Heranreifen der Eizelle im dominanten Follikel kurz vor der Ovulation
Rückblick: Die primäre Oozyte
In der ersten Zykluswoche ist das Heranreifen der Eizelle im jeweiligen Follikel abhängig vom Fortschritt des Reifeprozesses der umgebenden Follikelzellen. Der fitteste Follikel mit seiner Eizelle wird in der zweiten Zykluswoche zum dominanten Follikel und später zum Graafschen Follikel (Abb. 9).
Bis knapp zwei Tage vor dem Eisprung beschränkte sich die Reifung der Eizelle auf die Aufnahme von Stoffen (Anlegen des Dotters), die ihr von den umgebenden Granulosazellen gereicht wurden. Dieser Stoffaustausch wird durch Zytoplasmafortsätze der Granulosazellen, die durch die Zona pellucida hindurch in der Eizelloberfläche verankert sind, vermittelt (Abb. 10). Auch der Oozytenkern [2n,4C] ist in den letzten Tagen vor dem LH-Gipfel «gereift». Er war bis dahin in der extrem verlängerten Prophase (= Diktyotän) der ersten Reifeteilung arretiert. (Die Arretierung bestand seit der Fetalperiode.) Durch die «Reifung» tritt der Kern in die Diakinese (der Prophase) über und bereitet sich auf die Vollendung der ersten Reifeteilung vor, die durch den LH-Gipfel ausgelöst wird.
- Theca interna und externa
- Basalmembran zwischen Theka und Granulosa
- Granulosa
- Graafscher Follikel mit Follikelflüssigkeit
- primäre Oozyte
- Cumulus oophorus
- Ovarielles Gewebe
- Tunica albuginea des Ovars
- Peritonealhöhle
- 10
- Zona pellucida
- 11
- Kern in der Diakinese
- 12
- Granulosazelle
- 13
- Zellausläufer der Granulosazelle
- 14
- Mikrovilli der Eizelloberfläche
Darstellung eines Graafschen Follikels unmittelbar vor dem LH-Gipfel:
Die Granulosazellen umschliessen in kompakter Form die primäre Oozyte (5) im Cumulus oophorus (6). Die tatsächliche Grösse der Eizelle entspricht der Grösse eines i-Punktes in diesem Text.
Schnitt durch den Cumulus oophorus mit Sicht auf die primäre Oozyte. Die Zellausläufer (13) der Granulosazellen (12) versorgen die primäre Oozyte durch die Zona pellucida (10) hindurch. Der Kern ist in die Diakinese eingetreten.
Mit dem LH-Peak werden nun in und um die Eizelle herum folgende Reifungsschritte bis zur Ovulation ausgelöst.
In der Eizelle:
- Die Beendigung der ersten RT mit Ausstossung des ersten Polkörpers. (Abb. 11b)
- Inangriffnahme der zweiten RT mit Arretierung in der Metaphase (Abb. 14)
- Reifung des Zytoplasmas der Eizelle, durch Bereitstellung von Molekülen und Strukturen, welche zum Zeitpunkt der Befruchtung benötigt werden
Im Follikel:
- Die unmittelbar aussen auf der Zona pellucida sitzenden Granulosazellen ziehen ihre für die Übertragung von Stoffen ausgebildeten Zellausläufer von der Eizelloberfläche in die Zona pellucida zurück (Abb. 11a).
- Zwischen der Eizelle und der Zona pellucida bildet sich der perivitelline Spalt. Dieser ist nötig, damit sich erstens die Eizelle teilen kann, und zweitens das mit der Teilung entstandene erste Polkörper in diesen Spalt ausgestossen werden kann.
- Auflockerung der Granulosazellen im Bereich des Cumulus oophorus und Vermehrung der Granulosazellen.
- Erhöhung der Progesteronkonzentration in der Follikelflüssigkeit durch Produktionssteigerung in den Granulosazellen.
Beenden der ersten Reifeteilung
Der Spindelapparat zur Aufteilung der Chromosomen hat sich ausgebildet und radiär zur Zelloberfläche hin ausgerichtet. Das erste Polkörper wird an der Stelle entstehen, wo der Spindelapparat an der Zelloberfläche verankert ist. Weiter haben sich die Zellausläufer der Granulosazellen von der Oozytenoberfläche in die Zona pellucida zurückgezogen. Dadurch hat sich letztere von der Eizelle gelöst, was zur Bildung eines perivitellinen Spaltraumes führt. In diesen Spaltraum erfolgt die Ausstossung des ersten Polkörpers als Zeichen für das Ende der ersten Reifeteilung.
- Zona Pellucida
- Perivitelliner Spaltraum
- Spindelpapparat in Anaphase der 1. RT
- Zellausläufer der Granulosazelle
- Mikrovilli der Eizelloberfläche
- Granulosazelle
Polkörpers - sekundäre Oozyte
- 7
- Polkörper
Momentaufnahme 15h nach dem LH-Gipfel. Der Spindelapparat zur Aufteilung der Chromosomen hat sich ausgebildet und radiär zur Zelloberfläche hin ausgerichtet. Die Granulosa-Zellschichten sind teilweise aufgelockert. In der Vergrösserung ist das Zurückziehen der Fortsätze der Granulosazellen und das Auftreten des perivitellinen Spaltraumes illustriert.
Abb. 11bOvocyte secondaire jeune et son globule polaire (18h).
Die sekundäre Oozyte
Durch die Wirkung des LHs auf die Granulosazellen, haben diese angefangen ihren Zellverband aufzulockern und sich zu vermehren. Sie produzieren jetzt neu auch Progesteron, welches sie in die Follikelflüssigkeit abgeben. Durch die Trennung der homologen Chromosomen in der ersten Reifeteilung findet sich jetzt in der sekundären Oozyte ein haploider (reduplizierter) Chromosomensatz (1n, 2C). Das erste Polkörper enthält ebenfalls 1n, 2C. Polkörper und Eizelle bleiben nach der Meioseteilung durch eine feine Zytoplasmaverbindung miteinander verbunden, ähnlich wie dies bei der Bildung der männlichen Gameten der Fall ist.
Momentaufnahme 21h nach dem LH-Peak:
Die Granulosazellen sind stark aufgelockert.
Die Aufgabe des Progesterons in der Follikelflüssigkeit
Das Progesteron in der Follikelflüssigkeit hat nach heutigem Wissen folgende zwei Hauptaufgaben:
- Es stimuliert die weitere Reifung der Eizelle.
- Es gelangt bei der Ovulation in die Tube und führt zur Bildung eines Konzentrationsgradienten zur Anlockung der Spermien.
Der sprungbereite Follikel
Die Granulosazellen sezernieren neben den Hormonen auch eine extrazelluläre Matrix, hauptsächlich Hyaluronsäure, in die Follikelflüssigkeit. Vor der Ovulation nimmt das Volumen der Follikelflüssigkeit stark zu. Der Kumuluszellverband lockert sich weiter auf. Dadurch löst er sich zusammen mit der eingeschlossenen Oozyte von der Unterlage und schwimmt nun in der Follikelflüssigkeit. Den Kranz von Granulosazellen des Kumuluszellverbandes, welche die Oozyte einschliessen, nennt man Corona radiata.
Oozyte umgeben von einer Kumuluszellwolke (Corona radiata)
- Peritonealhöhle
- Sprungbereiter Follikel mit Follikelflüssigkeit
(stark Hyaluronsäure und Progesteron haltig) - Kumuluszellwolke mit Oozyte
- Aufgelockerter Kumulus
- Sekundäre Oozyte
- Corona radiata
- Ovarielles Gewebe
Momentaufnahme 35h nach dem LH-Gipfel. Eizelle schwimmt in einer Kumuluszellwolke in der Folikelflüssigkeit. Der Follikel buchtet die Oberfläche des Ovars aus. Die tatsächliche Grösse der Eizelle im Follikel entspricht der Grösse eines i-Punktes in diesem Text.
Die Eizelle hat nun alle Reifungsschritte beendet, die vom LH-Peak ausgelöst wurden. Im Zytoplasma sind die molekularen und strukturellen Vorbereitungen für die Zeit nach dem Eindringen des Spermiums getroffen worden. Erneut hat sich ein Spindelapparat (2.RT) mit den Chromosomen in der Äquatorialebene (Metaphasenplatte) ausgebildet. Die Spindel ist abermals radiär an der Zellmembran in der Nähe des Polkörpers verankert. Auch am Polkörper laufen dieselben Vorgänge ab. Die zweite Reifeteilung wird in dieser Position arretiert. Die allerletzten Schritte der Reifung, nämlich die Entarretierung der zweiten Reifeteilung, vollzieht die sekundäre Oozyte erst, wenn das Spermium eingedrungen ist.
- Spindelapparat mit Chromosomen, die die Metaphasenplatte bilden
- Arretierter Spindelapparat im Polkörper
- Perivitelliner Spaltraum
Sekundäre Oozyte:
Eizelle und Polkörper in der Metaphase der 2. RT arretiert. (in der Vergrösserung ist die bestehen bleibende Zytoplasmaverbindung erkennbar).
Die Polarkörperchen degenerieren mit der Zeit.
Der Follikel und die Eizelle sind jetzt für die Ovulation bereit, die etwa 38h nach dem LH-Gipfel stattfindet.