Понятие о периодизации и закономерностях прогенеза и киматогенеза

Болезни детского возраста

Пренатальная патология

Понятие о периодизации и закономерностях прогенеза и киматогенеза

В понятие «пренатальная (антенатальная) патология» включаются все патологические процессы и состояния человеческого зародыша, начиная с оплодотворения и кончая рождением ребенка. Пренатальный период человека исчисляется длительностью беременности – 280 днями, или 40 нед, по истечении которых наступают роды.

Учение о внутриутробной патологии (уродствах и пороках развития) возникло очень давно. В арабской медицине XI, XII и XIII веков имелись уже подробные описания различных врожденных пороков, Амбруаз Паре (1510-1590) написал о них книгу. Однако научное изучение этого вопроса началось в начале XX века (Швальбе). При этом большинство исследователей считали, что основную роль в развитии врожденных пороков у человека играет наследственность. Большое значение для понимания влияния факторов внешней среды на формирование пороков развития имело открытие австралийского офтальмолога Грегга, который в 1951 г. опубликовал данные о значении вируса краснухи (рубеолы) в возникновении множественных врожденных пороков развития у человека. Он показал, что при заболевании матери краснухой в первую треть беременности у 12% детей развиваются врожденные пороки и в 7,2% отмечается мертворожденность, во вторую треть беременности – 3,9 и 4,6% соответственно, в последнюю треть беременности пороков развития у плода не возникает, а мертворожденность имеет место в 1,7% случаев. С этого момента сформировалось учение о возможности проявления пороков развития у человека, обусловленных воздействием экзогенных факторов, и подтвердились данные об основном значении времени воздействия этих факторов на развивающийся зародыш.

В настоящее время пренатальная патология человека выросла в проблему, имеющую не меньшее значение в медицине, чем проблема сердечно-сосудистых заболеваний, опухолей и психических болезней.

Все развитие, начиная от созревания половой клетки (гаметы) до рождения зрелого плода, делят на два периода – период прогенеза и период киматогенеза (от греч. kyema – зародыш) (рис. 291). Периоду прогенеза соответствует созревание гамет (яйцеклетки и сперматозоида) до оплодотворения. В этот период возможно возникновение патологии гамет – гаметопатии. В зависимости от того, в каких структурах наследственного аппарата гаметы произошла мутация, различают генные, хромосомные и геномные мутации. Наследственные болезни, в том числе и пороки развития, могут быть следствием мутаций гамет родителей ребенка (спонтанные мутации) или его отдаленных предков (унаследованные мутации).

Период киматогенеза исчисляется с момента оплодотворения и образования зиготы до родов и делится на три периода. Первый период – бластоге н ез – продолжается с момента оплодотворения до 15-го дня беременности, когда идет дробление яйца, заканчивающееся выделением эмбриои трофобласта. Второй период – эмбриогенез – охватывает отрезок времени с 16-го по 75-й день беременности, когда осуществляется основной органогенез и образуются амнион и хорион. Третий период – фетогенез – продолжается с 76-го по 280-й день, когда идут дифференцировка и созревание тканей плода, а также образование плаценты, заканчивающиеся рождением плода. Период фетогенеза делят на ранний фетальный (с 76-го по 180-й день), к концу которого незрелый плод приобретает жизнеспособность, и поздний фетальный (со 181-го по 280-й день), когда завершается созревание плода с одновременным старением плаценты. Патология всего периода киматогенеза называется киматопатией. Соответственно периодам киматогенеза различают: бластопатию, эмбриопатию, раннюю и позднюю фетопатии.

Этиология.

По современным данным, 20% пороков развития (основная патология пе-риода киматогенеза) связаны с генными мутациями, 10% – с хромосомными аберрациями, около 3-4% – с влиянием экзогенных факторов, более 60% – с невыясненной этиологией. Полагают, что в патологии зародыша преобладает мультифакторная этиология, т. е. комбинация наследственных и экзогенных факторов.

К экзогенным факторам, способным вызывать киматопатии у человека, относятся вирусы и некоторые другие микроорганизмы, а именно вирусы краснухи, иммунодефицита человека (ВИЧ), кори, ветряной оспы, herpes simplex, гепатита, а также микоплазма, листерелла, трепонема, токсоплазма, реже – микобактерия теберкулеза и др. Кроме инфекционных агентов, киматопатии могут быть обусловлены влиянием лучевой энергии (у-лучи), ионизирующей радиации, некоторыми лекарственными препаратами – талидомидом, гидантоином, фенитоином, цитостатическими средствами, гормонами, витаминами (в частности, витамином D), хинином и др., алкоголем, гипоксией различного генеза, эндокринными заболеваниями матери – сахарным диабетом, тиреотоксическим зобом. Употребление во время беременности алкоголя приводит к развитию алкогольной эмбриофетопатии, характеризующейся общей гипоплазией, умеренной недоношенностью, микроцефалией, сочетающейся с птозом век, эпикантом, микрогенией. Реже встречаются врожденные пороки сердца.

В настоящее время в связи с новыми методами лечения получили особое значение диабетические и тиреотоксические фетои эмбриопатии. До лечения инсулином у женщин, страдающих сахарным диабетом, беременность наблюдалась редко. В настоящее время способность к деторождению у этих женщин такая же, как и у здоровых. Однако у детей, матери которых больны сахарным диабетом, пороки развития отмечаются чаще. К так называемой диабетической эмбриопатии относятся пороки развития скелета, сердечно-сосудистой, центральной нервной и мочеполовой систем. Диабетическая фетопатия проявляется в виде недоношенности или рождения гигантского плода кушингоидного вида. При повышенной и пониженной функциях щитовидной железы наблюдается склонность к абортам и выкидышам. Среди пороков развития при тиреотоксикозах преобладают анэнцефалия, пороки сердца, гипотиреозы с умственной отсталостью – так нызываемые тиреотоксические эмбриофетопатии.

Патогенез.

Механизм развития киматопатий в настоящее время широко изучается с помощью многих современных методов. Сложность изучения заключается в том, что приходится иметь дело с двумя биологическими объектами – матерью и зародышем, связь между которыми осуществляется барьерным органом – плацентой.

Первая закономерность, характерная для патологии внутриутробного периода при любом патогенном воздействии,- обязательное искажение нормального хода развития зародыша. Поэтому для понимания патогенеза пренатальной патологии большое значение имеет изучение реактивности зародыша в разные периоды киматогенеза, так как основной жизненной функцией зародыша является беспрерывно идущий процесс морфогенеза. На процессах формообразования в первую очередь и сказывается влияние патогенных факторов.

Нарушение хода морфогенеза называется дизонтогенезом. Однако в разные периоды киматогенеза расстройства дизонтогенеза возникают на разных уровнях – от грубых нарушений развития зародыша, не совместимых с жизнью на ранних его этапах, до изменения тонких ультраструктур клеток и тканей на поздних этапах. По мере созревания зародыша у него постепенно появляется способность реагировать на различные патогенные влияния не только нарушением морфогенеза, но и развитием реактивных патологических процессов – альтерацией, полной и неполной регенерацией тканей, воспалением, иммуноморфологическими и компенсаторно-приспособительными сдвигами.

Второй закономерностью, характерной для патологии поздних периодов киматогенеза, является сочетание нарушений морфогенеза с другими патологическими процессами, например пороков формирования сердца с гиперплазией мезенхимальных тканей, пороков формирования головного мозга с наличием некрозов, кровоизлияний и др.

Третьей закономерностью, определяющей патогенез любого из периодов киматогенеза и имеющей большое значение в развитии того или иного патологического состояния зародыша, является время воздействия на него патогенного агента.

Так, в период бластогенеза зародыш на любое воздействие отвечает нарушением имплантации оплодотворенного яйца или развития эмбриои трофобласта. В период эмбриогенеза, когда осуществляется основной морфогенез внутренних органов и частей тела зародыша, почти любое повреждение приводит к развитию того или иного врожденного порока или к гибели эмбриона.

В период фетогенеза, когда осуществляется тканевая дифференцировка органов, почти любое повреждение ведет к развитию пороков на тканевом уровне.

По данным русских эмбриологов, пренатальная гибель зародыша чаще наблюдается в определенные сроки его внутриутробной жизни. Для эмбриона млекопитающих и человека такими периодами особо высокой чувствительности к патогенным агентам являются имплантация оплодотворенного яйца в слизистую оболочку матки, что соответствует 14 дням внутриутробного развития, и плацентация – начало формирования плаценты, что соответствует 3-6-й неделе внутриутробного развития. Эти два периода наибольшей чувствительности зародыша к воздействию повреждающих агентов получили название первого и второго критических периодов.

Факторы, вызывающие пороки развития, получили название тератогенных (от греч. teratos – уродство). Оказалось, что различные тератогенные агенты могут привести к одному и тому же пороку развития в зависимости от времени воздействия на эмбрион; например, влияние лучевой энергии и хинина на 3-й неделе внутриутробного развития приводит к нарушениям формирования нервной трубки зародыша.

Вместе с тем один и тот же тератогенный агент может вызвать разные пороки развития, воздействуя в различные сроки эмбриогенеза.

Известно, что при поражении эмбриона вирусом краснухи возникает рубеолярная эмбриопатия (синдром Грегга), которая заключается в пороках развития глаз, сердца, мозга, зубных зачатков и внутреннего уха. При этом пороки развития глаз (катаракта, микрофтальмия и др.) появляются в тех случаях, если мать переносит краснуху в последнюю декаду I месяца илн в первые две декады II месяца беременности, пороки развития мозга (микроцефалия) – в течение всего II месяца, внутреннего уха – в третью декаду II месяца и в первую декаду III месяца беременности.

Для каждого органа существует определенный отрезок времени, в течение которого при воздействии тератогенного агента возникает порок развития этого органа. Этот отрезок времени получил название тератогенного терминационного периода (от лат. teratos – уродство и terminus – предел, граница), т. е. предельного срока, в течение которого тератогенный фактор может вызвать врожденный порок (рис. 292). Пользуясь данными эмбриологии, можно судить о сроках возникновения того или иного порока развития и соста-вить так называемые тератологические календари для пороков развития различных органов. Как показывают данные экспериментальной тератологии, чем выше митотическая активность развивающихся тканей, тем чувствительнее они к воздействию тератогенного агента.

Однако необходимо учитывать, что повреждающий агент может обладать большим или меньшим сродством к тем или иным тканевым зачаткам, что обусловливает иногда некоторые специфические черты, характерные для определенного патогенного агента.

Так, с 1957 по 1964 г. в ФРГ и других странах мира имела место так называемая талидомидная катастрофа. Талидомид применялся в качестве успокаивающего (снотворного) средства. Оказалось, что малые дозы этого преперата опасны для человеческого эмбриона; на животных они не действуют. У многих женщин, принимавших талидомид на II месяце беременности, рождались дети с тяжелыми пороками развития конечностей – амелией, фокомелией. В 40% случаев поражались верхние конечности, в 10% – нижние, в 20% – верхние и нижние конечности, в 20% – коиечности (верхние и нижние), органы слуха и зрения (данные 1961 и 1962 гг.). По данным 1964 г., в 45% случаев талидомидные эмбриопатии протекали с пороками развития внутренних органов. Из приведенного наблюдения видно, что талидомид имеет особый тропизм к развивающимся закладкам конечностей.

Кроме нарушений морфогенеза, удалось показать, что у эмбриона могут наблюдаться резорбция его некротизированных тканей, отек тканей, кровоизлияния и в конце эмбриогенеза даже неполная регенерация с образованием рубцов. Следует учитывать, что отмирание тканевых зачатков наблюдается и при нормальном ходе морфогенеза, например при слиянии отдельных зачатков, образовании полостей в них, разрывах мембран (глоточной, клоакальной) и др. Однако по объему и характеру процесс физиологического отмирания клеток отличается от некрозов в условиях патологии, он не сопровождается рубцеванием, а главное не приводит к нарушению процессов формирования. Обширные некрозы тканей эмбриона с рубцеванием появляются, вероятно, при эмбриопатиях, обусловленных действием экзогенных агентов. При генотипических пороках развития значительной альтерации зачатков органов не бывает, а имеется лишь задержка процессов дифференцировки зачатков.

В подавляющем большинстве случаев морфология сложившегося порока развития неспецифична. Поэтому отличить по внешнему виду генотипический порок от фенокопии невозможно. Основным проявлением патологии эмбрионального периода является дизонтогенез в виде врожденных пороков развития органов или частей тела зародыша.

Кфетальному периоду основной органогенез заканчивается и происходят дальнейший рост и дифференцировка тканей плода.

В раннем фетальном периоде еще продолжается органогенез полушарий большого мозга и центрального органа иммуногенеза – вилочковой железы, поэтому в этом периоде могут возникать пороки развития головного мозга и задержка созревания тканей тимуса.

Кроме дизонтогенеза, у плода иногда встречаются и другие патологические процессы, так как его реактивные возможности по сравнению с эмбрионом возрастают. У плода наблюдаются альтеративные изменения, редуцированное воспаление (см. Воспаление), иммуноморфологические изменения (см. Иммунопатологические процессы), расстройства кровои лимфообращения, гиперплазия и регенерация. Поэтому в фетальном периоде наблюдаются болезни, сходные с болезнями внеутробного периода. Для болезней плода – фетопатий – характерны следующие особенности.

1. Любая болезненная форма в плодном периоде сочетается с нарушением онтогенеза, но на тканевом уровне. При этом могут быть или неправильные соотношения тканей органов, или задержка их созревания. Например, при megaduodenum, megacolon имеется избыточное развитие мышечной ткани в стенке кишки при отсутствии в ней достаточно развитых нервных приборов; наблюдается задержка созревания почек с обилием зародышевого типа клубочков (рис. 293) и т. д.

2. При инфекционных фетопатиях всегда отмечается генерализованное повреждение тканей и органов плода. Типично наличие множественных очагов преимущественно альтеративного воспаления в паренхиматозных органах или генерализованного гранулематоза (например, при врожденном сифилисе, листериозе).

3. Как правило, развивается выраженный геморрагический синдром с петехиальными сыпями на коже, слизистых оболочках, с кровоизлияниями во внутренних органах.

4. Наблюдаются задержка инволюции и избыточная пролиферация клеток в очагах экстрамедуллярного кроветворения с появлением их вне факультативно кроветворных органов. У зрелого здорового плода к моменту родов очаги экстрамедуллярного кроветворения редуцируются.

5. Процессы гипертрофии и регенерации идут с преобладанием гиперплазии мезенхимальных тканей, что приводит к избыточному развитию соединительной ткани (например, в мочевыводящих путях при megaureter с одновременной убылью мышечных волокон; при муковисцидозе – в поджелудочной железе; при фиброэластозе сердца – с избыточным развитием эластической и фиброзной тканей в эндокарде и т. д.).

Патогенез перечисленных особенностей болезней плода тесно связан со структурой и функциональной незрелостью его тканей и органов, регулирующих их функции.

Поэтому перечисленные особенности болезней фетального периода заставляют выделить их по сравнению с болезнями внеутробного периода в особую группу фетопатий.