Понятие об индукции и критических периодах развития

1. ПОНЯТИЕ ОБ ЭМБРИОНАЛЬНОЙ И ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЙ ИНДУКЦИИ

Все процессы эмбриогенеза – размножение и дифференцировка бластомеров, формирование зачатков тканей и органов, их развитие – проходят строго последовательно под регулирующим влиянием эмбриональной индукции.

 Влияние одних частей зародыша (индукторов) на другие части (реагирующие системы) называется ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ИНДУКЦИЯ.

 Индуктор определяет направление развития реагирующей системы.

Индукция дифференцировки происходит в 2 этапа:

1 этап – детерминация клеток реагирующей системы, т. е. определение направления дальнейшей дифференцировки – это процессы, не изменяющие строения клеток, но изменяющие их свойства (латентный этап). Клетки, сохраняя основные черты строения, изменяют метаболизм и синтезируют специфические белки, Это обратимый этап, т. к. клетки еще могут изменить направление дифференцировки, если изменится индуктор.

2 этап – дифференцировка детерминированных клеток – это изменение и свойств, и строения, и функций клеток в определенном направлении. На этом этапе дифференцировка необратима.

Эмбриональная индукция осуществляется двумя способами:

1) контактное воздействие индуктора на белки клеточных мембран реагирующей системы (например, при контактном торможении размножения клеток – когда клеток становится много, они контактируют друг с другом, прекращают размножаться и приступают к дифференцировке);

2) дистантное воздействие индуктора путем секреции вещества, которое действует на клетки реагирующей системы и вызывает в них активацию определенных генов, которые тормозят размножение этих клеток.

В результате этих влияний клетки начинают синтезировать специфические белки, детерминирующие (определяющие) специфические свойства клеток. Развивается обратимый, латентный этап – детерминация клеток. Затем из этих специфических белков клетки строят специальные структуры и приобретают специальные черты строения – дифференцируются. Развивается необратимый этап – дифференцировка клеток.

Индуктивные влияния частично продолжаются и в постэмбриональный период. В этом случае роль индуктора принадлежит факторам роста и микроокружению, которое поддерживает клеточный состав своей ткани при физиологической и репаративной регенерации, определяя развитие клеток дифферона в нужном направлении.

Под действием вредных факторов, которые могут становиться индукторами, в ткани может нарушиться регуляция размножения и дифференцировки клеток. Если это происходит с недифференцированными клетками (полипотентными клетками дифферона), то они перестают реагировать на контактное торможение, бесконечно размножаются и образуют раковую опухоль. Если нарушения происходят на уровне дифференцирующихся клеток (-бластов и -цитов), то разовьется метаплазия (перерождение) ткани, когда клетки утрачивают специальные свойства, размножаются и образуют доброкачественную опухоль. Если дифференцировка не нормализуется, то опухоль становится злокачественной.

2. ПОНЯТИЕ О КРИТИЧЕСКИХ ПЕРИОДАХ РАЗВИТИЯ

Описание пороков развития встречается со времен древности, но лишь в ХХ веке стали понятны их причины. Пороки развития могут приводить к самопроизвольным выкидышам, мертворождению и различным заболеваниям.

Активное изучение этой проблемы началось после работ Норманна Грегга. Он исследовал массовое появление уродств в Австралии в 1941 г. и выяснил, что все матери детей с уродствами перенесли во время беременности коревую краснуху.

Новая волна появления уродств в Западной Европе в 60-е годы была связана с применением беременными снотворного препарата толидамид.

Сейчас известно, что в процессе гисто- и органогенеза (в период закладки и формирования органа) клетки тканей формирующегося органа активно размножаются и дифференцируются, поэтому особенно чувствительны к действию вредных факторов и могут повреждаться ими.

Периоды активной дифференцировки клеток, тканей и органов называются критическими периодами.

Высшие точки дифференцировки различных органов приходятся на различные сроки эмбриогенеза, т.е. имеется точное расписание критических периодов.

Отечественный эмбриолог П. Г. Светлов (1960) впервые сформулировал и экспериментально подтвердил теорию критических периодов внутриутробного развития животных. Суть ее заключается в том, что каждый этап эмбриогенеза начинается с качественной перестройки, которая сопровождается изменениями процессов пролиферации (размножения), детерминации и дифференцировки клеток.

 Эмбриогенез человека имеет ряд особенностей, которые определяют календарь критических периодов.Условно выделяют 9 критических периодов в развитии человека:

1 – прогенез (гаметогенез),

2 – оплодотворение и дробление (до 5 сут. развития),

3 – имплантация и бластогенез (с 7–8 суток по 15–16 сутки),

4– развитие осевых органов и плаценты (3–8 недели),

5 – усиленный рост мозга (15–20 недели),

6 – становление функциональных систем и полового аппарата (20–24 нед.), 7 – процесс рождения (в норме – 8 часов),

8 – новорожденности и грудной (до 1 года жизни),

9 – половое созревание (11–16 лет).

Патология развития возникает под воздействием различных повреждающих факторов, проявляется очаговыми или диффузными альтеративными изменениями (повреждениями) и может заканчиваться гибелью эмбриона или возникновением врожденных пороков развития.

Вопрос:  На какой клеточный процесс влияет индукционное воздействие клеток?