การตั้งครรภ์และการปฏิสนธิ

แพทย์ส่วนใหญ่ถือว่าวันแรกของรอบเดือนครั้งสุดท้ายคือจุดเริ่มต้นของการตั้งครรภ์ ช่วงเวลานี้เรียกว่า "วัยมีประจำเดือน" และจะเริ่มประมาณสองสัปดาห์ก่อนการปฏิสนธิ นี่คือข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการปฏิสนธิ:

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

การตกไข่

ในแต่ละเดือน รังไข่ของผู้หญิงจะเริ่มสร้างไข่ที่ยังไม่เจริญเต็มที่จำนวนหนึ่งในถุงเล็กๆ ที่เต็มไปด้วยของเหลว ถุงหนึ่งจะเจริญเต็มที่ "ฟอลลิเคิลที่โดดเด่น" นี้จะยับยั้งการเจริญเติบโตของฟอลลิเคิลอื่นๆ ซึ่งจะหยุดเติบโตและเสื่อมสลาย ฟอลลิเคิลที่เจริญเต็มที่จะแตกออกและปล่อยไข่ออกจากรังไข่ (การตกไข่) การตกไข่โดยปกติจะเกิดขึ้นสองสัปดาห์ก่อนรอบเดือนครั้งต่อไปของผู้หญิง

การพัฒนาของคอร์ปัสลูเทียม

หลังจากการตกไข่ ฟอลลิเคิลที่แตกจะพัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อที่เรียกว่าคอร์ปัสลูเทียม ซึ่งหลั่งฮอร์โมน 2 ชนิด ได้แก่ โปรเจสเตอโรนและเอสโตรเจน โปรเจสเตอโรนช่วยเตรียมเยื่อบุโพรงมดลูก (เยื่อบุโพรงมดลูก) ให้พร้อมสำหรับการฝังตัวของตัวอ่อนโดยทำให้เยื่อบุโพรงมดลูกหนาขึ้น

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

การปล่อยไข่

ไข่จะถูกปล่อยออกมาและเดินทางเข้าไปในท่อนำไข่ ซึ่งจะคงอยู่จนกว่าจะมีอสุจิอย่างน้อยหนึ่งตัวเข้าไปในท่อดังกล่าวระหว่างการปฏิสนธิ (ไข่และอสุจิ ดูด้านล่าง) ไข่สามารถปฏิสนธิได้ภายใน 24 ชั่วโมงหลังการตกไข่ โดยเฉลี่ยแล้ว การตกไข่และการปฏิสนธิจะเกิดขึ้น 2 สัปดาห์หลังจากรอบเดือนครั้งสุดท้าย

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

รอบเดือน

หากอสุจิไม่สามารถผสมกับไข่ได้ อสุจิและคอร์พัสลูเทียมก็จะเสื่อมลง ระดับฮอร์โมนที่สูงเกินไปก็จะหายไปด้วย ชั้นที่ทำหน้าที่ของเยื่อบุโพรงมดลูกจะหลุดลอกออกไป ส่งผลให้มีเลือดออกระหว่างมีประจำเดือน วงจรนี้จะเกิดขึ้นซ้ำอีก

การใส่ปุ๋ย

หากอสุจิไปถึงไข่ที่โตเต็มที่แล้ว ก็จะทำการปฏิสนธิกับไข่ เมื่ออสุจิไปถึงไข่ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงในชั้นโปรตีนของไข่ ซึ่งไม่อนุญาตให้อสุจิเข้าไปได้อีกต่อไป ณ จุดนี้ ข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับเด็กจะถูกกำหนดขึ้น ซึ่งรวมถึงเพศด้วย แม่จะมอบโครโมโซม X เท่านั้น (แม่ = XX) หากอสุจิ Y ปฏิสนธิกับไข่ ลูกจะเป็นเพศชาย (XY) หากอสุจิ X ปฏิสนธิ ลูกจะเป็นเพศหญิง (XX)

การปฏิสนธิไม่ได้หมายความถึงการรวมตัวของสารนิวเคลียสของไข่และอสุจิเท่านั้น แต่ยังเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่ซับซ้อนอีกด้วย เซลล์ไข่ถูกล้อมรอบด้วยเซลล์เม็ดเลือดขาวที่เรียกว่าโคโรนาเรเดียตา ระหว่างโคโรนาเรเดียตาและไข่ จะเกิดโซนาเปลลูซิดาขึ้น ซึ่งประกอบด้วยตัวรับเฉพาะสำหรับอสุจิ ป้องกันไม่ให้มีสเปิร์มมากเกินไป และทำให้ไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิเคลื่อนตัวไปตามท่อนำไข่ไปยังมดลูก โซนาเปลลูซิดาประกอบด้วยไกลโคโปรตีนที่หลั่งออกมาจากเซลล์ไข่ที่กำลังเจริญเติบโต

ไมโอซิสจะกลับมาเกิดขึ้นอีกครั้งในช่วงที่มีการตกไข่ ไมโอซิสจะกลับมาเกิดขึ้นอีกครั้งหลังจากค่า LH สูงสุดก่อนการตกไข่ ไมโอซิสในโอโอไซต์ที่โตเต็มที่นั้นเกี่ยวข้องกับการสูญเสียเยื่อหุ้มนิวเคลียส การประกอบโครมาตินแบบสองขั้ว และการแยกโครโมโซม ไมโอซิสสิ้นสุดลงด้วยการปลดปล่อยโพลาบอดีในระหว่างการปฏิสนธิ จำเป็นต้องมีเอสตราไดออลที่มีความเข้มข้นสูงในของเหลวในรูขุมขนเพื่อให้กระบวนการไมโอซิสปกติดำเนินไป

เซลล์สืบพันธุ์เพศชายในหลอดสร้างอสุจิเป็นผลจากการแบ่งตัวแบบไมโทซิส ก่อตัวเป็นสเปิร์มลำดับที่หนึ่ง ซึ่งผ่านกระบวนการเจริญเติบโตหลายขั้นตอนคล้ายกับไข่ของเพศหญิง ผลจากการแบ่งตัวแบบไมโอซิส สเปิร์มลำดับที่สองจึงถูกสร้างขึ้น ซึ่งประกอบด้วยโครโมโซมครึ่งหนึ่ง (23) สเปิร์มลำดับที่สองเจริญเติบโตเป็นสเปิร์มมาทิด และเมื่อไม่แบ่งตัวอีกต่อไป จะกลายเป็นสเปิร์มโตซัว ชุดของขั้นตอนการเจริญเติบโตต่อเนื่องกันนี้เรียกว่าวงจรการสร้างสเปิร์ม ในมนุษย์ วงจรนี้จะเสร็จสิ้นภายใน 74 วัน และสเปิร์มโทโกเนียมที่ยังไม่แยกความแตกต่างจะกลายเป็นสเปิร์มที่มีความเฉพาะทางสูง สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ และมีเอนไซม์ชุดหนึ่งที่จำเป็นสำหรับการแทรกซึมเข้าไปในไข่ พลังงานสำหรับการเคลื่อนไหวมาจากปัจจัยหลายประการ รวมทั้ง cAMP, Ca ²⁺, catecholamine, protein motility factor, protein carboxymethylase สเปิร์มที่พบในน้ำอสุจิสดไม่สามารถปฏิสนธิได้ พวกมันได้รับความสามารถนี้เมื่อเข้าไปในบริเวณอวัยวะสืบพันธุ์ของเพศหญิง ซึ่งพวกมันจะสูญเสียแอนติเจนของเยื่อหุ้มเซลล์ การเกิดการสร้างประจุไฟฟ้าจะเกิดขึ้น ในทางกลับกัน เซลล์ไข่จะหลั่งผลิตภัณฑ์ที่ละลายถุงอะโครโซมที่ปกคลุมนิวเคลียสส่วนหัวของอสุจิ ซึ่งเป็นที่ตั้งของกองทุนพันธุกรรมของต้นกำเนิดจากพ่อ เชื่อกันว่ากระบวนการปฏิสนธิเกิดขึ้นที่ส่วนแอมพูลลาร์ของท่อนำไข่ กรวยของท่อนำไข่มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้อย่างแข็งขัน โดยติดกับส่วนของรังไข่อย่างแน่นหนา โดยมีฟอลลิเคิลยื่นออกมาบนพื้นผิว และดูดเซลล์ไข่เข้าไป ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ที่หลั่งออกมาจากเยื่อบุผิวของท่อนำไข่ เซลล์ไข่จะถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ของโคโรนาเรเดียตา สาระสำคัญของกระบวนการปฏิสนธิประกอบด้วยการรวมกันระหว่างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียและเพศผู้ ซึ่งแยกออกจากสิ่งมีชีวิตของรุ่นพ่อแม่ไปเป็นเซลล์ใหม่เซลล์เดียว ซึ่งก็คือ ไซโกต ซึ่งไม่เพียงเป็นเซลล์เท่านั้น แต่ยังเป็นสิ่งมีชีวิตของรุ่นใหม่ด้วย

อสุจิจะนำสารนิวเคลียสหลักๆ เข้าไปในไข่ จากนั้นจะรวมเข้ากับสารนิวเคลียสของไข่จนกลายเป็นนิวเคลียสไซโกตตัวเดียว

กระบวนการของการเจริญเติบโตและการปฏิสนธิของไข่เกิดจากกระบวนการต่อมไร้ท่อและภูมิคุ้มกันที่ซับซ้อน เนื่องด้วยปัญหาทางจริยธรรม กระบวนการเหล่านี้ในมนุษย์จึงไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ ความรู้ของเราส่วนใหญ่ได้มาจากการทดลองกับสัตว์ ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับกระบวนการเหล่านี้ในมนุษย์มาก ขอบคุณการพัฒนาเทคโนโลยีการสืบพันธุ์ใหม่ในโปรแกรมการปฏิสนธิในหลอดทดลอง ระยะการพัฒนาตัวอ่อนของมนุษย์จนถึงระยะบลาสโตซิสต์ในหลอดทดลองได้รับการศึกษา ขอบคุณการศึกษาเหล่านี้ ทำให้มีการรวบรวมเนื้อหาจำนวนมากเกี่ยวกับการศึกษาเกี่ยวกับกลไกการพัฒนาตัวอ่อนในระยะเริ่มต้น การเคลื่อนตัวผ่านท่อ และการฝังตัว

หลังจากการปฏิสนธิ ไซโกตจะเคลื่อนตัวไปตามท่อนำไข่และผ่านกระบวนการพัฒนาที่ซับซ้อน การแบ่งตัวครั้งแรก (ระยะที่มีบลาสโตมีร์ 2 ตัว) จะเกิดขึ้นในวันที่ 2 หลังจากการปฏิสนธิเท่านั้น ในขณะที่เคลื่อนตัวไปตามท่อนำไข่ ไซโกตจะผ่านกระบวนการแยกตัวแบบอะซิงโครนัสอย่างสมบูรณ์ ซึ่งนำไปสู่การสร้างมอรูลา เมื่อถึงตอนนี้ เอ็มบริโอจะหลุดออกจากเยื่อใสและเยื่อบุผิวใส และที่ระยะมอรูลา เอ็มบริโอจะเข้าสู่มดลูก ซึ่งแสดงถึงกลุ่มของบลาสโตมีร์ที่หลวมๆ การผ่านท่อนำไข่เป็นช่วงเวลาสำคัญช่วงหนึ่งของการตั้งครรภ์ ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าความสัมพันธ์ระหว่างโฮมีตา/เอ็มบริโอระยะแรกและเยื่อบุผิวของท่อนำไข่ได้รับการควบคุมโดยทางเดินออโตไครน์และพาราไครน์ ทำให้เอ็มบริโอได้รับสภาพแวดล้อมที่ช่วยส่งเสริมกระบวนการปฏิสนธิและการพัฒนาเอ็มบริโอระยะแรก เชื่อกันว่าตัวควบคุมกระบวนการเหล่านี้คือฮอร์โมนที่ปลดปล่อยโกนาโดทรอปิก ซึ่งสร้างขึ้นจากทั้งตัวอ่อนระยะก่อนการฝังตัวและเยื่อบุผิวของท่อนำไข่

เยื่อบุผิวของท่อนำไข่แสดง GnRH และตัวรับ GnRH เป็นตัวส่งสารของกรดนิวคลีอิกไรโบโซม (mRNA) และโปรตีน ปรากฏว่าการแสดงออกนี้ขึ้นอยู่กับรอบเดือนและปรากฏส่วนใหญ่ในระยะลูเตียลของรอบเดือน จากข้อมูลเหล่านี้ กลุ่มนักวิจัยเชื่อว่า GnRH ในท่อนำไข่มีบทบาทสำคัญในการควบคุมเส้นทางออโตไครน์-พาราไครน์ในกระบวนการปฏิสนธิ การพัฒนาตัวอ่อนในระยะเริ่มต้น และการฝังตัว เนื่องจากในเยื่อบุผิวมดลูกในช่วงที่ "ช่วงการฝังตัว" พัฒนาสูงสุดจะมีตัวรับ GnRH จำนวนมาก

มีการแสดงให้เห็นว่ามีการสังเกตการแสดงออกของ GnRH, mRNA และโปรตีนในตัวอ่อน และจะเพิ่มขึ้นเมื่อ morula เปลี่ยนเป็น blastocyst เชื่อกันว่าการโต้ตอบระหว่างตัวอ่อนกับเยื่อบุผิวของท่อนำไข่และเยื่อบุโพรงมดลูกเกิดขึ้นผ่านระบบ GnRH ซึ่งรับประกันการพัฒนาของตัวอ่อนและการรองรับของเยื่อบุโพรงมดลูก และอีกครั้ง นักวิจัยหลายคนเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการพัฒนาของตัวอ่อนพร้อมกันและกลไกการโต้ตอบทั้งหมด หากการขนส่งของตัวอ่อนล่าช้าด้วยเหตุผลบางประการ trophoblast อาจแสดงคุณสมบัติการรุกรานก่อนเข้าสู่มดลูก ในกรณีนี้ อาจเกิดการตั้งครรภ์แบบท่อนำไข่ได้ ด้วยการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว ตัวอ่อนจะเข้าสู่มดลูก ซึ่งเยื่อบุโพรงมดลูกไม่รองรับและอาจไม่มีการฝังตัว หรือตัวอ่อนจะถูกเก็บไว้ในส่วนล่างของมดลูก นั่นคือ ในตำแหน่งที่ไม่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาต่อไปของไข่

[ 12 ], [ 13 ]

การฝังตัวของไข่

ภายใน 24 ชั่วโมงหลังการปฏิสนธิ ไข่จะเริ่มแบ่งตัวเป็นเซลล์อย่างแข็งขัน โดยจะอยู่ในท่อนำไข่ประมาณสามวัน ไซโกต (ไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิ) จะแบ่งตัวต่อไป โดยจะเคลื่อนตัวช้าๆ ไปตามท่อนำไข่ไปยังมดลูก ซึ่งจะเกาะติดกับเยื่อบุโพรงมดลูก (การฝังตัว) ไซโกตจะกลายเป็นก้อนเซลล์ก่อน จากนั้นจึงกลายเป็นลูกกลมกลวงของเซลล์ หรือที่เรียกว่า บลาสโตซิสต์ (ถุงเอ็มบริโอ) ก่อนที่จะฝังตัว บลาสโตซิสต์จะโผล่ออกมาจากชั้นป้องกัน เมื่อบลาสโตซิสต์เข้าใกล้เยื่อบุโพรงมดลูก การแลกเปลี่ยนฮอร์โมนจะส่งเสริมการเกาะตัวของบลาสโตซิสต์ ผู้หญิงบางคนอาจมีเลือดออกกระปริดกระปรอยหรือเลือดออกเล็กน้อยเป็นเวลาสองสามวันระหว่างการฝังตัว เยื่อบุโพรงมดลูกจะหนาขึ้นและปากมดลูกจะถูกปิดด้วยเมือก

เซลล์ระยะบลาสโตซิสต์จะเติบโตเป็นกลุ่มเซลล์ภายในระยะเวลาสามสัปดาห์ และสร้างเซลล์ประสาทชุดแรกของทารก ทารกจะเรียกว่าเอ็มบริโอตั้งแต่ช่วงปฏิสนธิจนถึงสัปดาห์ที่แปดของการตั้งครรภ์ หลังจากนั้นจะเรียกว่าทารกในครรภ์จนกระทั่งคลอด

กระบวนการฝังตัวสามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเอ็มบริโอที่เข้าสู่มดลูกได้เข้าสู่ระยะบลาสโตซิสต์แล้ว บลาสโตซิสต์ประกอบด้วยเซลล์ชั้นใน - เอนโดเดิร์ม ซึ่งเป็นเซลล์ที่สร้างเอ็มบริโอขึ้นมา และเซลล์ชั้นนอก - โทรเฟกโตเดิร์ม ซึ่งเป็นเซลล์ตั้งต้นของรก เชื่อกันว่าในระยะก่อนการฝังตัว บลาสโตซิสต์จะแสดงปัจจัยก่อนการฝังตัว (PIF) ปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือดเอ็นโดทีเลียม (VEGF) รวมถึง mRNA และโปรตีนเป็น VEGF ซึ่งทำให้เอ็มบริโอสามารถสร้างหลอดเลือดใหม่ได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้เกิดการสร้างรกได้สำเร็จ และสร้างเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาต่อไป

เพื่อให้การฝังตัวประสบความสำเร็จ จำเป็นที่เซลล์เยื่อบุโพรงมดลูกจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นทั้งหมดในกระบวนการแบ่งตัวของเซลล์เยื่อบุโพรงมดลูกเพื่อให้เกิด "ช่วงการฝังตัว" ซึ่งปกติจะสังเกตเห็นได้ในวันที่ 6-7 หลังจากการตกไข่ และระยะบลาสโตซิสต์จะต้องถึงระยะการเจริญเติบโตเต็มที่และโปรตีเอสจะต้องถูกกระตุ้น ซึ่งจะช่วยให้ระยะบลาสโตซิสต์เคลื่อนตัวเข้าไปในเยื่อบุโพรงมดลูกได้ง่ายขึ้น "การตอบสนองต่อเยื่อบุโพรงมดลูกเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงทางเวลาและเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อนในเยื่อบุโพรงมดลูก ซึ่งควบคุมโดยฮอร์โมนสเตียรอยด์" กระบวนการต่างๆ ของการเกิด "ช่วงการฝังตัว" และการเจริญเติบโตของระยะบลาสโตซิสต์จะต้องดำเนินไปพร้อมๆ กัน หากไม่เกิดขึ้น การฝังตัวจะไม่เกิดขึ้นหรือการตั้งครรภ์จะถูกขัดขวางในระยะเริ่มต้น

ก่อนการฝังตัว เยื่อบุผิวของเยื่อบุโพรงมดลูกจะถูกปกคลุมด้วยมิวซิน ซึ่งช่วยป้องกันการฝังตัวก่อนกำหนดของระยะบลาสโตซิสต์และป้องกันการติดเชื้อ โดยเฉพาะมิวซิน 1 - เอพิเซียลิน ซึ่งมีบทบาทเป็นเกราะป้องกันในด้านต่างๆ ของสรีรวิทยาของระบบสืบพันธุ์เพศหญิง เมื่อถึงเวลาที่ "ช่วงเวลาการฝังตัว" เปิดขึ้น ปริมาณของมิวซินจะถูกทำลายโดยโปรตีเอสที่ผลิตโดยเอ็มบริโอ

การฝังตัวของบลาสโตซิสต์ในเยื่อบุโพรงมดลูกประกอบด้วย 2 ระยะ ระยะที่ 1 - การยึดเกาะของโครงสร้างเซลล์ 2 โครงสร้าง และระยะที่ 2 - การยึดเกาะของเนื้อเยื่อบุโพรงมดลูก คำถามที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือ เอ็มบริโอระบุตำแหน่งการฝังตัวที่ยังคงเปิดอยู่ได้อย่างไร นับตั้งแต่ช่วงบลาสโตซิสต์เข้าสู่มดลูกจนกระทั่งเริ่มการฝังตัว จะใช้เวลา 2-3 วัน โดยสันนิษฐานว่าเอ็มบริโอจะหลั่งปัจจัย/โมเลกุลที่ละลายน้ำได้ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับเยื่อบุโพรงมดลูกเพื่อเตรียมให้พร้อมสำหรับการฝังตัว การยึดเกาะมีบทบาทสำคัญในกระบวนการฝังตัว แต่กระบวนการนี้ซึ่งช่วยให้มวลเซลล์ที่แตกต่างกันสองส่วนยึดติดกันได้นั้นมีความซับซ้อนมาก มีปัจจัยจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง เชื่อกันว่าอินทิกรินมีบทบาทนำในการยึดเกาะในช่วงเวลาของการฝังตัว อินทิกริน-01 มีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากการแสดงออกของอินทิกรินจะเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาของการฝังตัว อย่างไรก็ตาม อินทิกรินเองไม่มีกิจกรรมทางเอนไซม์และต้องเชื่อมโยงกับโปรตีนเพื่อสร้างสัญญาณไซโตพลาสซึม การวิจัยที่ดำเนินการโดยกลุ่มนักวิจัยจากญี่ปุ่นแสดงให้เห็นว่าโปรตีน RhoA ที่จับกัวโนซีนไตรฟอสเฟตขนาดเล็กจะเปลี่ยนอินทิกรินเป็นอินทิกรินที่มีฤทธิ์ ซึ่งสามารถมีส่วนร่วมในการยึดเกาะเซลล์ได้

นอกจากอินทีกรินแล้ว โมเลกุลการยึดเกาะยังรวมถึงโปรตีน เช่น โทรฟินิน บัสติน และแทสติน

Trofinin เป็นโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ที่แสดงออกบนพื้นผิวของเยื่อบุโพรงมดลูกที่บริเวณที่ฝังตัวและบนพื้นผิวด้านบนของ trophectoderm ของระยะบลาสโตซิสต์ Bustin และ Tustin เป็นโปรตีนในไซโทพลาสซึมที่สร้างสารเชิงซ้อนที่มีฤทธิ์ในการยึดเกาะร่วมกับ trophinin โมเลกุลเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีส่วนร่วมในการฝังตัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการพัฒนาต่อไปของรกด้วย โมเลกุลของเมทริกซ์นอกเซลล์ เช่น ออสเตโอแคนธินและลามินิน มีส่วนร่วมในการยึดเกาะ

ปัจจัยการเจริญเติบโตต่างๆ มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง นักวิจัยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับบทบาทของปัจจัยการเจริญเติบโตที่คล้ายอินซูลินและโปรตีนที่จับกับปัจจัยเหล่านี้ โดยเฉพาะ IGFBP ในการฝังตัว โปรตีนเหล่านี้มีบทบาทไม่เพียงแต่ในกระบวนการฝังตัวเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในการสร้างแบบจำลองปฏิกิริยาของหลอดเลือดและควบคุมการเติบโตของกล้ามเนื้อมดลูกด้วย ตามที่ Paria et al. (2001) ระบุ ปัจจัยการเจริญเติบโตของหนังกำพร้าที่จับกับเฮปาริน (HB-EGF) ซึ่งแสดงออกทั้งในเยื่อบุโพรงมดลูกและในตัวอ่อน รวมถึงปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์ (FGF) โปรตีนที่กระตุ้นการสร้างกระดูก (BMP) เป็นต้น มีบทบาทสำคัญในกระบวนการฝังตัว หลังจากการยึดเกาะของระบบเซลล์ทั้งสองของเยื่อบุโพรงมดลูกและทรอโฟบลาสต์ ระยะการบุกรุกของทรอโฟบลาสต์ก็จะเริ่มขึ้น เซลล์ trophoblast หลั่งเอนไซม์โปรตีเอสที่ช่วยให้ trophoblast “บีบ” ตัวเองระหว่างเซลล์เข้าไปในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ทำลายเมทริกซ์นอกเซลล์ด้วยเอนไซม์เมทัลโลโปรตีเอส (MMP) อินซูลินไลค์โกรทแฟกเตอร์ II ของ trophoblast เป็นปัจจัยโกรทที่สำคัญที่สุดของ trophoblast

ในช่วงเวลาของการฝังตัว เยื่อบุโพรงมดลูกทั้งหมดจะถูกแทรกซึมด้วยเซลล์ที่มีภูมิคุ้มกัน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของปฏิสัมพันธ์ระหว่าง trophoblast กับเยื่อบุโพรงมดลูก ความสัมพันธ์ทางภูมิคุ้มกันระหว่างเอ็มบริโอและแม่ในระหว่างตั้งครรภ์นั้นคล้ายคลึงกับความสัมพันธ์ที่สังเกตได้จากปฏิกิริยาระหว่างกราฟต์กับผู้รับ เชื่อกันว่าการฝังตัวในมดลูกได้รับการควบคุมในลักษณะเดียวกัน โดยผ่านเซลล์ T ที่จดจำแอนติเจนของทารกในครรภ์ที่แสดงออกโดยรก อย่างไรก็ตาม การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการฝังตัวอาจเกี่ยวข้องกับเส้นทางการจดจำแอนติเจนใหม่ที่ใช้เซลล์ NK มากกว่าเซลล์ T trophoblast ไม่แสดงแอนติเจน HLAI หรือคลาส II แต่แสดงแอนติเจน HLA-G ที่เป็นพหุรูป แอนติเจนที่มาจากพ่อนี้ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลการยึดเกาะสำหรับแอนติเจน CD8 ของเม็ดเลือดขาวเม็ดใหญ่ ซึ่งมีจำนวนเพิ่มขึ้นในเยื่อบุโพรงมดลูกในช่วงกลางของระยะลูทีน เซลล์ NK เหล่านี้ที่มีเครื่องหมาย CD3-CD8+ CD56+ มีหน้าที่เฉื่อยในการผลิตไซโตไคน์ที่เกี่ยวข้องกับ Th1 เช่น TNFcc, IFN-y เมื่อเปรียบเทียบกับเม็ดเลือดขาวเม็ดเล็กที่มี CD8-CD56+ นอกจากนี้ trophoblast ยังแสดงตัวรับที่มีความสามารถในการจับต่ำ (ความสัมพันธ์) สำหรับไซโตไคน์ TNFa, IFN-y และ GM-CSF เป็นผลให้จะเกิดการตอบสนองที่โดดเด่นต่อแอนติเจนของทารกในครรภ์ที่เกิดจากการตอบสนองผ่าน Th2 กล่าวคือ จะมีการผลิตไซโตไคน์ที่ไม่ใช่ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบเป็นหลัก แต่ไซโตไคน์ที่ควบคุม (il-4, il-10, il-13 เป็นต้น) สมดุลปกติระหว่าง Th1 และ Th2 ส่งเสริมการบุกรุกของ trophoblast ที่ประสบความสำเร็จมากขึ้น การผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบมากเกินไปจะจำกัดการบุกรุกของโทรโฟบลาสต์และทำให้การพัฒนาของรกล่าช้าลง ส่งผลให้การผลิตฮอร์โมนและโปรตีนลดลง นอกจากนี้ ไซโตไคน์ T ยังช่วยเพิ่มกิจกรรมของโปรทรอมบินไคเนสและกระตุ้นกลไกการแข็งตัวของเลือด ทำให้เกิดลิ่มเลือดและการแยกตัวของโทรโฟบลาสต์

นอกจากนี้ ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องยังได้รับอิทธิพลจากโมเลกุลที่ผลิตโดยทารกในครรภ์และน้ำคร่ำ ได้แก่ เฟทูอินและสเปอร์มีน โมเลกุลเหล่านี้จะยับยั้งการผลิต TNF การแสดงออกของ HU-G บนเซลล์ของ trophoblast จะยับยั้งตัวรับเซลล์ NK และด้วยเหตุนี้จึงลดการรุกรานทางภูมิคุ้มกันต่อ trophoblast ที่บุกรุกเข้ามาด้วย

เซลล์สโตรมาเซลล์เดซิดัวและเซลล์ NK สร้างไซโตไคน์ GM-CSF, CSF-1, aINF, TGFbeta ซึ่งจำเป็นต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนา การแพร่กระจายและการแบ่งตัวของ trophoblast

การเจริญเติบโตและพัฒนาการของ trophoblast ทำให้การผลิตฮอร์โมนเพิ่มขึ้น โปรเจสเตอโรนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสัมพันธ์ทางภูมิคุ้มกัน โปรเจสเตอโรนกระตุ้นการผลิตโปรตีนในรกโดยเฉพาะโปรตีน TJ6 ในระดับท้องถิ่น จับกับเม็ดเลือดขาวชนิด decidual CD56+16+ ทำให้เกิดอะพอพโทซิส (การตายของเซลล์ตามธรรมชาติ)

เพื่อตอบสนองต่อการเติบโตของ trophoblast และการบุกรุกของมดลูกไปยังหลอดเลือดแดงขนาดเล็กแบบเกลียว แม่จะผลิตแอนติบอดี (การบล็อก) ซึ่งมีหน้าที่ในการสร้างภูมิคุ้มกันและบล็อกการตอบสนองภูมิคุ้มกันในบริเวณนั้น รกจะกลายเป็นอวัยวะที่มีภูมิคุ้มกันพิเศษ ในการตั้งครรภ์ที่มีพัฒนาการตามปกติ สมดุลภูมิคุ้มกันนี้จะถูกสร้างขึ้นเมื่ออายุครรภ์ 10-12 สัปดาห์

การตั้งครรภ์และฮอร์โมน

ฮอร์โมนโกนาโดโทรปินในมนุษย์เป็นฮอร์โมนที่ปรากฏในเลือดของแม่ตั้งแต่ช่วงปฏิสนธิ ฮอร์โมนนี้สร้างขึ้นจากเซลล์ของรก ฮอร์โมนนี้ตรวจพบได้จากชุดทดสอบการตั้งครรภ์ อย่างไรก็ตาม ระดับของฮอร์โมนนี้จะสูงพอที่จะตรวจพบได้เพียง 3-4 สัปดาห์หลังจากวันแรกของรอบเดือนครั้งสุดท้าย

ระยะพัฒนาการของการตั้งครรภ์เรียกว่าไตรมาสหรือระยะเวลา 3 เดือน เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงสำคัญที่เกิดขึ้นในแต่ละระยะ