Teratogenéza
Teratogenéza
Disgenéza orgánov vo vyvíjajúcich sa plodoch cicavcov počas prenatálneho vývoja jedinca
Prejavuje sa štrukturálnou malformáciou a funkčnými defektmi vyvíjajúcich sa orgánov
Malformačné zmeny a defekty vznikajú v dôsledku pôsobenia teratogénov
Terminológia porúch prenatálneho vývoja
varieta = fyziologická malá odchýlka od normálu
anomália = malá, pomerne častá odchýlka, ktorá môže sposobiť funkčnu poruchu
malformácia = závažnejšia porucha morfologického usporiadania tkaniva alebo orgánu
monštrum = hrubá deformácia tvaru tela plodu
Teratogén
Agens – faktor, ktorý má efekt na poškodenie vyvíjajúceho sa plodu v rôznom vývojovom štádiu
v dôsledku jeho pôsobenia možno pozorovať 4 prejavy:
- Zastavenie vývoja plodu a prenatálna smrť
- Malformáciu orgánov resp. orgánových sústav
- Rastovú retardáciu
- Funkčné defekt
Každý teratogén má určitý biologický alebo farmakologický mechanizmus, ktorým vývojovú poruchu spôsobí.
Teratogény
Podľa pôvodu: fyzikálne, chemické, biologické
Podľa špecifity účinku: špecifické, univerzálne
Podľa mechanizmu účinku: priame, pre-teratogény
Podľa prejavu na vývoj plodu: potvrdené, sugestívne, potenciálne
Teratogenetická perióda (TP)
Kritické obdobie, v ktorom sa vplyvom pôsobenia teratogénu môže zastaviť vývoj určitého orgánového systému
Teratogény sa líšia v rozsahu TP
Najkritickejšie je obdobie prvých 3 mesiacov vnútromaternicového vývoja
Vývojové fázy plodu
Preembryonálne - oplodnenie a implantácia – 20dní,
Embryonálne – 3 –8 týždňov gravidity – najvýznamnejšie kvalitatívne vývojové zmeny plodu
Fetálne – po narodenie – rýchly rast a vývoj plodu
Senzitivita plodu na poškodenie závisí na štádiu prenatálneho vývoja
Morfogenéza
Zabezpečujú:
- Tkanivovo-špecifické transkripčné faktory
- Hladiny signálných molekúl
Ovplyvňujú:
- Teratogény
- Epigenetické mechanizmy
Zmeny v expresii génov počas morfogenézy závisia od ich vzájomných interakcií
Špecifikácia buniek počas včasného vývoja
Kmeňové bunky
– nediferencované bunky s vysokou proliferačnou aktivitou
Diferencované bunky
– krátká životnosť (erytrocyty, trombocyty)
– dlhá životnosť (neuróny, endokrinné bunky)
Fetálne kmeňové bunky -
Faktory vplývajúce na efekt poškodenia plodu:
Štádium – vývojová fáza
Typ placenty
Vek matky
Zdravotný stav matky
Výživa
Mechanizmy tolerancie
Typ a dávka teratogénu
Akumulácia účinku
Najväčšie skupiny potvrdených teratogénov
Liečivá
Enviromentálne polutanty - PCB
Pesticídy
Halucinogény a návykové látky
Kokaín
Heroín/ methadon
Marihuana
LSD
Alkohol - fetal alcohol effects (FAE)
Infekčné agens
Rubeola
HIV/AIDS
Herpes genitalis
Toxoplazmóza
Syfilis
Cytomegalovirus (CMV)
Genetická kontrola prenatálneho vývoja a teratogenéza
Genetická kontrola vývoja
Morfologické a funkčné procesy sú presne geneticky naprogramované (poradie, čas, rozsah, atď.)
Narušenie postupnosti mutácie v DNA
Narušenie vzťahov zmeny signálnej transdukcie
- totipotencia/represia a derepresia génov
- embryonálna indukcia – interakcia medzi rôznymi bunkami a tkanivami
Mechanizmus teratogenézy
Reverzibilná interakcia teratogénu resp. jeho metabolitu s receptorom
Ireverzibilná alterácia makromolekúl na vysoko reaktívne komponenty
Genetická a enviromentálna modulácia
> 700 génov v genóme myši je asociovaných s nidáciou a embryogenézou
> 895 je exprimovaných pri vývoji ľudského embrya (Sperger et al. 2003, PNAS 100:13350).
