Критические периоды развития

Развитие организма представляет собой сложное, хорошо скоординированное сочетание таких процессов, как деление клеток, их миграция, взаимодействие, генная регуляция и дифференцировка. Любое воздействие, нарушающее эти процессы, может вызвать пороки развития зародыша. Фактически примерно половина всего числа зародышей не доживает до рождения. У большинства из них аномалии обнаруживаются на очень ранних стадиях, и такие зародыши не могут имплантироваться в стенку матки. Другие зародыши имплантируются, но не могут укрепиться в стенке матки настолько, чтобы беременность стала успешной. Таким образом, наиболее аномальные зародыши спонтанно абортируются даже до того, как женщина узнает о своей беременности. С помощью чувствительного иммунологического теста, который способен выявить наличие хорионического гонадо-тропина через 8 или 9 сут после оплодотворения, была установлена беременность у 112 нормальных женщин. У 67 из них в дальнейшем не обнаружилось никаких признаков беременности.

Наука о врожденных аномалиях называется тератологией, а агенты, ответственные за их возникновение, называются тератогенами (создателями чудовиш, монстров). Тератогены действуют в течение определенных критических периодов. Для любого органа наиболее критическим периодом является время его роста и образования специфических для этого органа структур. Различные органы имеют различные критические периоды, хотя период между 15 и 60 сут беременности - критический для многих органов. Сердце формируется между 3-й и 4-й неделями, мозг и скелет чувствительны к вредным влияниям постоянно, начиная с 3-й недели после зачатия до конца беременности и позже.

Выделяют следующие критические периоды в развитии млекопитающих:

1. развитие половых клеток – оогенез, сперматогенез;

2. оплодотворение;

3. имплантация;

4. развитие осевых зачатков органов и формироваине плаценты (3 – 8 нед. у человека);

5. стадия усиленного роста головного мозга, формирование основных функциональных систем организма и дифференцировка полового аппарата (15 – 24 нед.);

6. рождение;

7. новорожденность (до 1 года);

8. период полового созревания (11 – 16 лет).

Существует много разных тератогенов. К одному из классов относятся агенты, вызывающие генные мутации. Ионизирующая радиация и некоторые лекарственные препараты вызывают разрыв хромосом и изменяют структуру ДНК. По этой причине беременным женщинам следует избегать лишних воздействий рентгеновских лучей, хотя данных о врожденных аномалиях, вызванных облучением в целях диагностики, у нас нет.

Еще один класс тератогенов представлен вирусами. Чем раньше вирус краснухи поражает беременную женщину, тем больше риск, что пострадает зародыш. По-видимому, первые пять недель являются критическими, потому что в это время формируются сердце, органы зрения и слуха. Цитомегаловирус и вирус простого герпеса - также являются тератогенными. Инфицирование раннего зародыша цитомегаловирусом почти всегда фатально, но заражение более поздних зародышей может привести к слепоте, глухоте, церебральному параличу и задержке умственного развития.

Микроорганизмы (бактерии) редко бывают тератогенными, но два из них могут оказать вредное воздействие на человеческий зародыш. Toxoplasma gondii— простейшее, переносимое кроликами и кошками (и содержащееся также в их фекалиях),—может проникнуть в зародыш через плаценту и вызвать поражение мозга и глаз у плода. Treponema pallidurn— возбудитель сифилиса—может убить ранние плоды и вызвать врожденную глухоту при воздействии на плоды старшего возраста.

Четвертый класс тератогенов представлен также некоторыми лекарственными препаратами и, кроме того, химическими соединениями, встречающимися в природе. Хинин и алкоголь—два вещества, получаемые из растений, также вызывают врожденные уродства: хинин—глухоту, а алкоголь (при употреблении в количестве, большем 50—85 г в 1 сутки)—отставание в умственном и физическом развитии ребенка. Данных о том, что никотин и кофеин вызывают врожденные аномалии, нет, но у женщин— злостных курильщиц (20 и более сигарет в день)—часто рождаются более мелкие дети, чем у некурящих. Курение также значительно понижает количество и подвижность спермиев в семенниках мужчин, которые выкуривают по меньшей мере 4 сигареты в день.

Кроме того, наше индустриальное общество поставляет сотни новых искусственных веществ, которые ежегодно включаются во всеобщее потребление. Пестициды и органические вещества, содержащие ртуть, вызывают нарушения неврологического характера и аномалии в поведении у детей, матери которых во время беременности ели пищу, содержащую эти вещества. В настоящее время известно свыше 50000 искусственных химических веществ, которые находят практическое применение, и примерно от 200 до 500 новых материалов появляются каждый год. Поэтому чем больше мы производим и потребляем разнообразных веществ, тем больше мы подвергаем риску наших будущих детей.