МЕХАНИЗМЫ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

Эмбриональное развитие - это реализация наследственной программы, заложенной в зиготе и

полученной от сперматозоида и яйцеклетки.

Эмбриональное развитие - это непрерывный процесс, но можно выделить отдельные процессы:

I. Молекулярно-генетические изменения раннего развития

II. Пролиферация клеток

III. Дифференцировка

IV. Гистогенез и морфогенез (формообразование) происходит в результате одновременно протекающих
процессов:

морфогенетическое перемещение клеток эмбриональная индукция

межклеточное взаимодействие адгезия клеток гибель клеток

I. Молекулярно-генетическое изменения раннего развития происходят на стадии зиготы и
дробления. На ранних этапах развития транскрипция генов очень низкая, это происходит из-за
прочной связи ДНК и белков-гистонов. Первыми начинают работать гены, которые отвечают за
пролиферацию. В настоящее время доказано, что нет качественных различий между РНК и
белками в разных частях зародыша, они отличаются только количеством.

II. Пролиферация клеток - этот процесс лежит в основе роста и развития зародыша. Все клетки
делятся митозом.

III. Дифференцировка клеток и тканей зародыша - это процессы, которые приводят к
морфологическим, физиологическим, функциональным различиям клеток. Различия между
специализированными клетками связаны с различиями в наборе белков. Белки - это продукт
функциональной активности генов, поэтому разная активность генов приводит к различиям в
наборе белков. Это есть гипотеза дифференциальной активности генов. Причиной
дифференциальной активности генов является ооплазматическая сегрегация. Она приводит к
химической неоднородности цитоплазмы, поэтому бластомеры будут получать цитоплазму с
разным химическим составом. Эти факторы цитоплазмы по-разному влияют на активность генов
- это эпигенетическая (надгенетическая) регуляция активности генов. На более поздних этапах
на дифференциальную активность генов влияет взаимодействие клеток друг с другом.
Дифференцировка генетически детерминирована (предопределена) - этот процесс называется
детерминация. Способность клеток дифференцироваться в разных направлениях под действием
внешних сигналов называется компетенция. Если клетка имеет способность
дифференцироваться в разных направления, то это свойство называется тотипотентность
(равнонаследственность) Тотипотентностью обладают зигота, первые бластомеры и половые
клетки. В процессе дифференцировки группы клеток приобретают определенные свойства и вид.

IV. Гистогенез (процесс образования тканей) и морфогенез (формирование внутренних и внешних
конфигураций зародыша).

— Морфогенетическое перемещение клеток - это движение отдельных клеток или целых слоев по определенной поверхности (по субстрату). В этом движении играет роль хемотаксис.

— Эмбриональная индукция - это влияние одной ткани (индуктора) на другую ткань, в результате
влияния в месте контакта образуется новая дифференцировка (А—> В —> С). Иногда индуктор делает
индуцируемую ткань похожей на себя (А—> В —> А). Предполагают, что индукторы выделяет особые
вещества - эмбриональные индукторы - это белки, которые вызывают изменения функциональной
активности генов в клетке, они могут действовать при контакте и на расстоянии (дистантное
влияние). Выделяют первичную эмбриональную индукцию - это влияние хорды и прилежащей к
ней мезодерме (хорда мезодермы) на лежащую над ней эктодерму и образование из нее нервной
пластинки.

— Межклеточные взаимодействуя - это взаимодействие клеток или слоев при контакте или на
расстоянии. Взаимодействие на расстоянии идет с участием биологически активных веществ (БАВ).
Это могут быть белки, гормоны и др. На ранних этапах эмбрионального развития это гормоны
матери, так как у эмбриона не образованы собственные эндокринные железы. Гормоны не вызывают
новую дифференцировку. они усиливают ее.

— Адгезия клеток - это прикрепление клеток друг к другу. В этом процессе принимают участие
особые белковые молекулы, они называются молекулы адгезии клеток (МАК), их около 100 видов.

— Гибель клеток - это необходимый процесс, потому что для образования отдельных структур
(протоки, каналы, отверстия и др.) нужно разрушение части клеток.

При внутриутробном развитии огромное значение играют факторы внешней среды. Если эти факторы приводят к формированию аномалий или дефектов развития, то они называются тератогенными. Тератогенные факторы могут быть физическими (высокая температура, ионизирующее излучение, рентген и др.), химическими (лекарственные препараты, соли тяжелых металлов и др.) и биологическими (вирусы, бактерии). Тератогенные факторы приводят к развитию аномалий в определенные периоды эмбрионального развития, которые называются критическими. К ним относятся:

— период образования половых клеток (гаметогенез),

— стадия оплодотворение,

— стадия зиготы,

— имплантация зародыша в стенку матки,

— образование плаценты,

— период гистогенеза и органогенеза,

— роды.

ПОРОКИ РАЗВИТИЯ.

Аплазия - отсутствие органа или его части

Гипоплазия - недоразвитие органа

Гипотрофия - уменьшение массы тела или органа

Гипертрофия - непропорциональное увеличение массы органа

Гигантизм - увеличение длины тела

Гетеротопия (эктопия) - нетипичная локализация группы клеток или органа в организме.

Гетероплазия - нарушение дифференцировки тканей

Стеноз - сужение канала или отверстия

Атрезия - отсутствие канала или отверстия

Персистирование - сохранение эмбриональных структур