Первые несколько дней после оплодотворения яйцеклетка млекопитающих существует в свободном состоянии, оставаясь не прикреплённой к стенке матки. При этом она делится, и в ходе деления у зародыша образуются клетки трёх типов – из некоторых будет формироваться тело эмбриона, другие дадут начало зародышевым оболочкам, из третьих получится плацента.
И вот теперь, когда есть клеточные заготовки для полного соединения с материнским организмом, зародыш готов к имплантации в стенку матки. Как он это делает, исследователи до сих пор представляли в общих чертах: всё происходит быстро, да и наблюдать за имплантацией по понятным причинам очень трудно. Были эксперименты, в которых зародышу предлагали прикрепляться к стеклу, но стекло, мягко говоря, очень мало походит на стенку матки.
Сотрудники Каталонского института биоинженерии вместе с коллегами их других научных центров Испании и Израиля предложили эмбрионам прикрепиться не к стеклу, а гелю из коллагена, пропитанному веществами из стенки матки. Эмбрионы были мышиные и человеческие; естественно, они находились ещё в предимплантационном состоянии. Их окрашивали разными флуоресцентными красителями и каждые 20 минут в течение 16–24 часов их вместе с гелем фотографировали с помощью микроскопа. Из получившихся фотографий смонтировали видео.
В статье в Science Advances говорится, что мышиный эмбрион просто прикреплялся к поверхности, тогда как человеческий зарывался вглубь. Известно, что человеческий эмбрион выделяет некоторые ферменты, которые размягчают ткань стенки матки, помогая ему имплантироваться. Однако в новых экспериментах было видно, что эмбрион также прилагает физические усилия, втягивая себя в гель. Некоторые усилия были видны и у мышиного эмбриона, но у него они имели цель лучше прикрепиться на поверхности.
Если говорить о настоящей маточной стенке, то у мышей она должна подняться складками вокруг прикрепившегося зародыша, чтобы закрыть его в себе. Человеческий же эмбрион работу по погружению выполняет во многом сам. Также известно, что он несколько ужимается в размерах перед имплантацией – возможно, как раз для того, чтобы легче было пробираться в маточную ткань. Усилия зародыша встречают ответную реакцию, и успешная имплантация обусловлена взаимными механическими силами, которые помогают реорганизовать стенку матки.
Автор: Кирилл Стасевич