Az embrionális őssejtek | A sejtosztódás | Biológia | Khan Academy magyar

A korai embrionális fejlődés áttekintése. A barázdálódás. Embrionális és szomatikus (szöveti) őssejtek. Készítette: Sal Khan.

Tanulj a sejtosztódásról itt: https://hu.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology

A biológia mottója a Khan Academyn: az élet gyönyörű! Az atomoktól a sejtekig, a génektől a fehérjékig, a populációktól az ökoszisztémákig a biológia vizsgálja azokat az elképesztő és bonyolult rendszereket, amelyek az életet lehetővé teszik. Merülj el a biológia számtalan ágában, tudd meg, hogy miért is olyan érdekesek és fontosak. Témáink felölelik az emelt szintű biológia érettségi anyagát, helyenként még annál is többet.

Mi a Khan Academy? A Khan Academy gyakorló feladatokat, oktatóvideókat és személyre szabott tanulási összesítő táblát kínál, ami lehetővé teszi, hogy a tanulók a saját tempójukban tanuljanak az iskolában és az iskolán kívül is. Matematikát, természettudományokat, programozást, történelmet, művészettörténetet, közgazdaságtant és még más tárgyakat is tanulhatsz nálunk. Matematikai mesterszint rendszerünk végigvezeti a diákokat az általános iskola első osztályától egészen a differenciál- és integrálszámításig modern, adaptív technológia segítségével, mely felméri az erősségeket és a hiányosságokat.

Küldetésünk, hogy bárki, bárhol világszínvonalú oktatásban részesülhessen.

A magyar fordítás az Akadémia Határok Nélkül Alapítvány (akademiahataroknelkul.hu) fordítócsapatának munkája.

Ott fejeztük be a meiózisos videókat,

hogy van két gamétánk:

egy ivarsejtünk és egy petesejtünk.

Lerajzolom a hímivarsejtet.

Van egy hímivarsejt és egy petesejt.

A petesejtet inkább más színnel rajzolom.

Itt a petesejt, és mindannyian tudjuk,
hogy mi történik vele.

A hímivarsejt megtermékenyíti őt.

És ezzel folyamatok egész sora indul el.

A petesejt burka átjárhatatlanná válik
a többi hímivarsejt számára,

ezért csak egy tud bejutni,

de nem ez lesz
a videónk témája.

Most azzal fogunk foglalkozni,

hogy hogyan fejlődik a megtermékenyített
petesejt, vagyis a zigóta.

A megtermékenyítés után...
emlékezz csak vissza a meiózisos videókra!

Mindkét ivarsejt haploid, vagyis...

hoppá, egy plusz i-t írtam ide...

tehát egyszeres kromoszómakészlettel
rendelkeznek.

A megtermékenyítés pillanatától
kezdve azonban

lesz egy diploid zigótánk.

Mutatom.

Választok egy szép színt.

Van tehát egy diploid zigótánk,

amely kétszeres
kromoszómakészletű (2n),

ez a teljes állomány egy
emberi testi sejtben.

Tehát ez egy diploid sejt,
ez a zigóta,

ami a megtermékenyített petesejt
csinos neve.

Ez már készen áll arra,

hogy kifejlődjön belőle az egész egyed.

A megtermékenyítés pillanatát követően

a zigóta osztódások sorozatába
(barázdálódásba) kezd.

Mechanizmusát illetően mitózisok sorát
hajtja végre,

anélkül, hogy a mérete növekedne.

Ez itt tehát osztódni kezd,

mitózissal kétfelé hasad, így.

Természetesen mindkettő diploid (2n),

és osztódásukkal négy sejt jön létre.

Minden egyes sejt génállománya
pontosan ugyanolyan,

mint az elsőé, a zigótáé volt,
és ők is osztódnak tovább.

Ezt a sejthalmazt, ahogy
mostantól hívhatjuk,

morulának, szedercsírának nevezzük.

Az eperfa (szederfa) gyümölcséről
kapta a nevét,

amelyhez nagyon hasonlít.

Kicsit leegyszerűsítem a dolgokat,

és jobb, ha az elejéről kezdem.

Van tehát a zigótánk,
ez a megtermékenyített petesejt.

Elkezd mitózissal
duplikálódni,

és a végén lesz

egy egész sejtkupacunk.

Szám szerint a kettő
valahanyadik hatványa,

mert e sejtek, eleinte legalábbis,
egyszerre osztódnak ketté,

így jön létre a szedercsíra.

Ha eléri a 16 sejtes állapotot

– mindez kb 4-5 napot vesz igénybe,

ez nem óramű pontosságú folyamat –

tehát kb. 16 sejtesen elkezdődik
a differenciálódás:

a külső sejtek gömböt hoznak létre.

Kicsit gömbszerűbbé rajzolom.

Elkezd differenciálódni...

lerajzolok pár külső sejtet.

Ez egy keresztmetszet.

Már sokkal
gömbszerűbb.

Ezek a
külső sejtek,

a belső sejtek itt
helyezkednek el,

belül.

A külső sejtek a trofoblaszt sejtek.

Más színnel rajzolom őket.

Trofoblaszt sejtek.

Odébb teszem a rajzot.

Így.

És aztán a belső sejtek:

ők vannak e videó középpontjában.

Lejjebb görgetek.

A belső sejtek...
választok egy színt.

Ezeket a belső sejteket
embrioblaszt sejteknek nevezzük.

Következő lépésben némi folyadék
kezd el felgyűlni,

kitöltve a réseket

az embrioblaszt és
a trofoblaszt sejtek között.

Itt halmozódik fel ez a folyadék.

A végén a szedercsíra így néz ki.

A trofoblaszt sejtjei alkotják
a külső réteget,

egy sejtekből
álló gömböt.

Mindez folyamatos osztódások
révén alakul így.

Mitózisok sorozatával.

A trofoblaszt sejtek így fognak kinézni,

az embrioblaszt sejtjei pedig így.

Az embrioblaszt sejteket időnként...

Ezek az embrioblaszt sejtek...

Az embrioblaszt sejteket időnként
belső sejttömegnek is nevezik.

Ideírom: belső sejttömeg.

Ebből fog kialakulni maga az egyed.

Jó sok felirat lett itt...

Ha emlős szervezetekkel
van dolgunk,

mint amilyenek
mi is vagyunk,

akkor így nevezzük őket:
a zigótából szedercsíra lesz,

majd a szedercsíra sejtjei
differenciálódnak

külső trofoblaszt,
és belső embrioblaszt sejtekké.

A kettő közti teret
folyadék tölti ki,

magát a teret blasztocoel-nek nevezzük.

[Magyarul „blasztocől”-nek ejtjük.]

Ebben az állapotban a sejtegyüttes neve
hólyagcsíra (blasztociszta).

Kicsit lejjebb görgetek.

Ez tehát a
blasztociszta,

legalábbis emlősök (és az ember)
esetén ez a neve.

Zavarba ejtő ez a téma,

mert sok biológiakönyvben
az áll, hogy

először van a szedercsíra (morula),
aztán a hólyagcsíra (blasztula).

Leírom ezeket a szavakat.

Tehát először szedercsíra,

majd hólyagcsíra:

blasztula, blasztociszta.

[Magyarban a blasztoszférát
nem használjuk.]

Szeretném világossá tenni,
hogy ezek a szavak

ugyanazt a fejlődési stádiumot takarják.

A legtöbb könyv azonban általános,

ugyanúgy vonatkozik
a békákra és ebihalakra,

vagy akár gerinctelenekre.

Mi azonban emlősökkel foglalkozunk,
elsősorban azokkal,

amelyek közeli rokonaink.

Náluk blasztocisztáról beszélünk,

de lényeg, hogy mind hólyagcsíra, mindegy,
hogy blasztociszta vagy blasztula.

Fejlődéstanilag nincs különbség
az egyes rendszertani csoportok

a külső trofoblaszt
és a belső embrioblaszt sejtjei között.

De mivel minket az ember érdekel,

ezért mi most blaszocisztának nevezzük.

Mindannak, amiről eddig beszéltem,

az volt a célja, hogy eljussunk
erre a pontra:

itt vannak ezek a kis zöld sejtek,
amiket ide rajzoltam,

a blasztociszta sejtjei,
a belső sejttömeg,

amiből kialakul majd az embrió.

Kérdezheted, hogy:

„Sal, ha ebből alakul ki az embrió, akkor
miért vannak itt ezek a lila sejtek?”

„Mire jók a külső trofoblaszt sejtek?”

Nos, belőlük embrió körüli szövetek
alakulnak ki, ilyen pl. a méhlepény,

csinálok majd erről is egy újabb videót.

De most is ideírom.

Belőlük lesz például a
méhlepény (placenta).

Csinálok majd egy külön videót
a kisbabák születéséről.

Rengeteget tanultam én is
a témáról tavaly,

mert nekünk is született
egy kisbabánk.

A méhlepény táplálja az embriót,
[később már magzatnak nevezzük],

ez a határfelület (a méhlepényes
emlősöknél, pl. az embernél)

a fejlődő magzat és az anya között.

Gázcseréje különleges, biztosítja az
anyai és a magzati keringés elkülönülését,

ugyanakkor lehetővé teszi a
táp- és salakanyagok cseréjét.

De ez nem ennek a videónak
a témája.

Most ezekkel a sejtekkel foglalkozunk,

amelyek már elkülönültek

például a leendő méhlepény sejtjeitől,

de még nem tudjuk, mi lesz velük.

Lehet, hogy ez a sejt, és a leszármazottai

majd az idegrendszert
kezdik el létrehozni,

míg ezekből esetleg
izmok lesznek,

ezekből pedig
májsejtek.

Ezeket a sejteket
embrionális őssejteknek nevezzük,

és talán most először hallasz
ebben a videóban

egy ismerős kifejezést.

Ha eltávolítanánk az egyiket...

talán célszerű lenne most egy
új kifejezést bevezetni...

Volt tehát itt ez a zigótánk.

Amint elkezd barázdálódni,

a létrejövő sejteket
blasztomérának nevezzük.

Már biztos felmerült benned,
hogy mit jelent a „blaszto” előtag,

ami állandóan előjön ebben az
embriológiai videóban,

és általában a fejlődéstanban.

A görög „blastos” szóból ered,
ami csírát, hajtást, rügyet jelent.

Tehát az egyed „kihajt”, „kicsírázik”,
növekedni kezd.

Nem megyek bele mélyebben
a szavak eredetébe,

de innen származik,

és ezért van ott mindenhol.

Ezek tehát a blasztomérák.

Ha pedig embrionális
őssejtekről beszélünk,

akkor az egyes blasztomérákra gondolunk
az embrioblaszt sejteken,

vagyis a belső sejttömegen belül.

Nagyon vicces szavak, nem?

Ezek tehát
embrionális őssejtek.

Le is írom,
valami élénk színnel.

Ezek az embrionális őssejtek,

ezt fontos hangsúlyozni.

És azért olyan érdekesek
(ha jól sejtem, ezt már tudod),

mert rengeteg vita van körülöttük.

Először is, képesek arra, hogy bármilyen
sejtté vagy szövetté alakuljanak,

vagyis plasztikusak.

Talán ez a szót is hallottad már.

Leírom ide: plasztikusság.

A szó képlékenységet jelent,
ebből ered a „plastic” szó is:

bármivé alakulhat.

Ha valamire azt mondjuk,
hogy plasztikus,

az azt jelenti, hogy sok
különböző dologgá alakulhat.

Az az elképzelés, és már
vannak rá bizonyítékok is,

elsősorban alacsonyabb rendű
szervezetek köréből,

hogy ha felmerül valahol a
testünkben egy károsodás,

károsodás... rajzolok ide
például egy idegsejtet.

Legyen például... Nem fogok belemenni
az idegsejtek részletezésébe,

de mondjuk legyen
egy sérülés valahol itt,

ami miatt az illető
lebénult,

vagy valami diszfunkció alakult
ki nála.

Legyen pl. szklerózis multiplex,
vagy valami hasonló.

Az alapötlet az, hogy vannak
ezek a sejtek,

amelyek bármivé alakulhatnak.

Próbáljuk megérteni, hogy mi alapján
döntik el, hogy mi lesz belőlük.

Ismerniük kell a környezetüket,

hogy a szomszéd sejtek milyen sejtek.

Talán ez segít dönteni.

Az ötlet tehát az, hogy vesszük
ezeket a plasztikus sejteket,

beültetjük őket
a sérülés helyére,

és ott szépen azzá alakulnak,

amivé lenniük kell.

Ebben az esetben például
idegsejtekké.

Idegsejtekké alakulva
kijavíthatnák a hibát,

és talán megszűnne az illető
bénulása is.

Ez egy hatalmas, izgalmas
kutatási terület,

elvben akár új szerveket is
létre tudnánk hozni.

Ha valaki veseátültetésre,
vagy egy új szívre vár,

talán a jövőben

meg lehetne oldani a problémát
egy kupac embrionális őssejttel.

Talán beültethetnék őket egy
másfajta szervezetbe is,

vagy ki tudja, akár létrehozhatnánk
egy új szívet, vagy egy új vesét.

Nagy lelkesedés övezi,
hogy mire képesek az őssejtek.

Egy csomó gyógyíthatatlan betegség
gyógyíthatóvá válna,

reményt adva
számos beteg számára,

akik egyébként
meghalnának.

De nyilvánvalóan
sok a vitás pont.

A viták középpontjában az
a tény áll,

hogy ha eltávolítunk innen egy sejtet,

akkor azzal halálra ítéljük
ezt az embriót.

Megöljük ezt a fejlődő embriót,

amelynek egyébként
lett volna esélye

emberré válni.

Ez egy lehetőség,
nyilván kell a megfelelő környezet,

például egy rá váró anya és így tovább,

de a lehetősége megvan rá.

Az életvédők szerint

minden, aminek van esélye
emberré válni,

már életnek tekinthető,
és nem szabad megölni.

Ez a tábor tehát elítéli
az embrió elpusztítását.

Ezzel a videóval nem célom
állást foglalni,

de tény, hogy az emberré válás
lehetősége fennáll.

A lehetőség, igaz?

Van tehát ez a hatalmas vita,

de most már tudod ebből a videóból,

hogy miről van szó,

ha embrionális őssejtekről beszélnek.

A következő kérdés pedig az,

hogy miért nem csak
őssejteknek hívják őket?

Miért embrionálisak?

A válasz az, hogy
a testünkben

számos szöveti (szomatikus)
őssejt található.

Leírom.

Szomatikus, vagy szöveti őssejtek.

Mindenkiben ott vannak.

Pl. a csontvelőnkben, hogy létrehozzák
a vörösvértesteket.

Jelen vannak a test más részeiben is,

a gond azonban velük az, hogy
ők már nem olyan plasztikusak,

vagyis nem hozható létre belőlük
bármilyen sejt.

Ez egy kutatási terület: próbálják
plasztikusabbá tenni a szöveti őssejteket.

Ha ez sikerülne,

akkor esetleg nem lenne szükség

az embrionális őssejtekre,

bár ha túl jól menne
a plasztikussá alakítás,

akkor ezekben is meglenne a potenciál
az emberré válásra,

újraindítva a vitát.

De pillanatnyilag ez nem kérdés,

mert magukra hagyva a szomatikus
(szöveti) őssejtek

nem fejlődnének emberré,

míg az embrionális őssejtek,
ha beültetik őket egy anya méhébe,

akkor természetesen igen.

Hadd tegyek egy kiegészítő megjegyzést,

mert nem szeretnék állást foglalni
a vitában,

de a tények tények.

Ebben itt megvan a potenciál
az emberré válásra,

de megvan a potenciál arra is,
hogy milliók életét megmentse.

Mindkét állítás tény,
döntsd el te magad,

hogy melyik oldal szimpatikusabb,

vagy hogy melyik mellett
emelnéd fel a saját hangodat.

Van azonban itt egy dolog,

ami a közbeszédben sose kerül elő.

Van tehát ez az elképzelés,

hogy létrehozzunk egy embrionális
őssejt-vonalat,

vagyis azt értem ezalatt,
hogy veszünk egy őssejtet,

Petri-csészébe tesszük ,

és várjuk, hogy osztódjon.

Tehát ez itt kettéosztódik,
majd lesz négy sejtünk.

Jöhetne valaki, elvehetne egyet,

és betehetné a saját Petri-csészéjébe.

Ezek az őssejt-vonalak.

Az összes egyetlen őssejttől származik,

ami eredetileg egy blasztoméra volt.

Ez tehát az őssejt-vonal.

A vita arról szól, hogy ha indítunk
egy őssejt-vonalat,

azzal elpusztítunk egy embriót.

De szeretném felhívni
a figyelmedet arra,

hogy embriókat más folyamatban
is elpusztítanak,

ilyen pl. az in vitro fertilizáció.

Lehet, hogy a megtermékenyítés lesz
a következő videóm témája...

A lombik programok során

egy csomó petesejtet gyűjtenek
az anyától.

Van tehát egy pár, akiknek
gondja támad a gyermeknemzéssel,

ezért sok petesejtet szívnak le
az anyából,

ez lehet 10, de akár 30 is.

Ez egy sebészeti eljárás,

leszívják a petefészekből,

majd megtermékenyítik őket az apa vagy
egy spermadonor hímivarsejtjével,

így valamennyi zigóta lesz.

Mind megtermékenyül,
majd várják, hogy fejlődjenek.

Általában hagyják őket fejlődni

egészen a blasztociszta stádiumig.

Tehát jó esetben mindből
blasztociszta lesz.

Van egy blastocoel a közepükben,

ez a folyadékkal teli tér.

Természetesen van embriójuk is,
ez a belső sejttömeg.

Ilyenkor megvizsgálják őket,

és amelyik egészségesebbnek tűnik
(vagy legalábbis épnek),

azt fogják,

és visszaültetik az anyába.

Mindez idáig egy Petri-csészében zajlott.

Tehát pl. ez a 4 itt jónak néz ki,

ezeket fogják beültetni az anyába.

Ha minden jól megy, az egyik talán
továbbfejlődik,

és a párnak végre gyermeke születik.

Ez talán továbbfejlődik,
a többi talán nem.

Ma már jellemzőbb az
egy embrió beültetése,

de régebben többet
ültettek vissza,

hogy növeljék az esélyt,
hogy egyből gyerek lesz.

Időnként akár 7 vagy 8 embrió
beültetése is előfordult,

olykor nyolcasikreket
eredményezve.

Ezért volt jellemző régebben

a lombik programokban ikrek
születése,

amit annyira imádtak a reality-show-k.

De vajon mi történik a többi
tökéletesen...

nos, ha nem is tökélesen életképes,
de embrióval?

Lehet, hogy tökéletesen életképesek,
lehet, hogy nem,

de van egy csomó embrió, amelyek
esetleg emberré válhatnának,

mint ahogy ez itt.

Mind emberré válhatnának.

De a legtöbb termékenységi központ

vagy kidobja, vagy megsemmisíti őket,

hagyják őket meghalni.

Sokat lefagyasztanak,

de maga a fagyasztás folyamata
sokat megöl közülünk,

a felengedésről nem is szólva.

Összességében a legtöbb lombikos
eljárásban

minden egyes gyermek megszületésével

(akinek aztán lehetősége lesz
felnőtt emberré fejlődni),

tízesével pusztul el
a többi életképes embrió.

Azt akarom ezzel mondani,
hogy ha ellenzed az őssejt-kutatást,

(és még egyszer: én nem akarlak
ebben befolyásolni),

de ha ellenzed

az embrionális őssejtek kutatását

pusztán az embriók elpusztítása miatt,

akkor ugyanilyen elvi okokból

ellenezned kéne az
in vitro fertilizációt is,

mert mindkettő zigóták pusztulásával jár.

Azt hiszem – de nem beszélek
többet erről,

mert nem akarlak befolyásolni,

csak rá akartam mutatni, hogy
mérjünk egyenlő mércével,

mert ez többnyire elsikkad
abban a vitában,

hogy szabad-e az őssejteket használni,
ha ez embriók pusztulásával jár.

A lombik programokban is
pusztulnak az embriók,

lehet, hogy szám szerint nem annyi,

de akkor is elpusztulnak.

Embriók százezreit pusztítják el,

vagy pusztulnak el a fagyasztás miatt

az in vitro fertilizáció során.

Akárhogy is, remélem,
most már van elegendő muníciód,

hogy részt tudj venni az őssejtekkel
kapcsolatos vitában,

és látod, mindez visszavezethető arra,
amit a meiózisról tanultunk.

Ekkor jönnek létre az ivarsejtek.

A hím gaméta megtermékenyíti
a nőit.

Kialakul a zigóta (vagy létrehozzák),
elkezd osztódni,

kialakul a szedercsíra, osztódik tovább,

blasztocisztává differenciálódik,

és már itt is vagyunk az őssejteknél.

És már van elég tudományos alapod
ahhoz, hogy részt vegyél

ebben a heves vitában.