадает в магнум, оно вызывает механическое растяжение стенки магнума, которое вызывает стимул, запускающий высвобождение накопленных белков.Одной из таких молекул, которая вызывает секрецию белков эпителиальными клетками, является релаксин (RLN3). Экспрессия мРНК RNL3 повышается в магнум при наличии яйца у кур-несушек (Sah et al., Неопубликовано). Ренин-ангиотензиновая система (РАС), помимо своей почечной функции, участвует в сигнальном пути секреции белка. Белки OVAL, TF, OVM и LYZ высвобождаются в секреторных гранулах из желез и откладываются над желтком. Некоторые другие белки, которые включаются в яичный белок для его защиты, - это бета-дефенсины птиц, цистатин и авидин [11, 12, 13].

\ n \ n \ n

3.2 Генетическая регуляция образования мембран яичной скорлупы

\ n

Мембраны яичной скорлупы представляют собой волокнистые сети, расположенные во внешнем и внутреннем слоях, соединенные между собой волокнами, образующими сильно сшитую волокнистую сеть. Эта сеть обеспечивает места зарождения для инициации минерализации яичной скорлупы. Нарушение формирования и организации этих сшитых волокон может отрицательно сказаться на прочности яичной скорлупы [14]. Экспрессия нескольких генов и белков, когда яйцо находится в перешейке, имеет решающее значение для образования ESM.Коллагены являются основными волокнистыми компонентами ESM. Экспрессия мРНК коллагена X ( COL10A1 ) выше в перешейке кур-несушек [14]. Белки коллагена X являются гомотримером цепей α-1, секретируемых клетками канальцевых желез перешейка [15], которые обеспечивают структурную целостность ESM. Помимо коллагенов, формирование ESM зависит от других белков, таких как фибриллин-1, богатый цистеином мембранный белок яичной скорлупы (CREMP), лизилоксидаза, quiescin Q6 сульфгидрилоксидаза 1 (QSOX1) и тиоредоксин [1].Фибриллин-1 представляет собой микрофибриллярный гликопротеин, мРНК которого сверхэкспрессируется только в перешейке [14]. Фибриллин-1 придает ЭСМ эластичность. Основную составляющую цистеина в ESM составляют CREMP, которые больше всего экспрессируются в перешейке. CREMP также обладает некоторым антибактериальным действием на яйца. Лизилоксидазы, с другой стороны, представляют собой ферменты, обнаруженные в ESM, которые опосредуют образование поперечных связей между коллагеном и фибриллярными белками ESM [16]. Белок QSOX1 также опосредует возникновение сетей ESM и регулирует целостность ESM [17].Фермент тиоредоксин катализирует образование дисульфидных поперечных связей между фибриллярными белками.

\ n \ n \ n

3.3 Генетическая регуляция биоминерализации яичной скорлупы

\ n

Куриная яичная скорлупа, самый внешний кальцинированный слой, очень важна для сохранности яиц. Роль нескольких генов и белков в синтезе и минерализации яичной скорлупы широко изучена. Минерализация яичной скорлупы активируется с образованием узелков кальцита на внешнем ESM и продолжается отложением и удлинением кристаллов карбоната кальция.Процесс минерализации происходит в кислой среде во внеклеточном матриксе маточной жидкости. Матричные белки, такие как овоклеидины, овокаликсины и остеопонтин, играют хорошо известную роль в организации кристаллов кальцита во время кальцификации яичной скорлупы. Другие локализованные белки эпителия матки, такие как кальбиндин, кальцитонин, отопетрин и АТФазы, также играют решающую роль в регуляции ионов в эпителии матки для минерализации яйцеклетки.

\ n

Для образования яичной скорлупы требуется огромное количество кальция, который поступает частично из пищевых источников и в основном за счет мобилизованных ионов кальция из костного мозга.Ионы-транспортирующие белки, отопетрин-2 и АТФаза 2C2, активно помогают переносу ионов Ca 2+ из кровотока в эпителиальные клетки матки [1]. Кальций также попадает в эпителий матки пассивно через кальциево-ионные каналы. Транспортирующая кальций АТФаза (ATP2C2) и связанный с кальцитонином полипептид-β (CALCB) запускают внутриклеточное высвобождение ионов Ca 2+ из резервных пулов кальция, таких как аппарат Гольджи и эндоплазматический ретикулум [2]. Повышенная концентрация внутриклеточных ионов Ca 2+ в эпителии матки поддерживается кальбиндином 1.Кальбиндин-1 облегчает транспорт внутриклеточных ионов Ca 2+ во внеклеточный матрикс (ECM) в просвете матки [18]. Са-АТФазы (PMCA) и кальций-обменники натрия (NCX) плазматической мембраны являются важными белками, необходимыми для оттока ионов Ca 2+ в маточную жидкость [18]. И PMCA, и NCX переносят одну молекулу иона Са с одновременным импортом одного иона Na + в эпителий матки. АТФазы, такие как ATP2B1 и ATP2B2, также транспортируют ионы Ca 2+ за счет импорта ионов H + [2, 19].Результирующее увеличение клеточных ионов Na + компенсируется оттоком этих избыточных ионов с помощью ATP1A1, ATP1B1 и NKAIN4, но с одновременным притоком ионов K + в эпителий матки. Опять же, повышенные концентрации K-ионов сводятся на нет из-за оттока через белки канала K + -ion, такие как KCNh2 или KCNJ2 [2, 19]. Таким образом, транспорт ионов Ca 2+ через эпителий матки требует баланса ионов Na + -, K + - и H + -, которые регулируются АТФазами, ионными каналами и некоторые другие белки.Бикарбонатные (HCO 3 \ n - ) -ионы не менее важны в минерализации яичной скорлупы. Фермент, карбоангидраза, катализирует образование клеточных ионов HCO 3 \ n - из диоксида углерода и воды. Затем ионы HCO 3 переносятся в маточную жидкость с помощью специальных белков-переносчиков, переносчиков растворенных веществ. Эти ионы HCO 3 \ n - в конечном итоге соединяются со свободными ионами Са в жидкости, в которой омывается яйцо, с образованием кристаллов кальцита.

\ n

Овоклеидины (ОК) представляют собой матричные белки яичной скорлупы, которые регулируют явление кристаллизации в матке. ОС-17 катализирует минерализацию аморфного карбоната кальция до кристаллов кальцита [20]. OC-116 регулирует организацию кристаллов кальцита в яичной скорлупе. Овокаликсины (OCX) состоят из трех основных белков, которые участвуют в минерализации яичной скорлупы. OCX-32 контролирует морфологию кристаллов кальцита и выполняет скорее антиминерализационную функцию во время фазы завершения кальцификации [21].Непосредственная роль OCX-36 в кальцификации яичной скорлупы не установлена, однако он защищает яйцо от микробной инвазии [22]. Другой член овокаликсинов, OCX-21, обеспечивает качественное образование яичной скорлупы, создавая благоприятную среду [23]. Остеопонтин, известный как секретируемый фосфопротеин, также является негативным регулятором кальцификации и определяет форму и форму яичной скорлупы [24].

\ n \ n \ n

3.4 Повсеместно распространенные белки яйцевода в регуляции образования яиц

\ n

Матричные металлопротеазы (ММП) - это повсеместные протеазы, которые, как известно, разрушают различные белки внеклеточного матрикса (ЕСМ) [25].Клетки в организме окружены ECM, а рост, пролиферация и дифференцировка клеток регулируются деградацией и ремоделированием ECM посредством MMP [25]. ММП выявляются во всем яйцеводе, в основном в большой головке и матке [1]. Клетки большой большой емкости и матки обладают высокой секреторной природой, что требует разрастания эпителия. MMPs разрушают ECM, окружающий эпителий яйцевода, и помогают в миграции, пролиферации и дифференцировке клеток [25]. Различные MMPs (MMP-2, -7 и -9) активно экспрессируются в яйцеводе во время линьки, но подавляются во время перехода от неполовозрелых к взрослым самкам [26, 27].Экспрессия MMP-1 и -10 наиболее высока у кур-несушек по сравнению с несушками и курами линьки (Sah et al., Неопубликовано). MMP-1 разрушает интерстициальные коллагены (тип I, II и III). MMP-2 разрушает коллагены типа IV и индуцирует ангиогенез. MMP-7 также известен как матрилизин, разрушающий казеин, фибронектин, эластин и протеогликаны. ММП-9 - это желатиназа, которая также провоцирует образование новых сосудов [28]. MMP-10 - это фермент стромелизин, который может расщеплять протеогликаны и фибронектины.Различные разрушающие матрицу роли вышеупомянутых MMP в конечном итоге обеспечивают правильные репродуктивные функции яйцевода.

\ n

Носители растворенных веществ (SLC) - еще одна группа повсеместно распространенных белков, обнаруженных в курином яйцеводе. SLC - это специализированные молекулярные транспортные белки, которые в значительной степени экспрессируются на плазматической мембране. В яйцеводе очевидна экспрессия более чем дюжины SLC [1, 2]. Некоторые SLC переносят неорганические ионы и аминокислоты в магнум во время образования белка [29].Некоторые SLC являются митохондриальными переносчиками и чрезмерно экспрессируются в матке [19]. SLC также активируются в маточно-влагалищном соединении, чтобы гарантировать выживание куриных сперматозоидов во время хранения [30, 31].

\ n \ n \ n

4. Гормональная регуляция образования яиц

\ n

Яйцообразование у кур-несушек - сложный процесс, связанный с взаимодействием различных молекул и гормонов. Гормоны имеют кардинальное значение в каждом процессе образования яиц; от развития репродуктивного тракта, овуляции, синтеза белка, образования яичной скорлупы и, наконец, к откладке яиц.Ниже рассматриваются основные гормоны, играющие решающую роль в формировании яиц у кур-несушек.

\ n \ n

4.1 Роль гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) в формировании яиц

\ n

ГнРГ у кур выделяется из гипоталамической / портальной системы в ответ на фотостимуляцию и повышение концентрации прогестерона. Две химические формы GnRH присутствуют у видов птиц: куриный GnRH-I (cGnRH-I) и куриный GnRH-II (cGnRH-II) [32]. Эти две формы GnRH играют разные роли у птиц.GnRH-I жизненно важен для стимуляции синтеза и высвобождения гормонов передней доли гипофиза, GnRH-II, с другой стороны, участвует в брачном поведении и ухаживании [33]. ГнРГ у кур регулируется катехоламином, вазотоцином, вазоактивным кишечным пептидом, нейропептидом Y и опиоидными пептидами [34]. Недавно мы обнаружили рецептор GnRH в яйцеводе кур-несушек; однако его функциональная роль в формировании яиц полностью неизвестна.

\ n \ n \ n

4.2 Роль гонадотропинов в образовании яиц

\ n

Гонадотропины; фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ) вырабатываются в передней доле гипофиза в ответ на ГнРГ из гипоталамуса.ФСГ у кур отвечает за набор и развитие клеток гранулезы в небольших фолликулах. ФСГ действует в основном на слой гранулезы небольших желтых фолликулов и фолликулы с шестого (F6) до третьего (F3) размера. Он также стимулирует выработку прогестерона в клетках гранулезы от фолликулов F6 до F3 [35]. Устойчивая концентрация ФСГ в плазме сохраняется на протяжении всего овуляторного цикла, за исключением небольшого увеличения примерно за 12 часов до овуляции [36]. ЛГ у кур, в отличие от других видов млекопитающих, не лютеинизирует фолликулы, скорее они участвуют в овуляции и стероидогенезе [37].Концентрация ЛГ в плазме достигает максимума примерно за 4–6 ч до овуляции (совпадает с пиковым повышением прогестерона), тогда как самая низкая концентрация ЛГ в плазме наблюдается за 11 ч до овуляции [38]. Основная цель ЛГ - это более крупные преовуляторные фолликулы.

\ n \ n \ n

4.3 Роль эстрогена в формировании яйцеклеток

\ n

Эстрогены в основном вырабатываются тека-клетками малых фолликулов. Наивысшая концентрация эстрадиола в плазме крови наблюдается за 4-6 часов до овуляции, хотя небольшое повышение уровня эстрогена также наблюдается за 18-23 часа до овуляции.Эстроген играет решающую роль в образовании яичного желтка, стимулируя птичью печень производить предшественник желтка, вителлогенин и липопротеин очень низкой плотности, основной источник белка и липидов желтка, соответственно [39]. Эстрадиол также повышает чувствительность гипоталамуса к положительному эффекту обратной связи прогестерона. Помимо важной роли эстрадиола для роста и развития яйцевода, он также регулирует метаболизм кальция, необходимый для формирования яичной скорлупы и развития вторичных половых признаков.[37]. Альбумин в основном синтезируется в клетках канальцевых желез в большой мозговой оболочке и состоит в основном из овальбумина, кональбумина, овомукоида и лизоцима. Установлено, что эстроген связан с синтезом этих молекул и, таким образом, играет решающую роль в формировании яичного белка [40].

\ n \ n \ n

4.4 Роль прогестерона в формировании яйцеклеток

\ n

Прогестерон вместе с его родственными рецепторами регулирует женскую фертильность [41, 42]. Прогестерон в основном вырабатывается клетками гранулезы более крупных фолликулов (F1 – F3).Пиковая концентрация прогестерона в плазме достигается за 4–6 ч до овуляции [38]. Во время преовуляторного выброса ЛГ прогестерон выделяют только самые крупные преовуляторные фолликулы. Это увеличение прогестерона создает положительную обратную связь с гипоталамусом, который, в свою очередь, увеличивает секрецию гонадолиберина в портальной системе гипоталамуса-гипофиза, вызывая выброс ЛГ из передней доли гипофиза. Этот ЛГ вызывает разрыв и высвобождение желтка (яйцеклетки) из зрелых фолликулов (F1).Прогестерон также связан с выработкой авидина, сокращением миометрия и образованием яичной скорлупы [41].

\ n \ n \ n

4.5 Роль андрогенов в формировании яйцеклеток

\ n

Андрогены вырабатываются в клетках теки и гранулезы как малых, так и крупных фолликулов. Пиковая преовуляторная концентрация тестостерона происходит за 6–10 часов до овуляции, тогда как максимальная концентрация 5α-дигидротестостерона наблюдается за 6 часов до овуляции [41]. Роль андрогенов в овуляции до сих пор неясна.Было обнаружено, что андрогены регулируют экспрессию генов овомукоида и овальбумина в яйцеводе курицы [43]. Андрогены также помогают в развитии вторичных половых признаков у кур, таких как рост и окраска гребешков и акации.

\ п \ п.Тест на функции органа

| HowStuffWorks

Если есть что-то, что мы все знаем о наших телах, так это то, что им нужны здоровые органы, чтобы мы могли комфортно существовать. Органы - это совокупность тканей, нервов и кровеносных сосудов, каждый из которых играет свою роль в функционировании нашей биологии. Когда несколько органов работают одинаково, они образуют системы органов. Но прежде чем мы зайдем слишком далеко, мы хотим знать, что вы знаете об органах тела.

Все мы знаем, что сердце перекачивает кровь, но знаете ли вы, почему оно это делает? Мозг - это центр управления, но знаете ли вы, за сколько вещей он отвечает? Желудок получает нашу пищу, но знаете ли вы, что он с ней делает? Мы знаем, что почки - наша система фильтрации, но знаете ли вы, что еще они делают?

Если вы не обращали внимания на уроке биологии или не учились в колледже, вам придется достаточно хорошо знать свое тело, чтобы пройти этот тест.Если вы готовы принять вызов, кто мы такие, чтобы вас остановить? Докажите нам, что вы знаете все о человеческом теле и его органах в этой викторине.

,

Что появилось раньше: курица или яйцо?

Это та старая загадка, которая вызвала множество споров на протяжении веков: что было первым: курица или яйцо? Это такой сложный вопрос, потому что вам нужна курица, чтобы отложить яйцо, но цыплят происходят из яиц, оставляют нас с неразрешимым кругом кудахтаншей, пернатой жизни, у которой, очевидно, нет четкой отправной точки.

К счастью, нет необходимости думать об этом вечно. Это загадка, которую мы можем разгадать с помощью инструментов науки, а точнее, принципов эволюционной биологии.

Давайте приступим.

Первые яйца

Яйца встречаются повсюду в животном мире. С технической точки зрения, яйцо - это просто связанный с мембраной сосуд, внутри которого эмбрион может расти и развиваться до тех пор, пока не сможет выжить самостоятельно.

Яйца всех форм и размеров существуют во всем животном мире. Изображение адаптировано из: Adolphe Millot; CC0

Но давайте сосредоточимся на типе птичьего яйца, которое мы узнаем сегодня. Впервые они появились с появлением первых амниот много миллионов лет назад.До своего прибытия большинство животных полагались на воду для размножения, откладывая яйца в прудах и других влажных средах, чтобы яйца не высыхали.

В какой-то момент начал развиваться другой вид яйца, внутри которого были три дополнительных оболочки: хорион, амнион и аллантоис. Каждая мембрана выполняет немного разные функции, но добавление всех этих дополнительных слоев обеспечивает удобно закрытую, универсальную систему жизнеобеспечения: эмбрион может принимать накопленные питательные вещества, накапливать избыточные продукты жизнедеятельности и дышать (дышать) без необходимости внешняя водная среда.Дополнительные жидкости, заключенные в амнионе, плюс прочная внешняя оболочка также обеспечивают дополнительную защиту.

Рисунок куриного яйца на 9-й день - пример амниотического яйца. Изображение адаптировано из: K.D. Schroeder; CC-BY-SA 3.0

Амниотические яйца имели большое значение. Они открыли целый новый мир возможностей для наземных кладок яиц, а дополнительные мембраны проложили путь для более крупных (и в основном более качественных) яиц.

Мы до сих пор не уверены, когда именно это произошло, в основном потому, что яичные мембраны не дают очень хороших окаменелостей, в результате чего ученые не имеют четких данных о том, когда и как развились амниотические яйца.Мы предполагаем, что последний общий предок как четвероногих (четвероногих животных с позвоночником), так и амниот (четвероногих животных с позвоночником, откладывающих яйца со всеми этими дополнительными слоями) жил около 370-340 миллионов лет назад. хотя некоторые источники считают, что первые виды амниот жили ближе 312 миллионов лет назад. Современные млекопитающие, рептилии и птицы являются потомками первых амниот.

(Остается еще один вопрос, связанный с яйцом: что появилось раньше, амниота или амниотическое яйцо? Но давайте пока остановимся на курах.)

Первые цыплята

Самая первая существующая курица возникла в результате генетической мутации (или мутаций), происходящей в зиготе, произведенной двумя почти цыплятами (или протокурами). Это означает, что два протокуры спарились, объединив свои ДНК вместе, чтобы сформировать самую первую клетку самой первой курицы. Где-то в этой самой первой клетке произошли генетические мутации, и эти мутации копировались в каждую другую клетку тела по мере роста куриного эмбриона.Результат? Первая настоящая курица.

Самец красной джунглевой курицы, ближайший предок современной домашней курицы. Изображение адаптировано из: Philip Pikart; CC-BY-SA 4.0

Итак, кто были вероятными родителями этого первого One True Chicken? Красная джунглевая птица ( Gallus gallus ) произрастает в ряде стран Юго-Восточной Азии, включая Индию, южный Китай, Индонезию, Малайзию, Сингапур и Индонезию. Считается, что красная джунглевая птица была одомашнена людьми в Азии и затем распространилась по всему миру в качестве менее агрессивных и плодовитых яйцекладок, которые мы знаем и любим сегодня ( Gallus gallus domesticus ).

Археологические данные свидетельствуют о том, что красная джунглевая птица была впервые одомашнена около 10 000 лет назад, хотя анализ ДНК и математическое моделирование показывают, что домашняя курица фактически отделилась от джунглевой птицы намного раньше (примерно 58 000 лет назад). Есть также свидетельства того, что происхождение домашней курицы может быть немного более сложным: гены желтого цвета на ногах многих куриц могли происходить от серой джунглевой птицы ( Gallus sonneratii ), а не от красной, что указывает на некоторых гибридизация между видами где-то в процессе.

Возвращаясь к нашему первоначальному вопросу: с околоплодными яйцами, появившимися примерно 340 миллионов лет назад, и первыми цыплятами, появившимися самое раннее около 58 тысяч лет назад, можно с уверенностью сказать, что яйцо появилось первым .

Яйца появились еще до того, как появились цыплята. Изображение адаптировано из: Sketching Science (с разрешения).

Первые куриные яйца

Но постойте - разве не было ученых, которые утверждали, что на самом деле курица появилась первой?

Это утверждение было сделано некоторыми исследователями, изучающими формирование яичной скорлупы курицы.Яичная скорлупа в основном состоит из карбоната кальция (CaCO₃). Куры получают кальций для производства яичной скорлупы из пищевых источников (по этой причине богатые кальцием раковины морепродуктов, такие как раковины устриц или креветок, являются популярной закуской для кур на заднем дворе).

Чтобы сформировать панцирь, кальций должен откладываться в форме кристаллов CaCO₃, а куры полагаются на определенные белки, которые обеспечивают этот процесс. Один из таких белков, называемый овоклеидин-17 (или сокращенно ОС-17), обнаружен только в яичнике курицы, что позволяет предположить, что курица должна была появиться раньше куриного яйца, поскольку без ОС-17 там может не должно быть образования куриных яиц.(Интересно, что кажется, что этот белок отвечает за ускорение скорости образования яичной скорлупы, позволяя курицам построить яйцо с нуля и отложить его в течение 24 часов.)

Домашние куры - чрезвычайно эффективные яйцеклетки, способные производить свежее яйцо примерно каждые 24 часа. Изображение адаптировано из: Australian Academy of Science

Итак, можем ли мы решить эту извечную головоломку? Или ученые и философы все еще пытаются найти ответ?

В конце концов, вопрос заключается в ложной дихотомии.Яйца определенно появились раньше цыплят, но куриных яиц - нет - одно без другого невозможно. Однако, если нам абсолютно необходимо выбрать сторону, основываясь на данных эволюции, мы будем в Team Egg.


Эту статью рецензировали следующие эксперты: Профессор Рик Шайн AM FAA Профессор эволюционной биологии, Школа биологических наук, Сиднейский университет; Доцент Тревор Уорти Палеонтолог позвоночных и научный сотрудник постдокторского исследования вице-канцлера, Колледж науки и инженерии, Университет Флиндерса; Д-р Уолтер Боулз Старший научный сотрудник секции орнитологии Австралийского музея .

Смотрите также