Dẫn nhập Y học Sinh sản Sự làm tổ phôi Từ làm tổ đến thai lâm sàng Sự làm tổ phôi Từ làm tổ đến thai lâm sàng Đỗ Thị Ngọc Mỹ, Âu Nhựt Luân Mục tiêu giảng Sau học xong, sinh viên có khả năng: Trình bày khái niệm cửa sổ làm tổ vai trò progesterone việc mở cửa sổ làm tổ Trình bày chất hóa học-miễn nhiễm tượng làm tổ Trình bày vai trò human Chorionic Gonadotropin (hCG) giai đoạn sớm thai kỳ Trình bày phát triển thai thời điểm xác nhận thai lâm sàng Giải thích số tượng ứng dụng thường gặp dựa sở hiểu biết làm tổ phôi BỐI CẢNH NỀN CỦA HIỆN TƯỢNG LÀM TỔ Progesterone hormone thiết yếu q trình làm tổ phơi màng Tại nội mạc tử cung, hài hịa cao độ tác động hiệp đồng estrogen progesterone điều kiện thiết yếu để tạo thay đổi cần thiết trước làm tổ Trước tiên, nội mạc tử cung phải chuẩn bị mức estrogen Kế đến, progesterone phải xuất lúc, vào thời điểm nội mạc sẵn sàng để chuyển sang phân tiết Sự có mặt tác động lúc progesterone nội mạc tử cung chuẩn bị mức trước estrogen, gene tế bào nội mạc tử cung điều hòa lên hay điều hòa xuống Mối tương quan estrogen progesterone định chiều hướng điều hòa gene lên hay xuống, từ định khả tiếp nhận phôi nội mạc tử cung Cửa sổ làm tổ mở progesterone Sau chuẩn bị thích hợp với progesterone, nội mạc tử cung đạt đến trạng thái sẵn sàng để tiếp nhận phôi đến làm tổ Cửa sổ làm tổ mở Hình 2: Pinopodes Dưới ảnh hưởng lúc progesterone nội mạc chuẩn bị mức trước estradiol, gene tế bào nội mạc điều hòa lên xuống Sự diện khoảng thời gian ngắn, khoảng ngày, tế bào pinopode biểu nội mạc tử cung sẵn sàng cho tượng làm tổ Thời gian gọi cửa sổ làm tổ Nguồn:humrep.oxfordjournals.org Nội mạc tử cung tiếp nhận phôi làm tổ cửa sổ làm tổ mở Hình 1: Cửa sổ làm tổ giai đoạn mà phơi làm tổ Nguồn: kup.at Tại nội mạc tử cung thời điểm cửa sổ làm tổ, có diện tế bào gọi pinopode Thời gian xuất tồn pinopode ngắn, khoảng ngày Tại bề mặt pinopode diễn đối thoại phôi nội mạc tử cung trước làm tổ Cửa sổ làm tổ mở ngày thứ 18 bị đóng lại ngày thứ 23 chu kỳ Cửa sổ làm tổ khoảng thời gian mà nội mạc tiếp nhận phơi làm tổ Sự lệch pha thời điểm mở cửa sổ làm tổ thời điểm phơi màng dẫn đến việc phôi tiếp cận với nội mạc tử cung cửa sổ làm tổ, hệ phôi không tiếp nhận Cửa sổ làm tổ bị di dời tác động nội sinh hồng thể hóa sớm gây tăng sớm progesterone nội sinh, hay tác động ngoại sinh dùng hormone nguồn gốc ngoại lai… Cửa sổ làm tổ bị di dời làm thay đổi vị trí tương đối so với thời điểm phơi màng Dẫn nhập Y học Sinh sản Sự làm tổ phôi Từ làm tổ đến thai lâm sàng hợp Phôi phải khỏi ZP để tìm nguồn cung cấp oxygen phù hợp với nhu cầu ngày cao nó, đồng thời tiếp cận trực tiếp với nguồn cung cấp dưỡng chất từ mẹ Màng ZP bị mỏng dần vị trí, để cuối bị phá vỡ Phơi nang qua lổ hỗng để vào buồng tử cung chuẩn bị cho tiến trình làm tổ Hiện tượng gọi tượng màng Đối thoại hóa học kích hoạt biến đổi bề mặt nội mạc giao diện phơi-nội mạc Hình 3: Điều hòa gene nội mạc tử cung qua giai đoạn Dưới tác dụng estradiol progesterone, gene tế bào nội mạc điều hòa lên xuống Điều hòa gene thay đổi đặc trưng cho giai đoạn Ghi nhận khác biệt rõ rệt thành phần gene điều hòa cửa sổ làm tổ so với ngồi cửa sổ làm tổ Phơi màng thực trao đổi tín hiệu hóa học với nội mạc tử cung Growth Factor cytokins từ phôi thúc đẩy biến đổi nội mạc tử cung Tại giao diện vi nhung mao ngun bào ni pinopode, tín hiệu tế bào gồm LIF EGF thúc đẩy tương tác loại tế bào Nguồn:Garcia Gomez Fert Steril 2013 Phôi mảnh bán dị ghép, nên phải đối mặt với tượng thải ghép Phơi có vốn gene khơng giống với vốn gene mẹ Nó tiếp nhận ½ vốn di truyền mẹ Hệ là, mặt miễn dịch, phôi mảnh bán dị ghép Mảnh ghép không tương đồng với hệ miễn dịch mẹ Do bất tương đồng mặt miễn dịch, phôi phải đối mặt với tượng thải ghép Nói cách khác, để phơi làm tổ thành cơng, điều kiện cần đủ phải khởi phát tiến trình đáp ứng ức chế miễn nhiễm, nhằm ngăn cản việc thể người mẹ loại bỏ mảnh bán dị ghép Phản hồi âm LH đỉnh cao progesterone gây ly giải hoàng thể chu kỳ Vào ngày thứ sau phóng nỗn, tác dụng LH, hoạt động chế tiết progesterone hoàng thể chu kỳ đạt đến đỉnh cao nhất, hoàn thành sứ mạng mở cửa sổ làm tổ để đón nhận phôi thai Tuy nhiên, nồng độ cao progesterone gây phản hồi âm hạ đồi-yên, làm giảm nhịp điệu xung GnRH hạ đồi, làm tuyến yên giảm hay ngưng phóng thích LH LH tuyến n bị sút giảm, hoàng thể bị ly giải Sự ly giải hoàng thể dẫn đến hệ sụt giảm sản xuất steroid sinh dục, có progesterone, hormone có nguồn gốc chủ yếu từ hồng thể Mất nguồn cung cấp chủ yếu steroid sinh dục, nội mạc tử cung sụp đổ Lúc này, cần có chế khác để giúp hoàng thể khỏi bị ly giải, khơng khơng thể có thụ thai Hình 3: Phơi ngày thứ hồn tất tiến trình khỏi Zona Pellucida Vào ngày thứ sáu sau thụ tinh, ZP bị mỏng dần vị trí, bị phá vỡ Hiện tượng phơi màng xảy Phơi nang qua lổ hỗng để vào buồng tử cung chuẩn bị cho tiến trình làm tổ Trên hình chụp, ta thấy màng ZP bị phá thủng vị trí giờ, qua phơi nang tiếp cận với nội mạc tử cung Nguồn: Science Thoạt tiên phôi bị nhận diện tế bào miễn dịch bẩm sinh THOÁT KHỎI ZP, XÂM NHẬP NỘI MẠC TỬ CUNG VÀ TIẾN VỀ CÁC MẠCH MÁU Cần nhớ lại nội mạc tử cung giai đoạn phân tiết có nhiều tế bào miễn dịch bẩm sinh đại thực bào, tế bào giết tự nhiên (uNK) tế bào (DC) Khi phôi tiếp cận với nội mạc tử cung, sớm bị nhận diện Chính tế bào đáp ứng miễn dịch bẩm sinh kích hoạt trước tiên Sau hệ thống miễn dịch bẩm sinh kích hoạt đến lượt chế điều hòa hệ thống miễn dịch tế bào kích hoạt Ngày thứ sau thụ tinh, phơi khỏi ZP, chu du mơi trường buồng tử cung tiếp cận với nội mạc tử cung Hệ thống miễn dịch tế bào đóng vai trị quan trọng tiếp nhận hay thải trừ mảnh bán dị ghép Vào ngày thứ sau thụ tinh, trao đổi khí dinh dưỡng phơi nang mẹ thơng qua ZP khơng cịn thích Các đáp ứng miễn dịch dẫn đến đáp ứng chuyển đổi tế bào nguyên khởi thành tế bào T điều hòa (Treg) Dẫn nhập Y học Sinh sản Sự làm tổ phôi Từ làm tổ đến thai lâm sàng Treg đến lượt can thiệp cân tế bào thuộc nhánh T helper (Th1) T helper (Th2) Như vậy, song hành xảy chiều hướng đáp ứng miễn dịch, theo chiều hướng thải trừ thông qua Th1 cịn lại theo chiều hướng tiếp nhận thơng qua Th2 Progesterone, tác động khơng qua gene hệ thống miễn nhiễm1, làm chế miễn dịch tế bào theo hướng ưu Th2, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp nhận mảnh bán dị ghép Ưu đáp ứng miễn dịch bất thường theo chiều hướng Th1 (Th1 Th17) dẫn đến thất bại xâm nhập nguyên bào nuôi, dẫn đến kết cục xấu thai kỳ Đến cuối thai kỳ, chuyển đổi từ thiên hướng Th2 sang Th1 dẫn đến hàng loạt thay đổi miễn dịch nội tiết học, dẫn đến chuyển Chỉ đến ngày thứ sau thụ tinh, hội bào nuôi tiếp cận mạch máu xoắn ốc nội mạc tử cung Ngày thứ 7, sau tiếp cận thành công với nội mạc tử cung, hội bào nuôi phát triển từ khối nguyên bào nuôi bắt đầu tiến trình tách rẽ tế bào nội mạc tử cung, làm cho phơi chìm dần vào nội mạc tử cung Tiến trình tách rẽ tế bào nội mạc thực qua men gây ly giải cầu nối tế bào nội mạc Đồng thời, tế bào có nguồn gốc ni phóng thích VEGF, tác nhân quan trọng cho tái cấu trúc phân bố mạch máu nội mạc phù hợp với diện phơi Hình 4: Bản chất hóa học-miễn nhiễm đối thoại trước làm tổ phơi nội mạc tử cung Phơi màng trao đổi tín hiệu hóa học với nội mạc tử cung Đối thoại thúc đẩy biến đổi nội mạc tử cung, đồng thời ảnh hưởng đến giao diện vi nhung mao nguyên bào nuôi tế bào pinopode Nguồn: abortionpills.ca Đáp ứng miễn dịch thiên Th2 trì cuối thai kỳ Hình 5: Thay đổi định hướng phenotype macrophage thai kz Trong thai kz, định hướng phenotype macrophage thay đổi theo chiều hướng dung nạp Ưu phenotype M1 vào thời điểm xâm nhập nguyên bào nuôi chuyển dần sang ưu phenotype M2 suốt thai kz Ưu M2 giúp thai kz tồn phát triển Vào cuối thai kz, ghi nhận trở lại ưu phenotype M1, dẫn đến việc phát khởi chuyển Nguồn: Yong-Hong Zhang Front Immunol., 09 February 2017 Dưới đáp ứng miễn dịch theo chiều hướng Th2, phôi thai làm tổ thành công, xâm nhập phát triển nguyên bào nuôi đảm bảo Thông qua tế bào T CD8+ l PIBF Hình 6: Từ N7 đến N9, phơi chìm dần vào nội mạc tử cung N7, sau tiếp cận nội mạc tử cung thành công, hội bào nuôi bắt đầu tách rẽ tế bào nội mạc tử cung, làm phơi chìm dần vào nội mạc N8, hội bào nuôi phát triển mạnh, tạo hốc bên Lúc chưa tiếp cận với mạch máu nội mạc tử cung nên phơi chưa có trao đổi chất trực tiếp với máu mẹ N9, phôi chìm hẳn vào nội mạc tử cung Hội bào ni phát triển tạo hốc rỗng, tiền thân hồ máu Hội bào nuôi tiếp cận với mạch máu nội mạc, chưa phá vỡ chúng thời điểm Nguồn: Junqueira’s basic histology Text and atlas Via: histonano.com Ngày thứ 8, hội bào nuôi tiếp tục phát triển mạnh, bắt đầu tạo hốc bên lịng khối hội bào ni Tuy nhiên, tận thời điểm này, phôi chưa Dẫn nhập Y học Sinh sản Sự làm tổ phôi Từ làm tổ đến thai lâm sàng có trao đổi trực tiếp với máu mẹ, chưa tiếp cận với mạch máu nội mạc tử cung Ngày thứ 9, phơi chìm hẳn vào nội mạc tử cung Hội bào nuôi phát triển tạo nên hốc rỗng, tiền thân hồ máu sau Hội bào nuôi tiếp cận với mạch máu nội mạc, chưa phá vỡ chúng thời điểm hCG THAY VAI TRỊ CỦA LH, CHUYỂN HỒNG THỂ CHU KỲ THÀNH HOÀNG THỂ THAI KỲ Phá hủy mạch máu xoắn ốc thành lập hồ máu sơ khai cho phép phôi trao đổi chất trực tiếp với máu mẹ Ngày thứ 10, hội bào nuôi phá vỡ thành công mạch máu xoắn ốc nội mạc tử cung Máu từ mạch máu bị vỡ lấp đầy khoảng trống tạo hội bào nuôi, tạo hồ máu sơ khai Kể từ thời điểm này, phôi trực tiếp nhận dưỡng chất trực tiếp thực trao đổi khí với máu mẹ thông qua hồ máu sơ khai Ngược lại, hội bào ni phóng thích human Chorionic Gonadotropin (hCG) vào máu mẹ Cấu tạo giống LH giúp hCG thay hoàn toàn LH đảm trách nhiệm vụ LH2 Đoạn C-terminal làm hCG có thời gian bán hủy dài so với LH T½ dài đảm bảo hCG trì hoạt tính LH cách hiệu thời gian dài Trong chu kỳ khơng có thai, ly giải hoàng thể bắt đầu xảy từ ngày thứ 11 sau phóng nỗn Trong chu kỳ có thai, có mặt lúc hCG vào thời điểm LH tuyến yên bị sút giảm giúp hoàng thể tiếp tục tồn phát triển thành hoàng thể thai kỳ Hoàng thể thai kỳ tiếp tục hoạt động sản xuất steroid sinh dục để trì thai kỳ Hiện diện hCG máu mẹ chứng tượng làm tổ Từ có diện hCG máu, người phụ nữ xem có thai mặt sinh hóa Những phân tử hCG xuất máu mẹ kể từ ngày thứ 10 sau thụ tinh, hội bào nuôi phá vỡ mạch máu xoắn ốc nội mạc, tiếp xúc trực tiếp với máu mẹ Hiện diện hCG chứng diện nguyên bào nuôi, chứng hoạt động làm tổ trứng thụ tinh hCG chứng sinh hóa thai kỳ TỪ THAI SINH HĨA ĐẾN THAI LÂM SÀNG Ở lồi người, có chênh lệch lớn tỉ lệ có thai sinh hóa tỉ lệ có thai lâm sàng Ở lồi người, tỉ lệ làm tổ thất bại trứng thụ tinh cao Chỉ có khoảng chưa đến 30% số chu kỳ có phóng nỗn thụ tinh đến thai lâm sàng Có nhóm lý chủ yếu để giải thích tượng này: Lệch bội phơi Đáp ứng miễn dịch thiên lệch Th1 Bất thường kiểm sốt thượng di truyền Lệch bội phơi tượng thường gặp Hình 7: N10, hội bào nuôi xâm thực mạch máu nội mạc N10, phản hồi âm P4 gây giảm mạnh nguồn LH từ tuyến yên Hoàng thể chuẩn bị vào tiến trình tự tiêu vong Cần có nguồn LH bổ sung để cứu hồng thể khỏi tiêu vong, từ cứu nội mạc tử cung Nguồn: laboratoriumwiezi.pl Do có cấu trúc tương tự LH, hCG từ hội bào nuôi có hoạt tính LH, chuyển hồng thể chu kỳ thành hoàng thể thai kỳ Như vậy, kể từ ngày thứ 10 trở đi, từ hồ máu sơ khai, hCG vào máu mẹ hCG hormone sản xuất từ hội bào ni có hoạt tính hướng tuyến sinh dục Phân tử LH phân tử hCG có cấu tạo giống nhau, ngoại trừ phân tử hCG dài có thêm đoạn Cterminal Lý thứ khiến tỉ lệ làm tổ thành công thấp bất thường kiểu lệch bội bào thai Khảo sát tiền làm tổ thực phôi có từ thụ tinh ống nghiệm xác nhận tính phổ biến lệch bội phơi tiền làm tổ Bất thường di truyền mức độ khác ảnh hưởng lên tiến trình điều hịa gene quan trọng phơi, làm ngưng tiến trình phát triển phơi Miễn dịch tế bào có ảnh hưởng quan trọng lên giai đoạn trước thai lâm sàng Về mặt miễn nhiễm, sau làm tổ, tương quan Th1:Th2 có ý nghĩa quan trọng thành công hay thất bại thai kỳ Ưu Th1 (pro-inflammatory) thường dẫn đến thai kỳ thất bại, dẫn đến thai kỳ với kết cục sản khoa xấu phát triển bào thai bất thường, tăng huyết áp thai kỳ… Thật có khác biệt quan trọng chức hCG LH, pathway chúng khơng hồn tồn (xem thêm hCG tài liệu tham khảo) Dẫn nhập Y học Sinh sản Sự làm tổ phôi Từ làm tổ đến thai lâm sàng Ưu Th2 (anti-inflammatory) liên quan đến thai kỳ thành công Ưu Th2 trì suốt thai kỳ bình thường Bất thường thượng di truyền nội mạc tử cung hay phôi ảnh hưởng đến khả phát triển phôi Các bất thường yếu tố nội hay ngoại lai ảnh hưởng đến chế kiểm soát thượng di truyền nội mạc tử cung lẫn phôi thai Bất thường kiểm sốt thượng di truyền nội mạc tử cung có nguyên nhân nội sinh (như rối loạn phóng noãn) hay ngoại sinh (dùng thuốc ngoại lai) làm thay đổi tiến trình điều hịa gene nội mạc tử cung, di dời vị trí cửa sổ làm tổ, qua ảnh hưởng đến khả làm tổ phơi Bất thường thượng di truyền phơi ảnh hưởng đến chương trình hóa điều hịa gene, làm phôi thất bại phát triển Diễn biến hCG phản ánh hoạt động nuôi Phân ly chức nuôi khối tế bào phôi ngày rõ Phôi phát triển, phân ly phôi nuôi trở nên rõ Hoạt động nuôi sản xuất hCG để trì thai kỳ Biến thiên hCG thể tình trạng lành mạnh hoạt động nuôi Hoạt động xâm thực chế tiết hCG nuôi không liên quan khơng phản ánh xảy đĩa phơi Trong đó, đĩa phơi, q trình điều hịa gene, phân chia, biệt hóa thành tạo quan kiện Hoạt động phôi không song hành, qua hoạt động nuôi Ở thời điểm tuần sau thụ tinh, thai kỳ xác nhận lâm sàng siêu âm Phơi hồn tất tiến trình làm tổ vào ngày thứ 14 Lông cấu trúc màng đệm hình thành, tiếp cận với hồ máu sơ khai Ở phơi, hình thành đĩa phơi lá, túi ối túi nỗn hồng Hình 7: Từ ngày thứ 10 đến ngày thứ 14 N10, hội bào nuôi bắt đầu phá vỡ thành công mạch máu nội mạc Máu từ mạch máu bị vỡ lấp đầy khoảng trống tạo hội bào nuôi, cho phép diễn trao đổi chất trực tiếp mẹ phôi Kể từ thời điểm này, phôi trực tiếp nhận dưỡng chất thực trao đổi khí với máu mẹ qua hồ máu sơ khai Mặt khác, hCG từ hội bào nuôi thông qua hồ máu để vào máu mẹ N14, phơi hồn tất tiến trình làm tổ Lơng ngun thủy cấu trúc màng đệm hình thành, tiếp cận với hồ máu sơ khai Trên phơi, hình thành đĩa phơi lá, túi ối yolk-sac Nguồn: apsubiology.org Khoảng tuần sau thời điểm này, tức tuần sau thụ tinh, thai kỳ nhìn thấy qua siêu âm Kể từ nhìn thấy siêu âm, ta gọi người phụ nữ có thai lâm sàng TÀI LIỆU ĐỌC THÊM Yen & Jaffe's reproductive endocrinology, 8th edition Tác giả Jerome F Strauss III Robert L Barbieri Nhà xuất Saunders Elsevier 2018 Obstetrics and gynecology 8th edition Tác giả Beckmann Hợp tác xuất với ACOG Nhà xuất Wolters Kluwer Health 2019