O co chodzi z bliźniakami? – czyli cielaki różnej płci

Żeby zrozumieć problem jaki może wystąpić przy bliźniakach różnopłciowych należy poznać budowę łożyska u krowy. Poprzez łożysko (łac. Placenta) rozumie się przejściowy narząd płodowy występujący u ssaków łożyskowych, który tworzy się dzięki kosmkom kosmówki zagłębiającym się w ścianę macicy i łączącym się błoną ściany łożyska. W tworzeniu łożyska bierze udział kosmówka (zewnętrzna błona płodowa).

Kontakt zarodka z matką zależny jest od rodzaju łożyska. Następuje przybliżenie krwi płodu do krwi matki – nigdy jej zmieszanie. Zespolenie się części płodowej łożyska z częścią matczyną nazywa się barierą łożyskową. W zależności od gatunku ma różną ilość warstw. Najbardziej rozbudowana to: od strony matki – 1. śródbłonek naczyń włosowatych macicy, 2. tkanka łączna błony śluzowej macicy, 3. nabłonek błony śluzowej macicy (miejsce połączenia); dalej warstwy u płodu – 4. nabłonek kosmówki, 5. mezenchyma kosmówki omoczniowej, 6. śródbłonek naczyń włosowatych płodu (Rys. 1).

Rys. 1. Schemat łożyska i połączenia matki z płodem

Ze względu na ilość warstw wyróżnia się łożysko:

Nabłonkowo-kosmówkowe (placenta epitheliochorialis) – posiada wszystkie 6 warstw. W tym przypadku tkanki matki pozostają niezniszczone podczas porodu, ponieważ nabłonek kosmówki przylega tylko do nabłonka macicy i rozłączenie ich zachodzi bezkrwawo. Taki typ łożyska spotykamy u świni i konia. Jest to łożysko rzekome lub nieinwazyjne (semiplacenta)

Łącznotkankowo-kosmówkowe (placenta syndesmochorialis) – posiada 5 warstw, brak nabłonka błony śluzowej u matki (warstwy nr 3), kosmówka płodu łączy się z tkanką łączną naczyń u matki. Występuje u przeżuwaczy – bydło.

Śródbłonkowo-kosmówkowe (placenta endotheliochorialis) – posiada 4 warstwy, brak nabłonka błony śluzowej matki (warstwa nr 3) oraz tkanki łącznej naczyń matki (warstwa nr 2). Nabłonek kosmków styka się ze śródbłonkiem naczyń włosowatych błony śluzowej macicy. Występuje u mięsożernych.
Krwio-kosmówkowe (placenta haemochorialis) – posiada 3 warstwy. Brak nabłonka błony śluzowej matki (warstwa nr 3) oraz tkanki łącznej naczyń matki (warstwa nr 2) i śródbłonka naczyń włosowatych matki (warstwa nr 1). Krew z naczyń krwionośnych błony śluzowej macicy wylewa się do przestrzeni międzykosmkowych, opłukując bezpośrednio kosmki. Występuje u naczelnych i człowieka.

Krwio-śródbłonkowe (placenta haemoendothelialis) – między krwią matki, a krwią płodu znajduje się tylko śródbłonek naczyń włosowatych kosmków. Występuje u myszy, szczurów czy królików.

Typy łożysk można podzielić w zależności od stopnia złączenia kosmówki z błoną śluzową macicy, wyróżnia się:

łóżysko bezdoczesnowe (placenta adeciduata) – łożysko nie odrywa błony śluzowej macicy w czasie porodu; ze względu na kształt dzieli się je na:

łożysko rozproszone (placenta diffusa) – kosmki są równomiernie rozproszone na powierzchni kosmówki; występuje u nieparzystokopytnych, wielbłądowatych i świń;
łożysko liścieniowate (placenta polycotyledonae) – kosmki na kosmówce skupione są w kępki. Występuje u przeżuwaczy.

łożysko doczesnowe (placenta deciduata) – łożysko odrywa błonę śluzową, czemu towarzyszy krwawienie. Ze względu na kształt dzieli się je na:

łożysko popręgowe (placenta zonaria) – kosmki skupione są w szeroki pas otaczający zarodek jedynie w części środkowej, a pozostała część zarodka jest bez kosmków; występuje u drapieżnych i płetwonogich;
łożysko tarczowate (placenta discoidalis) – kosmki są skupione na niewielkiej przestrzeni w kształcie tarczy, a związek części zarodkowej i macicznej łożyska jest bardzo ścisły; występuje u pozostałych rzędów ssaków łożyskowych.

Łożysko u bydła należy do łożysk rzekomych, łącznotkankowo-kosmówkowych. Jest to łożysko wielokrotne (semiplacenta multiplex). Zespolenie kosmówki z błoną śluzową macicy nie zachodzi na całej powierzchni, lecz tworzą się tu liczne tzw. łożyszcza (placentomata) jest to połączenie liścieni z brodawką maciczną, ich liczba waha się od około 80 do 120. W ich obrębie na kosmówce znajdują się skupiska kosmków, tzw. liścienie (cotyledo), które spotykają się z odpowiadającymi im na powierzchni błony śluzowej wzniesienia, tzw. brodawki maciczne – carunculae. Są one pokryte błoną śluzową i mają liczne zagłębienia, do których wciskają się poszczególne kosmki. W obrębie łożyszcza kosmki liścieni wnikają do odpowiednich zagłębień na brodawkach i w ten sposób kosmówka zostaje zespolona z błoną śluzową. Zespolenie to jest luźne i podczas porodu albo nie następuje krwawienie, albo jest ono względnie słabe. Pomiędzy liścieniami kosmówka jest gładka. Łożysko o tak ułożonych kosmkach nazywa się łożyskiem liścieniowatym (placenta cotyledonaria).

Po inseminacji i skutecznym zapłodnieniu od 10-13 dnia ciąży zarodki nie tylko rosną, ale także uwalniają do środowiska hormony i inne substancje czynnie oddziałujące na błonę śluzową macicy. Już w 10-12 dniu syntetyzują 17-b-estradiol, estron, androstendion, testosteron, i progesteron. Wytwarzane estrogeny w niewielkiej części przenikają do krwi matki w postaci wolnych cząsteczek. Estrogeny zarodka silnie oddziałują na ukrwienie macicy, ponieważ rozszerzające się naczynia krwionośne zwielokrotniają przepływ krwi przez ciężarną macicę. Odgrywają także dużą rolę w wydzielaniu przez błonę śluzową macicy prostaglandyn. Podobnie jak estrogeny biorą udział w rozszerzeniu naczyń krwionośnych i zwiększeniu przepływu krwi przez macicę.

W przypadku ciąży bliźniaczej (i więcej) u bydła dochodzi do mieszania się krwi płodów. Podczas rozwoju ciąży mnogiej/bliźniaczej może dojść do wytworzenia połączeń naczyniowych – anastomoz (Rys. 2) między łożyskami rozwijających się płodów i w przypadku ciąży różnopłciowej u płodu żeńskiego pod wpływem hormonów produkowanych przez gonadę męską samca może dojść do zaburzenia wytworzenia narządów rozrodczych żeńskich oraz do trwałej bezpłodności. Jeśli gonada męska rozwija się wcześniej niż jajnik, powoduje to wystawienie gonady żeńskiej na działanie czynnika transkrypcyjnego SRY (ang. sex-determining region Y). Jest to gen znajdujący się na chromosomie Y, który koduje czynnik determinujący rozwój jądra (TDF, ang. testis-determining factor). Inicjuje on płeć męską i powoduje, że u osobnika żeńskiego może dojść do wytworzenia typowej gonady męskiej. Gdy do połączeń tętniczo-żylnych dojdzie później, to hormon antymullerowski (AMH) i testosteron spowodują zaburzenie wytworzenia przewodów wyprowadzających gamety żeńskie i budowę zewnętrznych narządów płciowych żeńskich. Cechy płciowe męskiego bliźniaka pozostają prawidłowe, chociaż czasem nasienie samców rozpłodowych wykazuje obniżoną wartość hodowlaną na skalę przemysłową.

Rys. 2. Połączenie anastomozami/naczyniami krwionośnymi pomiędzy płodami różnej płci
Źródło: Freemartinizm in cattle, A. Esteves, R. Bage, R. Payan – Carreira

Jest to tzw. frymartynizm – czyli proces maskulinizacji płodu powodujący niepłodność samic niektórych ssaków (owiec, kóz, bydła), zachodzący u bliźniąt dwujajowych różnej płci. A osobniki takie nazywa się frymartynami.

W przypadku urodzenia pojedynczego cielaka, także może dojść do wystąpienia frymartynizmu, jeśli urodzi się jałówka. Zdarza się to w sytuacji, gdy w początkowym okresie ciąży była to ciąża bliźniacza a drugi płód był płodem męskim. Po czym, z różnych przyczyn, jeden płód został wchłonięty i uległ zamarciu lub mumifikacji a drugi rozwijał się prawidłowo.

Osobniki pochodzące z ciąży bliźniaczej tej samej płci nie są zagrożone, ponieważ nawet przy połączeniu się naczyniami między dwoma płodami nie dojdzie do wymiany niekorzystnych hormonów. Mają taki sam status genetyczny i hormonalny. Bliźniaki byczek – byczek lub jałówka – jałówka są bezpieczne. Gdy rodzą się cielaki różnej płci zatrzymanie jałówki do rozrodu jest wątpliwe. Takie połączenie naczyń nie zdarza się za każdym razem, jednak żeby stwierdzić to na pewno, należałoby zrobić badania genetyczne. Można zaryzykować, jednak prawdopodobieństwo połączenia naczyń płodów i w efekcie niepłodnej jałówki jest bardzo wysoka, około 80-90%. Jednak czy jałówka okaże się frymartynem można zbadać palpacyjnie dopiero przy spodziewanym czasie jej inseminacji lub wcześniej wykonując badania genetyczne. Osobnik taki może mieć regularne ruje, ale nie zawsze muszą być widoczne. Zdarza się, że takie osobniki (niepłodne jałówki) zachowaniem przypominają byki. Zewnętrzne drogi rodne mogą być wykształcone prawidłowo, jednak przy badaniu rektalnym lub usg będzie można wykryć anomalie. Mogą to być zmiany takie jak: brak jednego rogu macicy z jajnikiem, brak macicy, jajniki w stanie zanikowym czy nawet wykształcenie szczątkowej moszny czy prącia. Może dojść do powiększenia warg sromowych i obserwuje się zmianę sposobu oddawania moczu.

W badaniach Libery i Szczerbala (2019) jałówka, która okazała się frymartynem miała widoczne ruje, wykazywała większą aktywność ruchową w porównaniu do innych jałówek w podobnym wieku, posiadała kępkę włosów na dolnym brzegu warg sromowych, a odległość między odbytem, a górną krawędzią warg sromowych była zmniejszona, kąt między kroczem a odbytem przypominał kąt ostry.

Piśmiennictwo dostępne u autorki.