Смущения в развитието на организма

Нормалното развитие на плода зависи от сложното взаимодействие както на генетичните, така и на негенетичните фактори. Вероятно най-критичният период в процеса на развитие настъпва през първите осем седмици след формирането на зиготата, точно когато органите на тялото започват да се развиват. През това време системната последователност на развитието може да бъде сериозно нарушена от грешки в генетичния състав на ембриона, от условията на околната среда, на която е изложена, или от двата компонента, действащи заедно.

Тератогенът е вещество, способно да произвежда смущения в развитието на организма по време на вътреутробния живот, което може да се прояви преди раждането, при раждането или по-късно в живота. Трябва да се спомене, че много доказателства за тератогените идват от експериментална работа върху животни. И понякога фактът, че едно лекарство може да предизвика аномалия в животно, не означава, че той може да направи същото и при човека. Също така е трудно да се събере информация, защото има толкова много фактори. Ефектът, който има тератоген върху плода, може да зависи от състоянието на бременната жената, нейното здраве, какви лекарства използва, генетична предразположеност и други.

Тези аномалии, причинени от генетични събития (мутации, анеуплоиди, транслокации) се наричат малформации. Например, аниридиа (отсъствие на ириса), причинена от мутация на PAX6 гена, е малформация. Синдромът на Даун, причинен от тризомия на хромозома 21, също е малформация. Най-ранната ембрионална и фетална смърт вероятно се дължи на хромозомни аномалии, които пречат на нормалните процеси на развитие на ембриона.

Аномалиите, причинени от екзогенни агенти (някои химикали или вируси, радиация или хипертермия) се наричат нарушения. Агентите, отговорни за тези нарушения, се наричат тератогени. Повечето тератогени произвеждат ефекти само през определени критични периоди на развитие. Най-критичното време за всеки орган е когато расте и формира неговите структури. Различните органи имат различни критични периоди, но времето от периода от 15 до 60 ден на бременността е от решаващо значение за много човешки органи. Сърцето се образува главно през седмица 3 и 4, докато външните гениталии са най-чувствителни през седмица 8 и 9.

Тератогените се класифицират в четири основни категории:

• лекарства и химикали
• вертикално предавани инфекции
• радиация
• механични сили

Тератогенът предизвиква смущения в развитието на организма чрез различни механизми, включително:

• възпрепятства прогресията на клетъчната пролиферация, като вирусна инфекция и йонизация
• променени биосинтетични пътища, наблюдавани при хромозомни дефекти
• анормални клетъчни или тъканни взаимодействия, наблюдавани при диабет
• външни фактори
• прагово взаимодействие на гените с тератогенни вещества в околната среда

Вещества, за които е установено, че са особено вредни, са олово (което се съхранява в костите на майката), цигарен дим, живак, въглероден диоксид и йонизиращо лъчение.

Здравата плацента е полупропусклива мембрана, която създава бариера за повечето патогени и за определени ксенобиотични вещества. Въпреки това, тя е проектирана като несъвършена бариера, тъй като тя трябва да транспортира веществата, необходими за растежа и развитието. Плацентарният транспорт може да бъде чрез пасивна дифузия за по-малки молекули, които са разтворими в липиди или чрез активен транспорт за вещества, които са по-големи и/или електрически заредени. Някои токсични химикали могат да бъдат активно транспортирани.

Дозата на вещество, получено от плода, се определя от количеството на веществото, транспортирано през плацентата, както и от скоростта на метаболизма и елиминирането на веществото. Тъй като плодът има незрял метаболизъм, той не е способен да детоксикира веществата много ефикасно. И тъй като плацентата играе такава важна роля в обмена на веществата между майката и плода, разбира се, че всички токсични вещества, на които майката е изложена, се транспортират до плода, където те могат да повлияят на развитието. Въглеродният диоксид, оловото, етанолът (алкохол) и в частност цигарения дим са вещества, които имат голяма вероятност за преминаване през плацентата.