Тератогенез, тератогенні фактори середовища

Тератогени (від грец. τέρατος – виродок, чудовисько, потвора) – хімічні, фізичні та біологічні чинники (напр.: іонізуюче випромінення, деякі лікарські препарати, отрути, віруси) здатні порушувати процеси ембріогенезу, що призводить до виникнення аномалій розвитку. Механізм виникнення вад розвитку називається тератогенезом.

До речовин, які мають тератогенну дію, відносять алкоголь, нікотин, наркотики, стрептоміцин, тетрациклін, талідомід, антагоністи фолієвої кислоти. Тератогенний ефект можуть викликати збудники інфекційних захворювань (простий герпес, вірусний гепатит, грип, краснуха, вітрянка, токсоплазмоз, віруси Коксакі, цитомегаловірус та ін.).

У виникненні виродливостей має значення як дія (природа) тератогенного чинника, так і видові, індивідуальні, вікові й інші особливості кожного організму, на який подіяв тератогенний фактор. Одну й ту ж ваду можна викликати дією різних чинників і, навпаки, різні вади розвитку виникають за дії одного і того ж чинника.

На різних стадіях розвитку зародок має неоднакову чутливість до пошкоджувальних факторів середовища. Періоди найбільшої чутливості до тих або інших чинників отримали назву “критичні періоди розвитку” (рис.45). Так, у людини такими періодами є прогенез (гаметогенез), запліднення, імплантація (кінець 1-го і початок 2-го тижня внутрішньоутробного розвитку), плацентація (у людини 3–6-й тиждень вагітності), гісто- і органогенез (3-4-й місяць ембріогенезу), пологи.

До механічних чинників відносять тиск, струси, механічну травму та ін.

Серед фізичних чинників найбільше значення мають різні види радіації, особливо проникаючої, гіпо- і гіпертермія. Іонізуюче випромінення (один з найважчих за ефектом тератогенів) у різних дозах викликає різного ступеня порушення розвитку і різні форми виродливостей. Іонізуюче випромінення навіть у малих дозах, не викликаючи патологічних зрушень в організмі, спричинює мутагенний ефект на статеві клітини. До виродливості призводить дія високої температури.

Значною різноманітністю характеризуються хімічні тератогени. Це можуть бути випадкові побутові отруєння й алкоголізм; хронічні виробничі отруєння, лікарські речовини.

До біологічних тератогенів належать бактеріальні токсини, віруси, чинники імунологічної несумісності. Наприклад, вірус краснухи, грипу, дифтерійний токсин. Особливу турботу викликають тепер вживання алкоголю, куріння, зловживання ліками або наркотиками, які негативно впливають на внутрішньоутробний або постнатальний розвиток.

Алкоголь – найчастіший тератоген, а зловживання алкоголем під час вагітності – часта причина хімічного індукованого тератогенезу. Він безпосередня причина кожної 10-ї ембріональної патології. Із 10 розумово неповноцінних дітей п’ятеро народжується від батьків-алкоголіків. Надзвичайно широкий спектр аномалій виявляється в дітей, народжених матерями, які зловживали алкоголем: вади розвитку серця, нирок, статевих органів, шкіри, скелета і суглобів, аненцефалії, гідроцефалії, мікроцефалії, щелепно-лицьової аномалії.

Рис. 45. Ефекти тератогенів на стадіях розвитку ембріонів та плодів

Алкогольний синдром плода займає провідне місце серед відомих причин важкої затримки розумового розвитку та недоумкуватості внаслідок порушення розвитку мозку. Характерне відставання у зрості та множинні вади розвитку – короткі очні щілини, ненормальні складки на долонях, вади серця, контрактури суглобів.

Доведено, що компоненти тютюнового диму не тільки негативно впливають на стан матері, вони пригнічують розвиток плода, призводять до зменшення маси тіла новонародженого, а деякі з них є тератогенами. Ранні викидні у матерів, що курять, трапляються в 1,7 раза частіше, ніж у тих, що не курять. Куріння під час вагітності – часта причина передчасного відшарування плаценти, раннього розриву плідних оболонок, передлежання плаценти та ризик народження дітей з черепно – лицьовими аномаліями (“вовча паща”, “заяча губа”). Загрозливе і “пасивне куріння”: у сім’ях, де курить батько, вади розвитку в дітей реєструються майже в 2 рази частіше, ніж у родинах, в яких батько не курив.

Одне з основних завдань профілактичного спрямування медицини, – недопущення попадання тератогенів, канцерогенів або мутагенів в організм людини, запобігання накопичення їх в навколишньому середовищі. Нові хімічні сполуки та інші генетично–активні чинники вилучаються з використання або застосування їх обмежується.

На обліку в медичного спеціаліста мають бути всі випадки уроджених вад розвитку, недоумства, затримки фізичного і психічного розвитку, дизморфій (різні виродливості: клишоногість, неправильне розташування вух, зміни кісткового скелета та ін.), низький зріст та інші відхилення.

При повторних випадках вагітності, де вже були виродливості, жінок направляють у спеціалізовані лікувальні заклади для поглибленого обстеження.

З метою запобігання уроджених вад розвитку медичні спеціалісти виявляють групи підвищеного ризику – осіб, особливо чутливих до зовнішніх чинників, і домагаються усунення такого негативного впливу. Ведуть облік про перенесені в минулому жінками–матерями інфекційні захворювання. Медичний спеціаліст у процесі нагляду за родинами здійснює профілактичне лікування, проводить широку роз’яснювальну кампанію про шкідливість куріння та зловживання алкоголем вагітними жінками з метою профілактики виникнення вад розвитку плода.

Підсумковий рубіжний контроль проводиться в два етапи:

1. Кожен студент отримує білет, що складається з 9 теоретичних питань, ситуаційної задачі та електронної мікрофотографії, і виконує письмову роботу.

2. У комп’ютерному класі кожен студент отримує 20 тестових завдань з п’ятьма варіантами відповідей і впродовж 20 хв вибирає правильні відповіді.

Виконані роботи аналізуються, оцінюються згідно із затвердженими критеріями, помилки коментуються викладачем.

Кожен студент отримує три оцінки:

– за письмову роботу;

– за вирішення ситуаційної задачі і розшифрування електронної мікрофотографії (опанування практичних навичок);

– за відповіді на комп’ютерні тести.

Перелік тем, які виносяться на підсумкове заняття:

1. Світловий мікроскоп: будова, правила роботи з ним.

2. Сучасні методи вивчення структури та функціонування клітин.

3. Клітинна теорія: головні положення, сучасний стан, значення для медицини.

4. Рівні організації живого. Значення уявлень про рівні для медицини.

5. Основні властивості життя.

6. Прокаріотичні та еукаріотичні клітини.

7. Хімічний склад клітини.

8. Клітинні мембрани, принцип компартментації, механізми транспор-тування речовин крізь мембрану.

9. Органели цитоплазми – мембранні та немембранні: будова, призначення, принципи функціонування.

10. Організація потоків речовини та енергії в клітині.

11. Енергетичне забезпечення клітини, АТФ.

12. Структура інтерфазного ядра.

13. Хроматин: структурна організація, еухроматин та гетерохроматин.

14. Хромосома: хімічний склад, морфологія, внутрішня структура.

15. Каріотип. Автосоми та гетерохромосоми. Морфофункціональна характеристика та класифікація хромосом людини.

16. Нуклеїнові кислоти: ДНК та РНК, їх роль у зберіганні й перенесенні інформації. Реплікація ДНК. Репарація ДНК.

17. Генетичний код, його основні принципи та властивості.

18. Будова гена. Гени структурні, регуляторні, синтезу т-РНК, р-РНК.

19. Екзонно-інтронна організація генів (генома) еукаріотів.

20. Молекулярні механізми реалізації генетичної інформації в клітині (експресія генів) та її регуляція:

а) транскрипція, процесинг, сплайсинг;

б) трансляція (ініціація, елонгація, термінація);

в) модель оперона.

21. Життєвий цикл клітини. Способи поділу клітин.

22. Мітотичний (клітинний) цикл: інтерфаза, мітоз. Порушення мітозу.

23. Мітотичний індекс. Поняття про мітотичну активність тканин.

24. Розмноження, форми, цитологічні основи, біологічне значення.

25. Статеві клітини людини, цитогенетична характеристика, функції.

26. Гаметогенез (сперматогенез, овогенез): стадії, клітини, набір хромосом і кількість ДНК у них.

27. Мейоз: редукційний і екваційний поділи.

28. Запліднення. Партеногенез.

29. Онтогенез та його періодизація.

30. Ембріональний (пренатальний) період розвитку: стадії, характеристика.

31. Проблема детермінації та взаємодії бластомерів (ембріональна індукція).

32. Критичні періоди пренатального розвитку людини. Тератогенез. Тератогенні фактори середовища.

33. Постембріональний період онтогенезу, його періодизація.

34. Сучасні теорії старіння. Геронтологія та геріатрія.

35. Клінічна та біологічна смерть.

Теми наукових рефератів:

1. Нейрогуморальна регуляція процесів росту й розвитку. Роль чинників фізичного й соціального середовища в онтогенезі людини.

2. Старість як етап онтогенезу. Морфофізіологічна характеристика та механізми старіння. Теорії старіння.

3. Тривалість життя й проблема довголіття. Геронтологія та геріатрія. Роль соціальних та біологічних чинників у довголітті людини.

4. Поняття про гомеостаз, його системні, ендокринні та імунні механізми.

5. Біологічні ритми, медичний аспект їх вивчення.

6. Проблеми регенерації.

7. Імунологічний захист та трансплантація.

8. Проблеми злоякісного росту пухлини.

9. Вплив алкоголю на головний мозок та психіку людини.

10. Вплив паління на розвиток організму.

11. Наркотики й постнатальний онтогенез.

Самостійна навчально-дослідницька робота:

1. Розглянути на таблицях та муляжах стадії розвитку ланцетника.

2. Розглянути мікропрепарати початкових стадій дроблення яйце­клі­ти­ни аскариди, жаби, бластули та гаструли жаби.

3. Заповнити таблицю: “Порівняльна характеристика ембріонального розвитку організмів” (за зразком).

4. Порівняти (за моделями) будову зародків різних класів хребетних та людини. Заповнити таблицю: “Подібність зародків людини та тварин” (за зразком).

5. Заповнити таблицю: “Розвиток тканин та органів із зародкових листків”.

6. Розглянути та описати вологі препарати деяких вад розвитку людини.

7. Заслухати науковий реферат.

Набути практичних навичок:

1. Уміти обгрунтувати подібність індивідуального розвитку людини й тварин.

2. Уміти описати мікропрепарати окремих стадій ембріонального розвитку тваринних організмів.

Питання для самоконтролю:

1. Який зміст передзиготного періоду онтогенезу?

2. Що собою являють організаційний центр, індуктор, залежне й незалежне диференціювання?

3. Що стверджує біогенетичний закон?

4. Які критичні періоди є в пренатальному розвитку людини (за П.Г. Свєтловим)?

5. Чим зумовлені критичні періоди онтогенезу?

6. Як впливають умови життя матері на розвиток зародка й плоду (харчування, стреси, хвороби, нікотин, алкоголь, наркотики)?

7. В чому полягає визначений та невизначений ріст?

8. Що таке хронологічний та біологічний (фізіологічний) вік?

9. Що вивчають геронтологія, геріатрія?

10. Що таке фізіологічна, репаративна й патологічна регенерація?

11. Що таке авто-, алло- та ксенотрансплантація?

12. Що таке валеологія?