55. Критические периоды онтогенеза у человека. Классификация пороков развития у человека. Методы дородовой диагностики

С конца XIX в. существует представление о наличии в онтогенетическом развитии периодов наибольшей чувствительности к повреждающему действию разнообразных факторов. Эти периоды получили название критические, а повреждающие факторы (включают лекарственные средства, наркотики и многие другие вещества) - тератогенные. Некоторые ученые полагают, что наиболее чувствительными к самым разнообразным внешним воздействиям являются периоды развития, характеризующиеся активным клеточным делением или интенсивно идущими процессами дифференциации. Критические периоды различных органов и областей тела не совпадают, друг с другом по времени.

В онтогенезе человека к критическим периодам относят:

• оплодотворение;

• имплантацию (7-8-е сутки эмбриогенеза);

• развитие осевого комплекса зачатков органов и плацентацию (3-8-я недели);

• развитие головного мозга (15-20-я недели);

• формирование основных систем организма, в том числе половой (20-24-я недели);

• рождение;

• период до 1 года;

• половое созревание (11-16 лет).

Врожденными пороками развития называют такие структурные нарушения, которые возникают до рождения (в пренатальном онтогенезе), выявляются сразу или через некоторое время после рождения и вызывают нарушение функции органа. Последнее отличает врожденные пороки развития органов от аномалий, при которых нарушение функции обычно не наблюдается. Врожденные пороки развития являются причиной приблизительно 20% смертей в неонатальном период.

В зависимости от причины все врожденные пороки развития делят на наследственные, экзогенные (средовые) и мультифакториальные.

Наследственными называют пороки, вызванные изменением генов или хромосом в гаметах родителей, в результате чего зигота с самого возникновения несет генную, хромосомную или геномную мутацию. Генетические факторы начинают проявляться в процессе онтогенеза последовательно, путем нарушения биохимических, субклеточных, клеточных, тканевых, органных и организменных процессов. Время проявления нарушений в онтогенезе может зависеть от времени вступления в активное состояние соответствующего мутированного гена, группы генов или хромосом. Последствия генетических нарушений зависят также от масштаба и времени проявления нарушений.

Экзогенными называют пороки, возникшие под влиянием тератогенных факторов (лекарственные препараты, пищевые добавки, вирусы, промышленные яды, алкоголь, табачный дым и др.), т.е. факторов внешней среды, которые, действуя во время эмбриогенеза, нарушают развитие тканей и органов.

Мультифакториальными называют пороки, которые развиваются под влиянием как экзогенных, так и генетических факторов. Вероятно, скорее всего бывает так, что экзогенные факторы нарушают наследственный аппарат в клетках развивающегося организма, а это приводит по цепочке ген — фермент — признак к фенокопиям. Кроме того, к этой группе относят все пороки развития, в отношении которых четко не выявлены генетические или средовые причины.

В зависимости от стадии, на которой проявляются генетические или экзогенные воздействия, все нарушения, происходящие в пренатальном онтогенезе, подразделяют на гаметопатии, бластопатии, эмбриопатии и фетопатии.

По распространенности в организме первичные пороки подразделяют на изолированные, или одиночные, системные, т.е. в пределах одной системы, и множественные, т.е. в органах двух систем и более. Комплекс пороков, вызванный одной ошибкой морфогенеза, называют аномаладом.

По филогенетической значимости:  филогенетически обусловленные и не связанные с предшествующим филогенезом, т.е. нефилогенетические.

Методы дородовой (перинатальной) диагностики: В настоящее время разработан ряд методов, применяемых в дородовой диагностике. К этим методам относятся рентгенография скелета и мягких тканей плода, исследование плода ультразвуком, электрокардиография, фетоскопия, а также амниоцентез и взятие для исследования клеток (биопсия) хориона.

56. Общая характеристика периода нейруляции. Клеточные процессы нейруляции, дифференцировка зародышевых листков. Сущность первичного органогенеза. Нейруляция у представителей хордовых. Нарушение органогенеза у человека.

Нейруляция - это стадия эмбриогенеза, преобразование гаструлы в нейрулу. В процессе нейруляции из нейрональной пластинки (нервной пластинки, дериват нейроэктодермы) развивается нейрональная трубка (нервная трубка). Нейруляция является начальным этапом развития нервной системы.       Этапы нейруляции.       1. Первичная эмбриональная индукция. Утолщение дорсальной эктодермы в краниокаудальном направлении. Из неё образуется нервная пластинка (~19 сутки).       2. Заворачивание краёв нервной пластинки и формирование нервных валиков.       3. Между нервными валиками образуется нервный желобок. (~20 сутки).       4. Формирование нервного гребня. Выселение из нервного гребня клеток.       При смыкании нервных валиков и образовании боковых стенок нервной трубки, в области соединения нейральной и кожной эктодермы образуются нейроэктодермльные клетки. Эти клетки располагаются в виде продольных рядов по обе стороны между нервной трубкой и поверхностной эктодермой и образуют нервный гребень. Клетки нервного гребня способны к миграциям. Одни клетки мигрируют в поверхностные слои дермы. Другие клетки мигрируют вентрально и дифференцируются в нейроциты и нейроглию парасимпатических и симпатических ганглиев, хромаффинную ткань и мозговое вещество надпочечников. Часть клеток остается в нервном гребне. Из них образуются ганглиозные пластинки, сегментация которых даёт начало спинномозговым узлам.       5. Смыкание нервных валиков. Образуется нервная трубка (~22 сутки). Образование нервной трубки начинается в шейном отделе, а затем распространяется в каудальном направлении и несколько медленнее в краниальном направлении. Здесь формируются мозговые пузыри. Нервная трубка полностью замыкается (~25-е сутки). Остаются открытыми только два отверстия на переднем и заднем концах нервной трубки. Их называют передний и задний невропоры. Задний невропор соответствует нейрокишечному каналу. Вскоре оба невропора зарастают (~30-31 сутки). Из нервной трубки образуются нейроциты и нейроглия головного и спинного мозга, нейроциты сетчатки глаза и органа обоняния.       В краниальном отделе зародыша, по обе стороны от формирующейся нервной трубки, эктодерм утолщается. Эти, латерально расположенные от нервной трубки, структуры называют нейрогенными плакодами. Нейрогенные плакоды дают начало нейронам обонятельной выстилки, нейронам вестибулярного и слухового ганглиев, а также чувствительным нейронам коленчатого, каменистого, узловатого и тройничного ганглиев черепных нервов и многим другим нейрональным и ненейрогенным структурам.       6. Срастание эктодермы над нервной трубкой (зачаток центральной нервной системы, ~23-24 сутки).       Нейруляция завершается на 4-й неделе развития эмбриона. Развитие продолжается органогенезом - активной закладкой органов. На этом этапе образуются зачатки конечностей и закладываются основные системы органов. Их структурно-функциональное развитие продолжается в плодном и постнатальном периодах. По современным представлениям, любая ткань и орган берут начало из небольшой группы клонов, каждый из которых образуется из своей стволовой клетки.

Дифференцировка зародышевых листков: Образование зародышевых листков — первый признак дифференцировки зародыша. У большинства организмов образуется три зародышевых листка: наружный — эктодерма, внутренний — энтодерма и средний — мезодерма. Производные эктодермы выполняют в основном покровную и чувствительную функции, производные энтодермы — функции питания и дыхания, а производные мезодермы — связи между частями зародыша, двигательную, опорную и трофическую функции.

В 2000 году канадский эмбриолог Брайан Холл (Brian Keith Hall) предложил считать нервный гребень не чем иным, как отдельным — четвертым — зародышевым листком. Эта трактовка быстро распространилась в научной литературе.

У всех животных из одного и того же зародышевого листка получаются одинаковые органы. Эктодерма дает внешние покровы и нервную систему. Из энтодермы образуется большая часть пищеварительного тракта и пищеварительные железы (у позвоночных - печень, поджелудочная железа, а также легкие).Мезодерма формирует остальные органы: мышцы, выстилку вторичной полости тела, органы кровеносной, выделительной и половой систем, у позвоночных и иглокожих - внутренний скелет. (Надо иметь в виду, что большинство органов взрослого животного включают ткани, берущие начало от двух или всех трех зародышевых листков.) Отсюда следует очень важный вывод: у всех животных основные системы органов имеют общее происхождение, и их можно сравнивать. Например, центральная нервная система имеет общее происхождение в том смысле, что в эволюции она происходит из подкожного нервного сплетения, похожего на нервную сеть гидры, а в онтогенезе - из наружного зародышевого листка.

Органогенез — последний этап эмбрионального индивидуального развития, которому предшествуют оплодотворение, дробление, бластуляция и гаструляция.

В органогенезе выделяют нейруляцию, гистогенез и органогенез.

В процессе нейруляции образуется нейрула, в которой закладывается мезодерма, состоящая из трёх зародышевых листков (третий листок мезодермы расщепляется на сегментированные парные структуры — сомиты) и осевого комплекса органов — нервной трубки, хорды и кишки. Клетки осевого комплекса органов взаимно влияют друг на друга. Такое взаимное влияние получило название эмбриональной индукции.

У каждого органа есть свой критический период, во время которого его развитие может быть нарушено. Чувствительность различных органов к повреждающим воздействиям зависит от стадии эмбриогенеза .

Заштрихованным отрезком обозначен период наиболее высокой чувствительности, незаштрихованным — период меньшей чувствительности; 1—38—недели внутриутробного развития. Факторы, оказывающие повреждающее воздействие, не всегда представляют собой чужеродные для организма вещества или воздействия. Это могут быть и закономерные действия среды, обеспечивающие обычное нормальное развитие, но в других концентрациях, с другой силой, в другое время. К ним относят кислород, питание, температуру, соседние клетки, гормоны, индукторы, давление, растяжение, электрический ток и проникающее излучение. Нарушения в первичном органогенезе приводят либо к серьезным нарушениям в молодом организме, вплоть до летального исхода и абортирования. Но все это можно предупредить, как минимум, если мать будет следить за своим здоровьем и поведением, уделяя этому при беременности особое внимание.