МЯДЕЛЕЦ ОБЩ.ГИСТ.. Литература для медицинских вузов все факультеты о. Д. Мяделец основы цитологии, эмбриологии и общей гистологии

• Название: Литература для медицинских вузов все факультеты о. Д. Мяделец основы цитологии, эмбриологии и общей гистологии
• Анкор: МЯДЕЛЕЦ ОБЩ.ГИСТ..doc
• Дата: 03.02.2017
• Размер: 4.75 Mb.
• Имя файла: МЯДЕЛЕЦ ОБЩ.ГИСТ..doc
• Тип: Литература; #2029
• страница: 9 из 20

СВЯЗЬ ЗАРОДЫША С ОРГАНИЗМОМ МАТЕРИ. ПЛАЦЕНТА

Тесная связь зародыша с организмом матери начинает формироваться с момента имплантации, т.е. на седьмой день эмбрионального развития Мы можем предположить наличие этой связи и раньше, т.е. в момент продвижения зиготы по яйцеводам: именно в это время происходит пере­ход зародыша от аутотрофного типа питания (за счет собственных пита­тельных веществ) к гистотрофному питанию — питанию за счет секрета половых путей. Однако наиболее тесная связь двух организмов устанав­ливается с момента образования плаценты (плацентация) и перехода к ге-мотрофному (из крови матери) типу питания.

ПЛАЦЕНТА. Плацента выполняет такие функции:

1. Трофическая. Через плаценту поступают все необходимые для раз­вития зародыша вещества.

2. Депонирующая. В плаценте депонируются многие необходимые для организма соединения: макро- и микроэлементы, витамины С, A, D, Е и др.

3. Плацента — орган дыхания плода. Через нее из крови матери к плоду поступает кислород, в противоположном направлении выделяется углекислый газ.

4. Экскреторная функция — выделение из организма плода в кровь матери конечных продуктов обмена.

5. Эндокринная функция: начиная с четвертого месяца эмбриогенеза желтое тело ослабляет свои функции, и плацента берет на себя выработку многих гормонов, регулирующих развитие плода и протекание беременно­сти. Эти гормоны такие: — прогестерон и релаксин;

— эстрогены;

— хориогонический гонадотропин. Он способствует сохранению бере­менности за счет стимуляции желтого тела. Вторая важная роль этого Гормона — подавление функции лимфоцитов матери. В результате не Происходит иммунологическая реакция на ткани плода со стороны мате­ринского организма;

— соматомаммотропин, или плацентарный лактоген, стимулирующий

рост ацинусов молочной железы;

— фактор роста фибробластов;

— трансферрин, связывающий необходимое для нормального эмбрио­генеза железо, а также участвующий в предотвращении иммунологическо­го конфликта (см. ниже);

— кортиколиберин. Предполагают, что этот гормон может предопреде­лять срок наступления родов;

— плацента синтезирует (а возможно, просто депонирует) ряд гормо­нов типа гипофизарных: тиротропин, адренокортикотропин, мелантотро-пин. Очевидно, эти гормоны участвуют в регуляции развития собственно­го гипофиза плода;

— плацента синтезирует андрогены и кортикоиды.

Местом синтеза плацентарных гормонов является симпластотрофоб-

ласт.

6. Плацента регулирует процессы свертывания и фибринолиза крови,

которая омывает ее ворсины.

7. Барьерно-защитная, детоксикационная и иммунологическая функ­ции плаценты.

Ряд веществ не проходит через плаценту из крови матери к плоду. Одна­ко барьерная роль плаценты не абсолютна, зависит от свойства повреждаю­щего вещества, срока беременности и состояния организма матери. В после­днее время установлено, что в течение всей беременности мать и плод отлича­ются друг от друга по антигенам. При этом между ними возникают иммун­ные взаимоотношения, которые не переходят в иммунный конфликт. Таким образом, плацента формирует иммунный барьер между организмом матери и организмом плода. Механизмы этого барьера будут рассмотрены позднее.

РАЗВИТИЕ ПЛАЦЕНТЫ. Источником развития плаценты является хорион. Из него образуется плодная часть плаценты. Кроме того, в образо­вании плаценты участвует часть эндометрия, которая является источни­ком развития материнской части плаценты. Хорион, или ворсинчатая обо­лочка, развивается из трофобласта и внезародышевой мезенхимы. Его раз­витие подробно описано выше.

Материнская часть плаценты формируется из децидуальной оболоч­ки. При наступлении беременности эндометрий резко утолщается. Особенносильно утолщается его функциональный слой, формирующий децидуаль ную (отпадающую) оболочку. По мере.увеличения размеров зародыша де цидуальная оболочка разделяется на три неравномерные части. Располо женная под эмбрионом часть формирует материнскую часть плаценты и называется базальной частью (deciduabasalis). В базальной части содер жится много маточных желез, исчезающих после 6-го месяца беременное ти. Расположенная над эмбрионом часть децидуальной оболочки является капсулярной частью (deciduacapsularis). По мере развития плода она вы пячивается в полость матки и срастается с пристеночной, или париеталь­ной, частью децидуальной оболочки (deciduaparietalis). Эта часть покры вает всю незанятую плодом часть полости матки. В пристеночной и кап сулярной частях децидуальной оболочки постепенно исчезают железы и децидуальные клетки, напротив, в базальной части эти клетки увеличива ются в количестве и размерах. Базальная часть децидуальной оболочки дифференцируется на два слоя: наружный губчатый и внутренний компакт­ный (см. рис. 5.9).

Третичные ворсины хориона, сильно ветвясь, образуют в большом ко­личестве протеолитические ферменты, которые разрушают вначале ком пактный, затем губчатый слои базальной отпадающей оболочки и спира­левидные артерии, из которых изливается кровь, омывающая ворсины хо­риона и формирующая гемохориальное пространство, или лакуны. Это происходит на 6-й неделе беременности. Базальная децидуальная оболоч­ка подвергается разрушению на различную глубину: та ее часть, которая находится между ворсинами, разрушается незначительно и формирует со­единительнотканные септы. Неразрушенный глубокий слой базальной де­цидуальной оболочки эндометрия и септы формируют материнскую часть плаценты.

Котиледоны как структурно-функциональные единицы плаценты на­чинают формироваться после 50-го дня беременности, их образование за­канчивается к 4-му месяцу, когда в плаценте имеется 10—12 больших, 40—50 мелких и до 150 рудиментарных катиледонов.

СТРОЕНИЕ ПЛАЦЕНТЫ. В зависимости от строения у млекопита­ющих различают четыре типа плацент (рис. 6.4):

— эпителиохориальные;

— десмохориальные;

— эндотелиохориальные;

— гемохориальные.

В плацентах первого типа слизистая оболочка матки не разрушается. Трофобласт тесно прилегает к эпителию эндометрия. Питательные веще­ства поступают к плоду через стенку капилляров, перикапиллярное про­странство из РВНСТ и неповрежденный эпителий эндометрия. Такие пла­центы имеют место у лошадей, свиней, верблюдов.

В плаценте десмохориального типа ворсины хориона полностью разру­шают эпителий слизистой оболочки матки и частично — ее соединительную ткань. Такой тип плацент у коров, овец. В плацентах эпителиохориального и десмохориального типа хорион осуществляет расщепление белков, посту­пающих из крови матери, до аминокислот и биосинтез белков, специфичес­ких для эмбриона.

В эндотелиохориальных плацентах происходит разрушение всех обо­лочек сосудов эндометрия, за исключением эндотелиального слоя. Эти плаценты встречаются у кроликов.

В гемохориальных плацентах разрушается и эндотелиальный слой, при этом ворсины непосредственно контактируют с кровью матери. Такие плаценты характерны для приматов, в том числе и для человека. Посколь­ку в эндотелиохориальных и особенно в гемохориальных плацентах воз­можно непосредственное усвоение аминокислот из материнской крови, в этих плацентах хорион не выполняет протеолитическую функцию.






Таким образом, при эволюции плацентная связь организма матери и плода становилась все более тесной.

ПЛОДНАЯ ЧАСТЬ ПЛАЦЕНТЫ (рис. 6.5, 6.6). Представлена хориаль-ной пластинкой, от которой отходят ворсины. Хориальная пластинка образо­вана РВНСТ, в которой находятся кровеносные сосуды и многочисленные макрофаги (клетки Гофбауэра—Кащенко). Снаружи хориальная плас­тинка покрыта трофобластом, разделенным на цито- и симпластотрофобласт. Цитотрофобласт представлен однослойным эпителием. Со второго месяца эмбриогенеза он начинает исчезать. Во второй половине беременности ис­тончается и в отдельных участках может исчезать также симпластотрофоб­ласт. В этих участках из фибрина и компонентов распада трофобласта обра­зуется фибриноид (фибриноид Нитабух), слой которого в некоторых слу­чаях очень выражен, причем фибриноид может пропитывать на большую толщину соединительную ткань хориальной пластинки. Достаточно часто в хориальной пластинке встречаются децидуальные клетки, мигрировавшие из базальной пластинки.



Отходящие от хориальной пластинки ворсины имеют древовидную форму. Часть ворсин доходит до базальной пластинки материнской части плаценты и прикрепляется к пей. Это якорные ворсины, фиксирующие хо­рион к матке. Ворсины, как и хориальная пластинка, покрыты снаружи трофобластом, а внутри содержат соединительную ткань с макрофагами Гофбауэра—Кащенко. Со второго месяца эмбриогенеза цитотрофобласт ворсин начинает исчезать, а во второй половине беременности истончается, и в отдельных участках может исчезать также симпластотрофобласт. Такие участки ворсин, лишенные трофобласта, также покрываются фибриноидом. Этот фибриноид называется фибриноидом Лангханса. Ворсина хориона вместе с ее многочисленными ветвлениями, ограниченная септами, форми­рует структурно-функциональную единицу плаценты, которая называется КОТИЛЕДОНОМ. Лакуны (гемохориальное пространство) содержат в целом до 150 мл по стоянно обновляющейся материнской крови, омывающей ворсины и по ставляющей к плаценте питательные и регуляторные вещества, а также кислород. Из гемохориального пространства кровь оттекает в краевой си нус, а затем в маточные вены. Общая поверхность ворсин, на которой про исходит контакт с кровью, составляет около 14 кв. м.

МАТЕРИНСКАЯ ЧАСТЬ ПЛАЦЕНТЫ. Представлена базальной пластинкой и соединительнотканными септами, отделяющими котиледо­ны друг от друга. Базальная пластинка представляет собой глубокий (губ чатый) слой отпадающей оболочки эндометрия. В местах контакта базаль­ной пластинки с якорными ворсинами трофобласт с ворсин мигрирует на базальную пластинку и септы, покрывая их. Этот трофобласт называется периферическим трофобластом. Во второй половине беременности он по­степенно атрофируется и заменяется фибриноидом (фибриноид Рора). (Полагают, что фибриноид Рора имеет некоторые гистохимические и био­химические отличия от фибриноидов Лангханса и Нитабух наряду с отли­чиями топографическими.)

В базальной пластинке в большом количестве содержатся децидуаль-ные клетки. Это крупные, богатые гликогеном клетки с оксифильной ци­топлазмой и крупными ядрами. Они могут мигрировать по септам в хори-альную пластинку. Считают, что часть этих клеток имеют костномозговое происхождение и являются макрофагами, участвующими в иммунных ре­акциях. По мере дифференцировки плаценты децидуальные клетки пре­терпевают изменения: вначале резко увеличены и сходны с фибробласта-ми. Затем их размеры еще более увеличиваются, клетки приобретают ок­руглую форму, ядра становятся более светлыми, клетки располагаются очень плотно. К 4—6-й неделям эмбриогенеза количество клеток несколько уменьшается. Все децидуальные клетки по морфологическому принципу разделяют на большие и малые, а по функциональному — на макрофаги, эндокриноциты (апудоциты) и натуральные киллеры (NK-клетки).

Функции децидуальных клеток следующие: 1) органичивают разрас­тание трофобласта; 2) принимают участие в образовании фибриноида; 3) появились данные, что часть этих клеток являются эндокринными, вы­рабатывающими ряд гормонов: простагландины, гормон, подобный прогес­терону, биогенные амины; 4) вырабатывают вещества типа тромбопласти-на. 5) оказывают иммуносупрессивное действие на материнские иммуно-компетентные клетки.

ПЛАЦЕНТАРНЫЙ БАРЬЕР. Это барьер между кровью матери в ла­кунах и кровью плода в сосудах ворсин. В состав этого барьера на разных этапах эмбриогенеза входят разные структуры (рис. 6.7). В первую полови­ну беременности его образуют следующие компоненты:

1. Эндотелий капилляров ворсин непрерывного типа.

2. Непрерывная базальная мембрана капилляра.

3. Гемохориальное пространство из РВНСТ с макрофагами Гофбауэ­ра—Кащенко.

4. Базальная мембрана трофобласта.

5. Цитотрофобласт.

6. Симпластотрофобласт.

Во вторую половину беременности цитотрофобласт и симпластотро­фобласт начинают исчезать, и тогда вместо них в состав барьера входит фибриноид Лангханса. Плацентарный барьер препятствует проникнове­нию в кровь плода ряда токсических веществ, бактерий. Однако он не яв­ляется идеальным барьером, так как пропускает вирусы (в том числе и ви­рус коревой краснухи, играющий большую роль в возникновении анома­лий развития), алкоголь, никотин и ряд других веществ, которые могут вызвать нарушение эмбрионального развития и уродства. Через барьер мо­гут проходить даже некоторые клетки, в частности, лимфоциты как мате­ринской, так и плодной крови.




ПЛОДНЫЕ ОБОЛОЧКИ. Развивающиеся зародыш и плод окружают­ся плодными оболочками (рис. 6.8). Наиболее внутреннее положение занимает амниотическая оболом ка. По мере роста плода она m > более приближается к безвор синчатому хориону, а затем е< соединительнотканный слой не плотно срастается с соедините;! >. ной тканью хориальной плат тинки. Снаружи от хориона рас полагается decidua capsularis которая при доношенной бере­менности хорошо различим;! только в нижнем полюсе. В кап сулярной децидуальной оболоч­ке отсутствует поверхности ый эпителий. К капсулярной деци­дуальной оболочке тесно приле­жит и даже срастается с ней безворсинчатый хорион. Та ким образом, амниотическая, хо-риальная и капсулярная дециду-альная оболочки тесно соприка­саются друг с другом.

ФУНКЦИЯ плодных оболочек заключается в ограничении амниоти-ческого пространства и поддержании гомеостаза амниотической жидкости. Накануне родов плодные оболочки естественно или искусственно разрыва­ются. Это ведет к отхождению околоплодных вод, что является одним из пусковых моментов родов.




ПОНЯТИЕ О ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ «МАТЬ-ПЛОД»

Основным результатом нормально протекающей беременности являет­ся рождение здорового жизнеспособного ребенка. Следовательно, вся дея­тельность женского организма во время беременности направлена на обес­печение нормального развития плода. Эта деятельность определяется по­стоянной координацией функций двух организмов: матери и плода. Глав­ным связующим звеном между ними является плацента. Так формируется функциональная система "мать—плацента—плод" или просто "функцио­нальная система "мать—плод", ФСМП. Разработка представлений о ФСМП полностью является заслугой советских ученых: А.А. Логинова, Н.А. Гармашевой и их учеников. ФСМП состоит из двух подсистем: функциональной подсистемы "мать"(ФСМ) и функциональной подсистемы "плод"(ФСП). Каждая из подсистем включает рецепторные, регуляторные и исполнительные звенья,

i между которыми происходят постоянные взаимодействия, в том числе и

щ по принципу обратной связи (рис. 6.9). Основными физиологическими параметрами, регулируемыми ФСМП, являются: частота сердцебиений плода, величина артериального дав­ления, концентрация в крови кислорода и углекислого газа, величи­на осмотического давления плазмы, показатели рН, концентрация питательных и биологически активных веществ, интенсивность дви­гательной активности плода и др.

Рецепторы в материнском организме располагаются в матке, кровенос­ных сосудах, а в организме плода — в пупочных сосудах, коже и кишечнике. Регуляторные механизмы включают нервную, эндокринную и иммун­ную системы как организма матери, так и организма плода.

Исполнительные механизмы обеспечиваются различными специфичес­кими органами материнского и плодного организма. При этом между од­ноименными системами органов и органами матери и плода устанавлива­ются тесные связи.



При нарушениях в ФСМП происходят отклонения от нормального раз­вития плода. Так, если мать страдает сахарным диабетом, то повышается продукция инсулина островковым аппаратом поджелудочной железы плода, что приводит к увеличению массы плода (рождение ребенка с массой 4 кг и более является одним из признаков скрытого сахарного диабета у матери и

является показанием к детальному се обследованию). При поражении ш"■■ ни у матери патологические изменения в этом органе наблюдаются и у пл* да, а при резекциях части материнской-печени в печени плода в легких сд\ чаях отмечается полная потеря гликогена, в тяжелых случаях — некроз уч;к тков паренхимы.

Взаимоотношения в ФСПМ можно проиллюстрировать также на приме ре иммунологических взаимоотношений.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗ МА МАТЕРИ И ОРГАНИЗМА ПЛОДА. Плод является своего рода се миаллотрансплантантом в организме матери, потому что на 50% состой: из чужеродных для организма матери антигенов. Однако в норме им­мунная реакция отторжения не происходит, напротив, возникает иммун нологическая терпимость, толерантность. Механизмы ареактивности орга­низма матери по отношению к организму плода достаточно сложны м обеспечиваются рядом факторов. Они могут: А. Продуцироваться пла­центой; Б. Продуцироваться в организме матери; В. Синтезироваться в организме зародыша и плода.

А. Факторы, связанные с плацентой. Симпластотрофобласт содер­жит несколько факторов, блокирующих иммунную систему матери:

а) блокирующее действие фибриноида. В нем много сиаломуцинов, ко­торые формируют отрицательный заряд, препятствующий взаимодействию симпластотрофобласта с лимфоцитами крови матери;

б) симпластотрофобласт синтезирует белки, блокирующие иммунную систему матери. В первую очередь к ним относится трансферрин;

в) в симпластотрофобласте вырабатывается и поддерживается высокая концентрация гормонов с выраженным иммуносупрессивным действием: хориогонический гонадотропин, прогестерон, эстрогены, а также кортизолс-вязывающий глобулин;

г) полная изоляция друг от друга кровеносных систем плода и матери за счет плацентарного барьера;

д) утрата симпластотрофобластом способности синтезировать антигены в иммуногенной форме. Установлено, что в симпластотрофобласте отсутству­ют HLA-антигены, тогда как другие клетки ворсинок несут эти антигены. Кроме того, имеющиеся антигены трофобласта маскируются блокирующими антителами, а также упоминавшимися трансферрином и фибриноидом;

е) в трофобласте вырабатываются лизины — факторы, разрушающие Т-лимфоциты и NK-клетки материнского организма;

ж) в материнской плаценте часть децидуальных клеток, а также NK-клетки вырабатывают белки с иммуносупрессивным действием.

Б. Факторы, продуцируемые в организме матери: а) повышенный синтез надпочечниками глюкокортикоидов, обладающих иммуносупрессивным действием; б) синтез фактора ранней беременности (ФРБ). Этот фактор впервые обнаруживается в крови матери чс]ю:{ G—72 ч после оплодотворения. Место син­тез ФРБ в организме матери не установлено. Данный фактор является одним из наиболее ранних иммуносупрессивных факторов. Механизм его действия включается в супрессии Т-лимфоцитов и натуральных киллеров организма ма­тери. При нарушении продукции ФРБ наступает самопроизвольный выкидыш. Определение ФРБ в сыворотке крови женщины может быть использовано для ранней диагностики беременности. Предполагается, что кроме материнского организма источником ФРБ может явиться зигота;

в) синтез блокирующих антител, в том числе и антител, подавляю­щих созревание цитотоксических Т-лимфоцитов против антигенов плода;

г) образование в большом количестве Т-супрессоров. Они формируют­ся в регионарных маточных лимфоузлах.

В. Факторы, синтезируемые в организме зародыша и плода:

а) Т-супрессоры;

б) лимфокины;

в) альфафетопротеин;

г) фактор ранней беременности (?);

д) в амниотической жидкости накапливаются иммуносупрессивные факторы.

Кроме указанных факторов, определенную роль играет блестящая зона (ZP), существующая до стадии бластоцисты. Она, во-первых, аналогична по антигенному составу материнскому организму, во-вторых, препятствует проникновению к зародышу Т-лимфоцитов матери. Вместе с тем показа­но, что сама блестящая зона содержит антигены, воспринимаемые иммун­ной системой матери как чужеродные. У страдающих бесплодием женщин в крови часто обнаруживают антитела к ZP.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСЛОЖНЕНИЯ БЕРЕМЕННОСТИ. В ряде случаев указанных механизмов защиты плода недостаточно, и ан­тигенная несовместимость матери и плода может привести к иммунноло-гическому конфликту. К наиболее частым его вариантам относятся: гемо­литическая болезнь новорожденных (при несовместимости по резус-факто­ру); аутоиммунная нейтрофилоцитопения, при которой в тяжелых случаях возникают воспалительные процессы, бактериемия, заканчивающиеся ле­тально; тромбоцитопеническая пурпура; привычное невынашивание беремен­ности и самопроизвольный аборт. В последнем случае иногда применяют трансплантацию женщине кусочков кожи супруга для выработки толеран­тности. Изменения и нарушения нормальных иммунологических взаимо­отношений в системе "мать—плод" могут также привести к аномалиям, уродствам, различным болезням потомства, смерти зародыша или плода.

Могут быть проявления конфликта и со стороны женского организма. К ним относятся бесплодие, поздние токсикозы беременных. ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РЕГУЛЯЦИИ ФЕРТИЛЬ НОСТИ. Существует два аспекта регуляции фертилыюсти:

1) борьба с бесплодием, обусловленным иммунологическим конфликтом:

2) использование иммунологических методов для контрацепции. Примером решения вопросов, связанных с первым аспектом, являете!

предупреждение резус-конфликта, иммунотерапия спонтанных абортов, блокада антиспермальных антител и. т.д.

Иммунологические методы контрацепции могут быть различными:

1. Иммунизация антигенами спермы;

2. Иммунизация антигенами блестящей оболочки;

3. Иммунизация стадиоспецифическими антигенами (т.е. антигенами, появляющимися у зародыша на определенных стадиях развития);

4. Иммунизация гормонами, отвечающими за нормальное протекание беременности;

5. Иммунизация ФРБ.

В настоящее время уже получены вакцины против хориогонического гонадотропииа, люлиберина, белков спермы, антигенов ZP. Для их клини­ческого применения необходимо решить проблемы, связанные с безопасно­стью использования и побочными эффектами.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

Нормальный эмбриогенез обеспечивается целым рядом механизмов, которые называются компонентами эмбриогенеза. Эти компоненты уже рассматривались при освещении гистогенеза:

1. Размножение клеток.

2. Рост клеток.

Эти два явления приводят к увеличению количества клеток и их раз­меров, а в целом — к увеличению размеров зародыша.

3. Детерминация, или выбор пути дифференцировки клетки.

Этот путь закрепляется в геноме клеток путем активации одних и репрессии других генов. Детерминированные клетки похожи друг на друга по морфологии, но различаются набором активных генов. Детерминация инициируется многими внутриядерными, внутриклеточными и внеклеточ­ными веществами. В самих генах имеются участки, включающие ген (эн-хансеры), и участки, выключающие его (сплансеры). Различные химичес­кие вещества (лиганды) способны отделять от генов-операторов либо бс-лок-репрессор, либо белок-активатор. Единственным морфологическим при­знаком детерминации является появление деконденсации хроматина, увели­чение содержания эухроматина.

4. Дифференциронка, или появление специфических черт строения у клеток. Эти черты строения определяются выполняемыми функциями. Бла- тдаря дифференцировке одинаковые клетки, например, бластомеры, приоб­ретают специфические различия. Различают несколько этапов дифференци­ровки. 1. Геномно-молекулярный заключается в транскрипции экспрес-еированных генов, сплайсинге и процессинге и-РНК. 2. Молекулярно-цитоплазматический — синтез специфических белков под контролем ак­тивированных генов. 3. Клеточный, или микроскопический, уровень - образование из специфических белков соответствующих функции орга-нелл и цитореценторои. Дифференциронка имеет четыре уровня:

— оотипический — возникновение различий в строении разных зон яй­цеклетки;

— бластомерный — появление различий у бластомеров;

— зачатковый — появление зародышевых листков и эмбриональных зачатков, различных по строению;

— гистогенетический — появление в одном зародышевом листке зачат­ков разных тканей.

5. Избирательная сортировка, или сегрегация клеток. Установлено, что если смешать клетки различных зародышевых листков, то вначале они смешиваются в беспорядке, но затем клетки, принадлежащие к раз­ным листкам, сами сортируются и вступают в контакт только с клетками из этого же листка. В результате клеточный беспорядочный агрегат вновь разделяется на зародышевые листки. Таким образом, клеточная сегрегация имеет важное значение в эмбриогенезе, прежде всего для образования заро­дышевых листков, хотя ее роль следует рассматривать значительно шире.

6. Адгезия клеток, или их склеивание. Благодаря адгезии зародыш не распадается на отдельные клетки, а существует как отдельный организм. Адгезия осуществляется при помощи молекул клеточной адгезии.

7. Закономерное перемещение клеток — миграция. Без миграции были бы невозможны такие процессы, как гаструляция, нейруляция и образова­ние органов, а также множество других процессов.

8. Эмбриональная индукция. Это явление основано на регуляции раз­вития одних зачатков другими зачатками при помощи растворимых ве­ществ — индукторов. Например, хордомезодерма индуцирует превращение нервной пластинки в нервную трубку и т.д.

9. Гибель клеток путем апоптоза. В эмбриогенезе происходит не толь­ко деление, но и гибель клеток. Это ведет к исчезновению ненужных орга­нов, частей органов. Например, в эмбриогенезе формируется хвост, кото­рый затем редуцируется.

ПОНЯТИЕ О КРИТИЧЕСКИХ ПЕРИОДАХ ЭМБРИОГЕНЕЗА И ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

Начало развития учения о критических периодах положил в 1907 г. У.Р. Стоккард. Он представлял онтогенез как ряд последовательных этапов, различающихся скоростью развития. Критические периоды по Стоккарду >,, растеризуются наибольшей скоростью развития организма, поэтому о становится чувствительным к различным вредным воздействиям. Внешни! факторы, к которым особенно велика чувствительность в эти периоды, могу; ускорять, замедлять или приостанавливать развитие организма. В развита представлений о критических периодах внесли вклад также Г. Грегг (1944 i В.М. Коровина (1953).

Оригинальную гипотезу критических периодов предложил в 1960 i советский эмбриолог П.Г. Светлов. Он различал три группы воздействии внешней среды: 1) повреждающие воздействия, приводящие к смерти или патологии; 2) модифицирующие воздействия, вызывающие отклонения не патологического характера, которые назвал морфозами, или мутациями; 3) закономерное действие среды, обеспечивающее нормальное развитие. Эти воздействия (наличие или недостаток кислорода, питание, температур,! и т.д.) не бросаются в глаза, но представляют большой интерес, т.к. влияют на последующую устойчивость организма и нормальное развитие.

Критические периоды онтогенеза связаны со следующими событиями:

1. В эти периоды происходит включение в действие определенной но­вой части наследственной информации, которая обеспечивает развитие организма на следующем этапе.

2. В результате детерминации организм вступает в новый этап развития.

3. Происходит смена типа питания, и в связи с этим интенсифициру­ется обмен веществ.

4. Временно снижается регуляторная деятельность развивающегося организма.

5. Временно замедляется рост структур организма, возрастает его энт­ропия.

Все критические периоды можно разделить на несколько видов.

1. Периоды, критические для всего организма, когда вредные воздей­ствия могут привести к гибели зародыша. Наиболее частая гибель зароды­шей происходит в первый лунный месяц эмбриогенеза.

2. Частные критические периоды (различные для каждого органа и ткани).

3. Критические периоды для клетки.

4. Появляются сообщения о критических периодах для отдельных органелл.

Критическими периодами для организма в целом являются:

1. Развитие половых клеток —- ирогенез. Половые клетки во время раз­вития могут быть подвержены самым разнообразным мутациям.

2. Оплодотворение. В этот период происходит сегрегация цитоплазмы и активируются обменные процессы, происходят ранние детерминация и диф-ференцировка, которые чувствительны к различным воздействиям. 3. Гаструляция. В эту стадию происходит образование стадиоспецифи-ческих и тканеспецифических антигенов.

4. Имплантация, при которой происходит смена типов питания за­родыша.

5. Плацентация. Также характеризуется сменой типа питания и, кро­ме того, образованием органоспецифических антигенов.

6. Развитие осевых зачатков (нотогенез), гистогенез и органогенез. Вредные факторы среды в это время могут вызвать различные аномалии развития. В дальнейшем для каждого органа определяются свои критичес­кие периоды.

6. Рождение. Оно связано с резким изменением окружающей среды, что является сильной стресс-реакцией. Одновременно начинается функци­онирование дыхательной системы и малого круга кровообращения, идет перестройка в связи с этим сердечно-сосудистой системы, возрастает на­грузка на сердце.

В постнаталыюм развитии критическими периодами являются период новорожденное™ и период полового созревания. В период новорожденнос-ти происходит адаптация ребенка к новым условиям существования, резко возросшему объему информации и антигенов внешней среды и др. В пери­од полового созревания включаются новые регуляторные механизмы, идет становление репродуктивной системы, активируется рост, происходит пе­рестройка многих органов, изменяется психика и др.

ВЛИЯНИЕ ЭКЗО- И ЭНДОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЭМБРИОГЕНЕЗ

Каждый эмбриональный зачаток и развивающийся из него орган име­ют период повышенной чувствительности к повреждающим факторам (свой критический период), и их действие нарушает нормальный ход эмб­риогенеза. Причины, которые вызывают нарушение нормального хода эмб­риогенеза, могут быть эндогенными (наследственные факторы) и экзоген­ными (действие алкоголя, никотина, токсических веществ, вирусов и т.д.). В 10% случаев аномалии вызываются наследственными факторами, в 10% — влиянием экзогенных факторов, а в 80% наблюдается сочетание эндо- и экзогенных факторов. Непосредственной причиной аномалий в критичес­кие периоды может быть или остановка развития органа, или нарушение скорости его развития. Различают эмбриопатии, или фетопатии — наруше­ние развития всего плода, пороки развития и уродства — нарушение разви­тия одного органа или системы органов. Весьма тяжелые изменения плода может вызвать алкоголь, который легко пропитает через плацентарный барь­ер. Недавно описан алкогольный синдром плода у женщин-алкоголиков.

Он проявляется задержкой развития плода, уменьшением размеров мозга, аномалиями костей, развитием пороков сердца и другими аномалиями Очень чувствителен плод и к действию никотина, радиации. Тяжелые пора жения вызывают многие вирусы и бактерии. Так, вирус краснушной инфек­ции вызывает иногда несовместимые с жизнью изменения в организме пло­да или тяжелые пороки развития.

РЕГУЛЯТОРНЫЕ ФАКТОРЫ ЭМБРИОГЕНЕЗА

Эмбриогенез человека находится под жестким контролем, осуществляю щимся на разных уровнях.

1. Генетический уровень регуляции. В первую очередь, эмбриогенез на ходится под контролем генетических факторов. Они определяют все после­довательности процессов развития, а также определяют регуляторные ме­ханизмы, служат их основой. Зигота, бластомеры и все клетки зародыша содержат гены-регуляторы, которые принимают участие в управлении про­цессами развития. Эти гены именуют гомеозисными. Они обладают спо­собностью регулировать активность других генов. Выявлены также гены, определяющие сегментацию тела зародыша. Эти гены называются генами-гомеобоксами. Есть хроногены, т.е. гены, от действия которых зависит вре­мя наступления дифференцировки тех или иных клеток зародыша. Дея­тельность этих генов включается при достижении клеткой определенной пространственно-временной позиции. В то же время, в самих генах имеют­ся особые участки, включающие их (энхансеры), и участки, подавляющие экспрессию данного гена (сплансеры). Все указанные молекулярно-генети-ческие факторы и процессы определяют такие компоненты эмбриогенеза, как размножение, рост и запрограммированную гибель клеток, детермина­цию, дифференцировку, адгезию и миграцию клеток, эмбриональную ин­дукцию.

2. Внутриклеточный уровень регуляции. Он состоит в том, что в клет­ках синтезируются регуляторные вещества, которые способны регулиро­вать активность генома этих же клеток. Примером таких факторов явля­ются триггерные белки.

3. Эпигенетический уровень регуляции. Включает все регуляторные факторы, являющиеся внешними по отношению к любой клетке разви­вающегося организма. Эпигенетические регуляторные факторы включа­ют: межклеточные (гомотипические) и межтканевые (гетеротипические) взаимодействия. Межклеточйые взаимодействия могут заключаться в механических контактах, восприятии лучевых, химических и других сиг­налов, которые в конечном итоге изменяют направление дифференциров­ки клеток. К межклеточным механизмам регуляции относится также кей-лонная регуляция. Межтканевые взаимодействия могут сводиться к: 1

. Индукционным взаимодействиям; 2. Появлению градиентов (организа­ционных центров) в тканях и органах — участков с наибольшей актив­ностью физиологических процессов.

4. Организменный уровень регуляции. На этом уровне регуляция обес­печивается нервной, эндокринной и иммунной системами материнского организма, а в последующем — и организма плода.

Нервная регуляция. Поскольку между организмами матери и плода отсутствуют анатомические нервные связи, то влияние нервной системы матери на эмбрион опосредуется нейромедиаторами, которые после синте­за их нервными образованиями материнского организма проникают через плацентарный барьер и влияют на развитие эмбриона (прямое влияние). Кроме того, они могут изменять кровоток в плаценте и тем самым — и эмбриогенез (непрямое влияние). После достижения собственной нервной системой необходимого уровня развития она включается в регуляцию эмб­риогенеза. Ее роль заключается в инициации дифференцировки формиру­ющихся морфофункциональных единиц органа, в нервно-трофическом вли­янии на них.

Эндокринная регуляция. На развитие зародыша оказывает выраженное влияние эндокринная система матери. Это влияние имеет место во все пе­риоды эмбриогенеза. Нарушение гормонального статуса материнского организма, равно как и прием гормональных лекарственных веществ мо­жет приводить к нарушению развития плода вплоть до развития уродств. После становления плаценты она также включается в регуляцию разви­тия плода. Наконец, с момента становления эндокринной системы плода она начинает влиять на эмбриогенез: рост организма плода, отдельных его органов, развитие функций этих органов. При этом устанавливаются строгое согласование между функцией тождественных эндокринных орга­нов матери и плода.

Иммунная регуляция. В настоящее время установлено, что для нор­мального эмбриогенеза необходимы нормальные иммунологические взаи­моотношения между материнским организмом и организмом зародыша или плода. Иммунная система матери, обладая толерантностью к антиге­нам зародыша (плода), способна оказывать регулирующее воздействие на клетки эмбриона. Собственная иммунная система плода после ее развития определяет регуляцию качественной и количественной сторон происходя­щих в эмбриогенезе процессов.

Включение вышеназванных механизмов регуляции происходит в стро­го определенном порядке. Новый механизм регуляции начинает действо­вать тогда, когда организм эмбриона подготовлен к его восприятию, при этом действие предыдущего регулирующего фактора либо заканчивается, либо происходит наложение одного фактора на другой. Момент смены регу­лирующих факторов относится к критическим периодам. КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ. Клинические аспекты медицинской эм­бриологии заключаются в следующем.

1. Регуляция фертильности (рождаемости, численности человеческом популяции). Знание эмбриологии позволяет успешно применять как кон трацепцию для предотвращения беременности, так и бороться с бесплодием.

2. Большое клиническое значение имеет знание врачом-акушером кри­тических периодов эмбриогенеза и последствий действия на организм за­родыша тератогенных факторов. Это лежит в основе профилактики врож денных аномалий и уродств.

3. Знание закономерностей эмбриогенеза позволяет акушерам-гинеко­логам правильно оценивать течение беременности, определять режим жиз­недеятельности беременной женщины.

4. Клонирование человека. В последние годы благодаря достижениям клеточной инженерии ученые вплотную подошли к получению клонов че­ловека, т.е. совершенно идентичных его копий. Для этого после получения зародышей путем экстракорпорального оплодотворения вскрывают блестя­щую оболочку и разделяют зародыш на части, которые подсаживают на новые z. pellucida. Эти части после имплантации в полость матки дают развитие совершенно идентичных индивидуумов (клонов). Вначале эмбри­ологи, проводя такие исследования, манипулировали на эмбрионах, нахо­дящихся на стадии 2—8 бластомеров, а в последующем положительные ре­зультаты были получены также с морулами и бластоцистами. В настоя­щее время уже получены клоны домашних животных путем пересадки со­матических ядер в яйцеклетку. Возможности клонирования человека обус­ловлены достижениями в трансплантации ядер клеток, в частности ядер соматических клеток в половые клетки. Дальнейшее развитие исследова­ний в этом направлении может сделать реальностью и клонирование че­ловека. Это наряду с положительными моментами может создать целый ряд проблем морально-этического, криминального плана (появление лю­дей-двойников и др). и т.д.

Глава 7

ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О ТКАНЯХ (ВВЕДЕНИЕ В ОБЩУЮ ГИСТОЛОГИЮ)