Лекция для врачей "Критические периоды развития плода. Врожденные пороки развития плода (ВПР)" (отрывок из книги "Врожденные пороки развития плода" - Абильдинова Г. Ж.)
Важную роль в клинической практике по определению причин развития ВПР сыграла теория о критических периодах развития, согласно которой в развитии плода и его отдельных зачатков существуют короткие периоды повышенной чувствительности к действиям повреждающих агентов. Следует заметить, что критические периоды совпадают с периодами проявления морфологической активности ядер. Известно, что морфогенетическая активность ядер осуществляется за счет синтеза специфических мРНК, которые продуцируют белки, участвующие в процессах морфогенеза. Наследственный аппарат ядра выдает информацию с определенной периодичностью. В то же время критические периоды в эмбриогенезе совпадают с периодами наиболее интенсивного формирования органов и характеризуются повышенной чувствительностью зародыша к повреждающему действию факторов внешней среды.
Первый критический период у эмбриона приходится на конец 1-й — начало 2-й недели беременности, когда повреждающий фактор приводит чаще к гибели зародыша.
Второй критический период начинается с 3-10-й недели беременности.
Периоды развития человека, наиболее чувствительные к действию повреждающих факторов:
• 6-е сутки после зачатия — период имплантации и гаструляции, является наиболее уязвимым для зародыша периодом. В этот период развития зародыш либо переносит воздействие повреждающих фактор без отрицательных последствий, либо погибает;
• 3-8-я неделя развития — период органогенеза, процесс формирования плаценты, совпадающий с этапом деления клеток будущих органов и систем плода (органогенез). Поражение зародыша именно в этот период ведет к возникновению ВПР. При этом анатомические нарушения возникают в тех органах, которые в момент действия активно формировались;
•15-20-я неделя развития — период усиленного роста головного мозга;
• 20-24-я неделя развития — период, во время которого наряду с дальнейшим ростом органов плода происходит становление и развитие важнейших функциональных систем его организма (кровообращения, свертывающей системы крови, нервной системы). Повреждение плода в это время не приводит к пороку развития, но может обусловить возникновение внутриутробной патологии;
• 28-34-я неделя развития — период повреждающего воздействия экзогенных факторов, в частности острые инфекционные заболевания могут привести к преждевременным родам, рождению маловесных и мертворожденных детей.
Повреждающими экзогенными факторами в критические периоды могут быть химические вещества (лекарственные препараты), ионизирующее облучение (рентгеновское в диагностических дозах), гипоксия, голодание, никотин, вирусы.
Экзогенные повреждающие факторы, действующие на протяжении данной беременности и нарушающие эмбриональное развитие, называют тератогенами.
Тератогены действуют в течение определенных критических периодов. Для любого органа наиболее критичным периодом является время его роста и образования специфических для этого органа структур. Различные органы имеют различные критические периоды, следует отметить, что период между 15-ми и 60-ми сутками беременности — критический для многих органов. Так, сердце формируется между 3-4-й неделями, тогда как наружные половые органы наиболее чувствительны к повреждающим воздействиям между 8-й и 9-й неделями. Мозг и скелет чувствительны к вредным воздействиям постоянно, начиная с 3-й недели после зачатия до конца беременности и позже.
По степени поражения выделяют следующие критические периоды (Кокорина Н. В.).
1. Критические периоды для всего организма — повреждающие факторы могут привести к гибели зародыша.
2. Частные критические периоды — существуют в онтогенезе каждого органа, что связано с неодновременной закладкой и темпом дифференцировки органов и систем.
3. Критические периоды развития клетки как биологической системы. Имеются данные о критических периодах развития отдельных клеточных органелл.
По срокам поражения выделяют следующие критические периоды (Кокорина Н.В.).
Первый критический период (0-10 дней) характеризуется тем, что нет связи с материнским организмом, эмбрион или погибает, или продолжает развиваться. В этот период происходит процесс имплантации, нарушение которого может быть связано с аномалиями строения матки (наличие перегородки в полости матки), травмами эндометрия в результате искусственных абортов или воспалительных заболеваний, при наличии миомы матки, при рубце на матке после кесарева сечения и других операций.
2- й критический период (3-8-я неделя) — период формирования органов, который заканчивается к третьему месяцу внутриутробной жизни и является наиболее чувствительным для развития эмбриона. Воздействие неблагоприятных факторов в это время чаще вызывает развитие врожденных пороков. У эмбриона человека наиболее чувствительными к неблагоприятным факторам являются центральная нервная система, органы зрения, железы внутренней секреции и половые железы, поэтому аномалии этих органов встречаются чаще других.
3- й критический период (18-22-я неделя) характеризуется процессами, связанными с формированием активности головного мозга плода, кроветворной системы, выработкой важнейших гормонов и структур (нервной, кроветворной, сердечно-сосудистой систем). Наблюдается снижение чувствительности плода к повреждающим агентам.
В ходе онтогенеза целый комплекс генов последовательно включается в развитие, обеспечивая сложные процессы дифференцировки тканей и формирование органов и тканевых структур. Нарушение любой из стадий этого процесса может привести к дисинхронизации взаимодействий генетических и средовых факторов, к нарушению или прекращению дальнейшего развития зародыша.
Развитие ребенка подразделяют на два периода — антенатальный (внутриутробный) и постнатальный. Общая продолжительность внутриутробного развития составляет в среднем 280 дней. Эмбриогенез человека подразделяют на стадии.
Период с 1-го по 20-й день развития, или преэмбриональный период, характеризуется активацией определенных генов зиготы, индукцией синтеза белков данной стадии, дроблением, рестрикцией и детерминацией тотипотенных клеток и дифференцировкой клеток.
С 20-го по 60-й день — период раннего органогенеза — формирование зародышевых листков и внезародышевых органов.
С 60-го по 180-й день — фетальный период.
Разделение внутриутробного периода на эмбриональный (первые 6-8 недель беременности) и фетальный (после 6-8 недель беременности зародыш называют плодом) имеет важное значение.
Воздействие на эмбрион альтернирующих факторов может вести к эмбриопатиям и порокам развития, а воздействие тех же факторов в плодный период индуцирует фетопатии, для которых развитие врожденных пороков не характерно.
Окончание эмбрионального периода — 56-60 дней или 8 недель после оплодотворения. Начало формирования костного мозга в плечевой кости является ориентиром развития, используемым для определения этой стадии. Первые 8 недель после оплодотворения обычно считаются периодом эмбриогенеза. Эмбрион принял человеческую форму, и большинство органов формируются и располагаются в конечном положении к концу этого периода. Однако существуют исключения, в том числе наружные гениталии, брюшная стенка, сердце, зубные структуры и, конечно, мозг, который продолжает свое развитие (частично в ответ на использование нейронных путей) в детстве.
Плодный период начинается с 9-й недели (11-я неделя беременности) и продолжается до родов, обычно через 40 недель после последней менструации и 38 недель от оплодотворения. Рост и созревание функции являются основными процессами, которые происходят в этот фетальный период. Однако, как отмечалось выше, формирование некоторых структур продолжается в плодном периоде и может быть под влиянием механических повреждений сосудистого потока, а также экспрессии генов. Наружные половые органы не завершают дифференцировку до 12-й недели, волосяные фолликулы не формируются, 10-12-й недели средняя кишка не возвращается в брюшную полость от стебля тела, и зубы приобретают свою окончательную морфологию гораздо позже, в эмбриональную жизнь.
В последние годы появилась интересная новая область, связанная с фетальными детерминантами. Здоровье взрослого человека предполагает, что события внутриутробной жизни могут иметь длительное влияние на обмен веществ, психологическое развитие и иммунологический ответ в более позднем возрасте. Например, задержка внутриутробного развития связана с повышенным риском развития сахарного диабета, ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии во взрослом возрасте. Так, недоношенность связана с гипертонией во взрослом возрасте. Увеличение выработки некоторых материнских цитокинов может влиять на структуру центральной нервной системы. Механизмы, посредством которых происходят эти влияния, пока не ясны, но подразумевают эпигенетические изменения и могут быть трансгенерационными.
Бластогенез обозначают как первый критический период. На последующие 3-6 недель беременности приходится второй критический период — время максимальной ранимости зародыша. На этом этапе эмбрионального периода происходит дальнейшая дифференцировка клеток и тканей (гистогенез), закладка и формирование органов, внешних и внутренних структур зародыша (морфогенез).
Первые деления дробления зародыша осуществляются за счет генетической информации, накопленной ооцитом в период оогенеза. Зародыш человека обладает достаточным запасом готовых белков, рибонуклеопротеиновых комплексов, необходимых для синтеза новых белков, а также питательных веществ и энергетических ресурсов, чтобы полностью обеспечить начальные этапы эмбриогенеза. Синтез белков, необходимый на этой стадии, происходит на матрицах РНК, синтезированных еще в оогенезе, т. е. на хромосомах ооцита. Отсюда ее название — материнская РНК. Переключение индивидуальной генетической программы с материнской РНК на геном самого зародыша происходит постепенно. Считается, что у зародыша человека процесс перезагрузки начинается только со стадии 4-8 бластомер (Баранов В. С.).
Начало раннего и позднего органогенеза (5-12 недель беременности) соответствует стадии нейруляции, т. е. появлению нервной пластинки и закладки осевого комплекса органов. В период раннего (активного) и позднего органогенеза решающая роль в процессах сегментации и возникновения первичной метамерии тела принадлежит особому семейству генов — генов факторов транскрипции, получивших название гомеобоксных генов. В этот период происходят важные события: завершение процессов перемещения клеточных слоев (нейруляция), закладка осевого комплекса (хорда, нервная трубка, сомиты), выделение и формирование дефинитивной хорио-аллантоидной плаценты. Эти существенные процессы морфогенеза требуют адекватной морфогенетической активности всего наследственного аппарата зародыша.
Действие генов, контролирующих морфогенез и раннее развитие человека, изучено недостаточно, однако, по мнению ряда исследователей, в этот период экспрессируются около 600 генов внутриутробного развития.
С 60-70-го дня развития эмбриона (13-14-я неделя беременности) период органогенеза, начавшись в эмбриональный период, переходит в плодный (фетальный) период, когда основными в морфогенезе становятся процессы гистогенеза. Дифференцировка клеточного и тканевого материала эмбриональных зачатков протекает параллельно с процессами органогенеза. Органогенез включает в себя многие клеточные процессы (пролиферация, адгезия клеток, апоптоз, дифференцировка клеток). К 10-й неделе основное формирование органов закончено и идет так называемый процесс «дозревания тканей» и увеличение органов в объеме. При этом дифференцировка клеточного материала проходит два основных этапа:
1) неспецифическая дифференцировка, когда клетки различных зачатков отличаются друг от друга какими-то общими морфологическими признаками (форма, количество и тип органоидов, взаиморасположение);
2) специфическая (тканевая, терминальная) дифференцировка — морфологическая, биохимическая и функциональная специализация клеток.
Эмбриональный период — один из наиболее сложных и наименее изученных периодов в развитии организма. Суммарный вклад наследственных факторов в эмбриональный период, хотя точно не определен, составляет примерно 1200-1300 генов (13 % всего генома), тем не менее он гораздо выше, чем в плодный период (примерно в 2 раза). По оценке Б. Карлсона (1983), не более 5-10% всех генов активны в каждую стадию развития, остальные репрессированы. На первых стадиях развития после формирования бластоцисты преимущественно происходит экспрессия тканеспецифичных генов. В период перехода зародыша в стадию органогенеза активируются органоспецифичные гены, и к началу функционирования органов экспрессируются гены, регулирующие специфические функции специализированных клеток. Таким образом, гены, контролирующие раннее развитие, функционируют лишь на определенной стадии, до достижения клетками или тканями определенных этапов дифференцировки.
Нарушение любой стадии этого процесса может привести к нарушению или прекращению дальнейшего развития зародыша. Несмотря на многочисленные исследования, причины примерно половины ВПР остаются неизвестными.
Вы читали отрывок из книги "Врожденные пороки развития плода - Абильдинова Г. Ж."
Купить книгу "Врожденные пороки развития плода - Абильдинова Г. Ж."
Книга "Врожденные пороки развития плода"
Автор: Абильдиновой Г. Ж.
Атлас посвящен врожденным порокам развития плода. Книга начинается с текстового раздела, служащего введением в проблему. Следующая часть издания (непосредственно атлас) представлена сотнями фотографий отдельных пороков развития, подобранными в зависимости от поражения тех или иных органов и систем. Отдельные части атласа содержат ультразвуковые изображения различных пороков развития, а также кариограммы ряда генетических нарушений.
Следует особо отметить, что представленный архив фотографий был собран региональными врачами-генетиками.
Для врачей-генетиков, цитогенетиков, врачей ультразвуковой диагностики, для специалистов всех направлений службы пренатальной диагностики, по медицине плода, а также специалистов лабораторной генетики. Атлас также представляет интерес для организаторов здравоохранения в области охраны здоровья матери и ребенка.
Купить книгу "Врожденные пороки развития плода - Абильдинова Г. Ж."
Содержание книги "Врожденные пороки развития плода" - Абильдиновой Г. Ж.
1. Врожденные пороки развития костно-суставной системы
2. Врожденные пороки развития центральной нервной системы
3. Врожденные аномалии развития кожи
4. Врожденные пороки развития лица
5. Врожденные пороки развития органов пищеварения
6. Врожденные пороки развития мочеполовой системы
7. Множественные врожденные пороки развития
8. Врожденные пороки развития: двойни
9. Синдром амниотических перетяжек
I0. Наследственные синдромы
11. Тератомы
12. Врожденные пороки развития на УЗИ
13. Кариограммы хромосомных нарушений
Купить книгу "Врожденные пороки развития плода - Абильдинова Г. Ж."
