48 Клеточные механизмы онтогенеза. Классификация и механизмы формирования пороков развития у человека.
Элементарные клеточные механизмы онтогенеза
В онтогенезе особи происходят сложнейшие преобразования: осуществляется дифференциация частей развивающегося организма (морфогенез), формирование его внешней и внутренней структуры (морфогенез), рост. В основе этих преобразований лежат клеточные и системные механизмы развития. К клеточным механизмам относят размножение, перемещения, избирательную сортировку, дифференцировку, программированную гибель клеток.
РАЗМНОЖЕНИЕ
Деление клеток (размножение, пролиферация) играет важную роль в процессах онтогенеза. Во-первых, благодаря делению из зиготы, которая соответствует одноклеточной стадии развития, возникает многоклеточный организм. Во-вторых, пролиферация клеток, происходящая после стадии дробления, обеспечивает рост организма. В-третьих, избирательному размножению клеток принадлежит заметная роль в обеспечении морфогенетических процессов. В-четвертых, в постнатальном периоде индивидуального развития благодаря клеточному делению осуществляется обновление многих тканей в процессе жизнедеятельности организма (физиологическая или гомеостатическая регенерация), а также заживление ран, восстановление утраченных органов (репаративная регенерация)
ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
В процессе развития особи происходят неоднократные перемещения (миграции) отдельных клеток, их групп, клеточных пластов. Особое значение миграция клеток приобретает на стадии гаструляции, приводя к формированию зародышевых листков. В ходе органогенеза этот механизм важен, например, при формировании крупных пищеварительных желез, производных нервного гребня.
ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ СОРТИРОВКА
Механизм сортировки и слипания (адгезии) клеток лежит в основе выделения и объединения клеток одного типа среди всех прочих. В процессе развития клетки «узнают» друг друга и сортируются в зависимости от свойств, т.е. образуют скопления и пласты избирательно, только с определенными клетками. Этот механизм крайне важен при формировании зародышевых листков в ходе гаструляции, образовании структур в органогенезе, осуществлении регенеративных процессов и иммунных реакций в постнатальном развитии.
Следует отметить, что перемещаться могут как отдельные клетки, так и целые клеточные пласты
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
Запрограммированный процесс реализации генетически обусловленной программы формирования специализированного фенотипа клеток, отражающего их способность к тем или иным профильным функциям.
ГИБЕЛЬ
процесс программированной гибели клеток - апоптоз.
механизм программированной клеточной гибели обеспечивает регуляцию численности клеток, а именно - установление нужного равновесия между процессами пролиферации и гибели клеток, что в одних ситуациях обеспечивает стабильное состояние организма, в других - рост, в-третьих - атрофию тканей и органов.
Пороки
МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Формирование пороков происходит преимущественно в период эмбрионального морфогенеза (3-10-я неделя беременности) в результате нарушения процессов размножения, миграции, дифференциации и гибели клеток. Эти процессы происходят на внутриклеточном, экстраклеточном, тканевом, межтканевом, органном и межорганном уровнях. Нарушением размножения клеток объясняют гипоплазию и аплазию органов. Нарушение их миграции лежит в основе гетеротопий. Задержка дифференциации клеток обусловливает незрелость или персистирование эмбриональных структур, а ее полная остановка - аплазию органа или его части. Нарушение физиологической гибели клеток, как и нарушение механизмов адгезии ("склеивание" и срастание эмбриональных структур), лежат в основе многих дизрафий (например, спинномозговых грыж).
КЛАССИФИКАЦИЯ
Выделяют несколько групп пороков. В зависимости от времени воздействия вредных факторов и объекта поражения выделяют следующие формы пороков развития.
1. Гаметопатии - патологические изменения в половых клетках, произошедшие до оплодотворения и приводящие к спонтанному прерыванию беременности, врожденным порокам развития, наследственным заболеваниям.
2. Бластопатии - это повреждения зиготы в первые 2 недели после оплодотворения вызывающие гибель зародыша, внематочную беременность, пороки развития с нарушением формирования оси зародыша
3. Эмбриопатии - поражения зародыша 15-й день после оплодотворения до 75-й день проявляющиеся пороками развития отдельных органов и систем, прерыванием беременности. Большинство врожденных пороков образуется именно в этот период. Локализация дефекта также зависит от интенсивности повреждающего воздействия.
4. Фетопатии - общее название болезней плода, возникающих под воздействием неблагоприятных факторов с 11-й недели внутриутробной жизни до начала родов.
49. Общая характеристика, сущность и основные клеточные механизмы дробления. Дробление у представителей Хордовых. Особенности дробления у плацентарных млекопитающих. Нарушения дробления. Экстракорпоральное оплодотворение у человека.
Сущность дробления. Дробление- это ряд последовательных митотических делений зиготы и далее бластомеров, заканчивающихся образованием многоклеточного зародыша — бластулы. Возникающие при дроблении клетки называют бластомерами (от греч. бласте—росток, зачаток).
Особенностью митотических делений дробления является то, что с каждым делением клетки становятся все мельче, роста клеток не происходит, митотические циклы в периоде дробления сильно укорочены, особенно в самом начале, следовательно общий размер зародыша к концу дробления на стадии бластулы не превышает размера зиготы.
Основные клеточные механизмы. Сначала бластомеры прилегают друг к другу, образуя скопление клеток, называемое морулой. Затем между клетками образуется полость — бластоцель, заполненная жидкостью. Клетки оттесняются к периферии, образуя стенку бластулы — бластодерму. То есть образуется бластула- многоклеточный односеменной зародыш.
Полное (или голобластическое) дробление. Встречается в олиго- и мезолецитальных яйцах. Такой тип дробления встречается у некоторых рыб, всех амфибий, а также у сумчатых и плацентарных млекопитающих. В результате: анимальном полюсе четыре более мелких бластомера — микромеры, на вегетативном — четыре более крупных — макромеры. Затем деление опять идет в меридианных плоскостях, а потом опять в широтных.
Частичное (меробластическое) дробление. Встречается в полилецитальных яйцеклетках костистых рыб, пресмыкающихся, птиц, а также однопроходных млекопитающих. Оно охватывает только свободную от желтка цитоплазму, которая располагается в виде тонкого диска на анимальном полюсе.
При характеристике типа дробления учитывают также взаимное расположение и скорость деления бластомеров. Если бластомеры располагаются рядами друг над другом по радиусам, дробление называют радиальным. Оно типично для хордовых и иглокожих.
Синхронное дробление- образующиеся клетки одинаковы по размеру.
Асинхронное дробление-образующиеся клетки различны по размеру.
Типы
дробления и типы бластул хордовых
Нарушения дробления может произойти при следующих условиях:
Изменение свойств жидкости. Например, повышение содержания солей на ранних стадиях может сказаться на форме дробления. Гипертонический раствор – цитоплазма теряет воду, это приводит к повышению её вязкости..итд
Повышение температуры. Приводит к повышению скорости дробления. Понижение, наоборот.
Наличие в среде кислорода. Отсутствие – дробление не происходит( не у всех).
Экстракорпоральное оплодотворение
Вспомогательная репродуктивная технология, используемая в случае бесплодия. Во время ЭКО яйцеклетку извлекают из организма женщины и оплодотворяют искусственно в пробирке. Полученный эмбрион содержат в условиях инкубатора, где он развивается в течение 2—5 дней, после чего эмбрион переносят в полость матки для дальнейшего развития.