<< Главная страница

ГЛАВА
          3

ВНУТРИУТРОБНОЕ РАЗВИТИЕ






Морфогенетические процессы

Многоклеточный организм развивается из оплодотворённой яйцеклетки (зигота) не только путём увеличения количества клеток (пролиферация) и увеличения массы зародыша (рост). Одновременно определяется судьба образующихся клеток, т.е. клетка "выбирает" один из многих возможных путей развития. Этот процесс известен как "детерминация". Детерминированные клетки специализируются (дифференцировка), т.е. приобретают определённую структуру и оказываются способными выполнять конкретную функцию. Одновременно осуществляется морфогенез– клетки координированным образом формируют органы и архитектуру пространственной организации тела. Формирование пространственной архитектуры зародыша (организма) и его частей (органов) осуществляется при реализации следующих морфогенетических процессов: направленная миграция клеток (в том числе направленный рост частей клеток, например, отростков нервных клеток), гибель клеток. Таким образом, пролиферация, рост, детерминация, дифференцировка, морфогенез, миграции клеток и их гибель – важные события (морфогенетические процессы) при развитии многоклеточного организма.

Причины развития

Всё многообразие клеток организма (разные типы клеток) развивается из одной единственной (зиготы). Говоря формально, все клетки организма – клон, родоначальником которого является оплодотворённая яйцевая клетка. Клон, по определению, совокупность идентичных клеток, развившихся из единственной клонообразующей клетки. Однако для развивающегося организм это не так: существует множество разных клеточных типов, возникающих в результате различной – дифференциальной – активности генов. В чём же причин; многообразия при исходной идентичности? В сущности

50

у нас один ответ – эндогенная программа многообразия в виде ядерного генома зиготы. Следовательно, генетическая программа – источник разнообразия клеток. Такое утверждение тривиально, но верно для одноклеточного зародыша. И это же утверждение становится неочевидным для многоклеточного зародыша, хотя бы в силу их различной взаимной позиции (например, на поверхности зародыша или в глубине, в левой или правой части зародыша, в верхней или нижней его части). Следовательно, для многоклеточного зародыша обязаны существовать внешние по отношению к конкретной клетке зародыша факторы, определяющие дифференциальную активность генов в разных клетках зародыша. Рассмотрение такой возможности определяет гипотеза позиционной информации в терминах "морфогенетическое поле", "левое–правое", "гомеобокс", "гомейозисные гены". Другими словами, возникновение разнообразия разных клеток в многоклеточном зародыше смещается в плоскость межклеточных взаимодействий ("индукция", "индукционные взаимодействия", "факторы индукции"). Иначе говоря, дифференциальная активность генов определяется позицией конкретной клетки и реализуется при помощи разного типа межклеточных взаимодействий.

Периоды пренатального развития

В пренатальном развитии человека выделяют начальный, зародышевый и плодный периоды (табл. 3-1).

Для начального периода и раннего эмбриона (см. рис. 3-5) выделены такие фазы развития и связанные с ними события: зигота – начало синтеза ДНК и белка; дробление – начало синтеза основных типов РНК; морула – клетки ещё тотипотентны (эмбриональная стволовая клетка); бластоциста – утрата тотипотентности; клетки детерминированы к образованию зародышевых или внезародышевых структур; гаструла – наличие зародышевых листков и стволовых клеток; органогенез – формирование зачатков органов из клеточных клонов.

ОПЛОДОТВОРЕНИЕ

Оплодотворение – слияние мужской и женской гамет, приводящее к образованию одноклеточного зародыша– зиготы. При оплодотворении взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы; при этом сливаются их

Таблица 3-1. Периоды пренатального развития

Период Продолжительность периода Критическое событие
(начало периода)
Другие важные
события периода
Начальный (концептус) Первые 2 недели Оплодотворение  
Зародышевый (эмбрион) 3-8 недели Образование первичной полоски Органогенез
Плодный (плод) До конца беременности Плацентация Появление сердцебиений - 21-й день

51

ядра (пронуклеусы), объединяются хромосомы, и возникает диплоидная клетка нового организма – зигота. Начало оплодотворения – момент слияния мембран сперматозоида и яйцевой клетки, окончание оплодотворения – момент объединения материала мужского и женского пронуклеусов. Всё, что происходит до слияния мембран сперматозоида и яйцевой клетки, именуют событиями, предшествующими оплодотворению.

Сперматозоид

В эякуляте человека содержится 3×108 сперматозоидов (рис. 3-1). В женских половых путях они сохраняют способность к оплодотворению максимально до 2 суток. Примерно 200 из них достигает воронки маточной трубы, где происходит встреча сперматозоида с яйцеклеткой (см. позицию 2 на рис. 3-5).

Акросома образуется в ходе сперматогенеза как продукт комплекса Гольджи и может рассматриваться как аналог лизосом. Акросома (рис. 3-1) расположена в головке сперматозоида, кпереди от ядра и сразу под плазматической мембраной. Спереди мембрана акросомы (наружная) соприкасается с клеточной мембраной сперматозоида, а сзади (внутренняя мембрана) – с ядерной мембраной.

Капацитация. До того как сперматозоид встретится с яйцеклеткой, он в течение нескольких часов продвигается по женским половым путям. При этом на сперматозоид воздействуют факторы женского организма (рН, слизь и др.),

Рис. 3-1. Сперматозоид. Головка содержит ядро и акросому. В шейке присутствует центриоль. Промежуточный отдел заполнен митохондриями, формирующими митохондриальную спираль. В осевой части промежуточного отдела и практически вдоль всего хвоста располагается аксонема. В хвосте снаружи от неё локализуются наружные плотные фибриллы и фибриллярный футляр [42]. Рис. 3-1. Сперматозоид. Головка содержит ядро и акросому. В шейке присутствует центриоль. Промежуточный отдел заполнен митохондриями, формирующими митохондриальную спираль. В осевой части промежуточного отдела и практически вдоль всего хвоста располагается аксонема. В хвосте снаружи от неё локализуются наружные плотные фибриллы и фибриллярный футляр [42].

52

поддерживающие способность к миграции и оплодотворению. Этот процесс называют капацитацией.

Яйцевая клетка

Большинство яйцеклеток в яичниках находится на стадии поздней диплотены профазы первого деления мейоза. При разрыве зрелого фолликула (овуляция) из яичника в брюшную полость выбрасывается овоцит второго порядка (рис. 3-2, см. также рис. 4 на вклейке). Его окружают прозрачная оболочка (zona pellucida) и лучистый венец (corona radiata). Между прозрачной оболочкой и плазмолеммой яйцеклетки находится первое полярное тельце.

Рис. 3-2. Овоцит. Лучистый венец, прозрачная оболочка и плазматическая мембрана овоцита – барьеры, которые должен последовательно преодолеть сперматозоид, чтобы произошло оплодотворение [52].
Рис. 3-2. Овоцит. Лучистый венец, прозрачная оболочка и плазматическая мембрана овоцита – барьеры, которые должен последовательно преодолеть сперматозоид, чтобы произошло оплодотворение [52].

Прозрачная оболочка. По мере развития яйцеклетки в ней происходят синтез и последующая секреция гликопротеинов, постепенно формирующих zona pellucida. Зрелая прозрачная оболочка содержит густую сеть тонких нитей, состоящую из гликопротеинов (главным образом, белки ZP); один из них (ZP3) – главный рецептор сперматозоида. Инактивация или отщепление О-олигосахарида от молекулы ZP3 блокирует связывание сперматозоида с яйцеклеткой. ZP2 – вторичный рецептор сперматозоида, обеспечивающий дополнительное связывание гамет. Связывание сперматозоида с гликопротеинами ZP является сигналом к акросомной реакции.

События, предшествующие оплодотворению

Для того чтобы произошло оплодотворение, сперматозоид должен последовательно преодолеть три барьера (рис. 3-3, см. также рис. 4 на вклейке): лучистый венец, состоящий из нескольких слоев фолликулярных клеток, прозрачную оболочку и, наконец, плазматическую мембрану яйцеклетки, при слиянии которой с плазмолеммой сперматозоида и начинается собственно оплодотворение. Сперматозоид легко проникает через лучистый венец между рыхло расположенными фолликулярными клетками и достигает прозрачной оболочки. Прозрачная оболочка – существенный барьер на пути сперматозоида. При взаимодействии сперматозоида с прозрачной оболочкой последовательно происходят следующие события: связывание сперматозоида с его рецептором → акросомная реакция → расщепление компонентов zona pellucida ферментами акросомы → проникновение сперматозоида через образовавшийся в оболочке канал к плазматической мембране яйцеклетки. Взаимодействие сперматозоида с прозрачной оболочкой происходит в два этапа. Сначала сперматозоид слабо прикрепляется к прозрачной оболочке. На этом этапе взаимодействие не видоспецифично, сперматозоиды легко отделяются осторожным смыванием. На втором этапе сперматозоиды прочно связываются со своими рецепторами. Это взаимодействие видоспецифично (видовую специфичность обеспечивает также акрозин, освобождающийся в ходе акросомной реакции).

53

Рис. 3-3. Преодоление сперматозоидом барьеров яйцевой клетки. А – проникновение сперматозоида через лучистый венец; Б– акросомная реакция; В – прохождение сперматозоида через прозрачную оболочку; Г– слияние клеточных мембран сперматозоида и яйцеклетки [83].
Рис. 3-3. Преодоление сперматозоидом барьеров яйцевой клетки. А – проникновение сперматозоида через лучистый венец; Б– акросомная реакция; В – прохождение сперматозоида через прозрачную оболочку; Г– слияние клеточных мембран сперматозоида и яйцеклетки [83].

Акросомная реакция – экзоцитоз содержимого акросомы для локального разрушения прозрачной оболочки и преодоления сперматозоидом этого барьера. Главное следствие взаимодействия ZP3 прозрачной оболочки с рецептором этого гликопротеина на поверхности головки сперматозоида – начало акросомной реакции. При акросомной реакции наружная мембрана акросомы и клеточная мембрана сливаются и формируют мелкие пузырьки (рис. 3-4), отделяющиеся от головки сперматозоида. При этом из акросомы освобождаются гиалуронидаза, протеазы (в т.ч. акрозин), гликозидазы, липазы, нейраминидаза и фосфатазы. Ферменты расщепляют молекулы прозрачной оболочки, что позволяет сперматозоиду преодолеть этот барьер.

Перемещение яйцеклетки. Перед овуляцией увеличение тонуса ГМК маточной трубы приближает воронку маточной трубы к поверхности яичника. Биение ресничек эпителиальных клеток фимбрий ампулы маточной трубы создаёт ток жидкости, способствующий перемещению яйцеклетки из брюшной полости в ампулу. При синдроме Картагенера и синдроме неподвижных ресничек женщины фертильны.



Способность к оплодотворению. Для успешного оплодотворения яйцеклетке должна встретиться со сперматозоидом в течение одних суток. Максимальный срок жизнеспособности сперматозоида в женских половых путях– 2суток жизнеспособность овулировавшей яйцеклетки примерно вдвое больше. Из

Рис. 3-4. Акросомная реакция. Последовательные этапы акросомной реакции даны на А → Б → В. Слияние цитолеммы сперматозоида и мембраны акросомы видно на Б [9] Рис. 3-4. Акросомная реакция. Последовательные этапы акросомной реакции даны на АБВ. Слияние цитолеммы сперматозоида и мембраны акросомы видно на Б [9]



















54

практических соображений время, в течение которого овулировавшая яйцевая клетка может быть оплодотворена, оценивают в 5 суток.

Оплодотворение

В результате акросомной реакции в прозрачной оболочке образуется узкий канал, через который проходит сперматозоид; плазматические мембраны сперматозоида и яйцеклетки вступают в соприкосновение и сливаются. Вскоре слившиеся мембраны разрушаются, головка сперматозоида оказывается погружённой в цитоплазму яйцеклетки. В течение первых 12 часов после проникновения сперматозоида в яйцеклетку происходит перестройка ядер (пронуклеусов) слившихся гамет. Ядра набухают, появляются ядрышки. Пронуклеусы мигрируют в центр яйцеклетки и сближаются. Их ядерные оболочки исчезают, а материнские и отцовские хромосомы перемешиваются – образуется синкарион (♀ + ♂). Этот процесс (сингамия) и есть собственно оплодотворение. Таким образом, при сингамии происходит объединение ядерного генома гаплоидных гамет: (22 аутосомы + 1 половая хромосома) × 2 = 44 аутосомы + 2 половые хромосомы и появляется диплоидная зигота (новый организм, пока одноклеточный). Сперматозоид приносит также митохондриальную ДНК и сигнальные белки дробления – с Мr 14 и 18 кД. Наконец, в ходе оплодотворения происходит завершение мейоза, и детерминируется генетический пол нового организма.

Генетический пол определяет Y-хромосома. Примерно половина сперматозоидов содержит Y-хромосому, другая половина – хромосому X. Следовательно, половина зигот имеет генетически мужской пол (XY, ♂), вторая половина – генетически женский пол (XX, ♀).

События после оплодотворения

В ходе собственно оплодотворения и сразу после него в зиготе и окружающих её структурах происходит ряд процессов (уменьшение объёма зиготы, формирование перивителлинового пространства, кортикальная реакция, модификация прозрачной оболочки). Назначение этих процессов – предупреждение полиспермии и создание гомеостатической среды для концептуса.

Зигота. При слиянии плазматических мембран гамет и объединении ядерных геномов происходят существенные изменения внутриклеточного ионного состава, приводящие к уменьшению объёма зиготы, деполяризации её плазмолеммы, развитию кортикальной реакции. Прямое следствие уменьшения объёма – образование перивителлинового пространства. Перивителлиновое пространство содержит оба полярных тельца и имеет характерный ионный состав (гомеостатическая среда для концептуса), создающий дополнительное препятствие для проникновения к зиготе других сперматозоидов. Деполяризация плазматической мембраны предупреждает проникновение сперматозоидов в зиготу.

Кортикальная реакция. По периферии яйцеклетки расположены кортикальные гранулы. Их диаметр 200–600 нм; они содержат ферменты, в т.ч. различные гидролазы. Сразу после проникновения сперматозоида в яйцеклетку начинается кортикальная реакция – вьщеление содержимого кортикальных гранул в перивителлиновое пространство. Сигнал для кортикальной реакции – повышение концентрации Са2+ в цитозоле. Под действием ферментов кортикальных гранул происходят протеолиз ZP2 (ZP2 → ZP2f) и модификация

55

рецептора сперматозоида ZP3 (ZP3 → ZP3f). В модифицированном состоянии ZP3f теряет способность к запуску акросомной реакции. Тем самым блокируется полиспермия.

Оболочка оплодотворения. В результате кортикальной реакции прозрачная оболочка подвергается существенным изменениям – происходит ее стабилизация (оболочка оплодотворения). В стабилизированном состоянии прозрачная оболочка защищает проходящий по маточной трубе концептус Без прозрачной оболочки дробление зиготы невозможно

ДРОБЛЕНИЕ

Дробление – митотическое деление диплоидных клеток без увеличения их суммарного объема– стадия развития, наступающая после оплодотворения. При дроблении происходит относительно быстрое увеличение количества клеток (бластомеры), от 2 до примерно 12–16 к третьим суткам после оплодотворения, когда концептус достигает стадии морулы и выходит в полость матки из маточной трубы (рис. 3-5)

Характер дробления определяется количеством и распределением в цитоплазме желточных включений. У человека– плацентарного

Рис 3-5 Концептус от оплодотворения до имплантации Овуляция наступает на 14-й день менструального цикла, в течение 1 суток происходит оплодотворение Трое суток с момента оплодотворения концептус продвигается по маточной трубе, на 4-е сутки попадает в полость матки и через 5,5-6 суток имплантируется в эндометрий В ходе перемещения по маточной трубе происходит дробление, и в полости матки оказывается бластоциста, готовая к имплантации 1 – овоцит тотчас после овуляции, 2 – оплодотворение через 12-24 ч после овуляции, 3 – стадия появления мужского и женского пронуклеусов, 4 – начало дробления, 5 – двухклеточная стадия (30 часов), 6 – морула, состоящая из 12-16 бластомеров (3 суток), 7 – продвинутая морула в полости матки (4 суток), 8 – ранняя бластоциста (4,5-5 суток), 9 – имплантация бластоцисты (5,5-6 суток) [78]
Рис 3-5 Концептус от оплодотворения до имплантации Овуляция наступает на 14-й день менструального цикла, в течение 1 суток происходит оплодотворение Трое суток с момента оплодотворения концептус продвигается по маточной трубе, на 4-е сутки попадает в полость матки и через 5,5-6 суток имплантируется в эндометрий В ходе перемещения по маточной трубе происходит дробление, и в полости матки оказывается бластоциста, готовая к имплантации 1 – овоцит тотчас после овуляции, 2 – оплодотворение через 12-24 ч после овуляции, 3 – стадия появления мужского и женского пронуклеусов, 4 – начало дробления, 5 – двухклеточная стадия (30 часов), 6 – морула, состоящая из 12-16 бластомеров (3 суток), 7 – продвинутая морула в полости матки (4 суток), 8 – ранняя бластоциста (4,5-5 суток), 9 – имплантация бластоцисты (5,5-6 суток) [78]

56

Рис. 3-6. Компактизация и морула на ранних этапах развития В результате компактизации уменьшается размер межклеточных пространств между бластомерами, они сближаются, и формируется морула В моруле различают внутреннюю часть (клетки связаны щелевыми контактами) и наружную часть (клетки соединены при помощи плотных контактов). Из клеток внутренней части морулы развивается эмбриобласт, а из клеток наружной части формируется трофобласт Внутренняя клеточная масса и трофобласт – главные структурные элементы бластоцисты [9]
Рис. 3-6. Компактизация и морула на ранних этапах развития В результате компактизации уменьшается размер межклеточных пространств между бластомерами, они сближаются, и формируется морула В моруле различают внутреннюю часть (клетки связаны щелевыми контактами) и наружную часть (клетки соединены при помощи плотных контактов). Из клеток внутренней части морулы развивается эмбриобласт, а из клеток наружной части формируется трофобласт Внутренняя клеточная масса и трофобласт – главные структурные элементы бластоцисты [9]

млекопитающего – в связи с внутриутробным питанием плода через плаценту нет необходимости в создании больших запасов желтка. Поэтому желток распределён в цитоплазме равномерно (изолецитальная яйцеклетка). Зигота, образованная такой яйцеклеткой, совершает голобластическое дробление, т.е. полностью разделяется на два бластомера. Дальнейшие дробления – асинхронные и несколько неравномерные. При дроблении зигота окружена прозрачной оболочкой, сохраняющейся до стадии бластоцисты.

Первое дробление (рис. 3-5) начинается примерно через 30 часов после оплодотворения. Плоскость первого деления проходит через область направительных телец. Поскольку желток в зиготе распределён равномерно, выделение анимального и вегетативного полюсов затруднено. Область отделения направительных телец обычно рассматривают как анимальный полюс. Образующиеся два бластомера несколько различны по размерам.

Второе дробление (рис. 3-5, см. также рис. 5 на вклейке). Образование второго митотического веретена в каждом из бластомеров происходит вскоре после окончания первого деления, плоскость второго деления проходит перпендикулярно плоскости первого деления дробления, концептус переходит в стадию 4 бластомеров. Однако дробление у человека асинхронно, поэтому при переходе от стадии 2 бластомеров к стадии 4 бластомеров в течение некоторого времени можно наблюдать трёхклеточный концептус. На стадии 4 бластомеров синтезируются все основные типы РНК.

Третье дробление. На этой стадии несинхронность дробления проявляется в большей мере, в итоге образуется концептус с различным количеством бластомеров; условно его можно отнести к стадии 8 бластомеров (рис. 3-5, 3-6). До этого бластомеры расположены рыхло, но вскоре концептус уплотняется (компактизация), поверхность соприкосновения бластомеров увеличивается, объём

57

межклеточного пространства уменьшается. Сближение бластомеров в ходе компактизации – необходимое условие для образования между бластомерами специализированных межклеточных контактов (щелевых и плотных), формирующихся на поздней 8-клеточной стадии (морула). До формирования контактов в плазматическую мембрану бластомеров начинает встраиваться увоморулин – белок адгезии клеток. В бластомерах ранних концептусов увоморулин равномерно распределён в клеточной мембране. Позднее в области межклеточных контактов образуются скопления (кластеры) молекул увоморулина.

Морула

По мере увеличения числа бластомеров концептус перемещается по маточной трубе и к третьим суткам достигает стадии морулы (рис. 3-5). Морула – группа клеток, возникших в ходе нескольких делений дробления и заключённых внутри прозрачной оболочки (рис. 3-6). Центрально расположенные клетки морулы образуют щелевые контакты, при помощи которых осуществляются информационные межклеточные взаимодействия. Именно из этих клеток и возникает собственно эмбрион. Периферические клетки морулы соединяют плотные контакты; они формируют барьер, обособляющий внутреннюю среду морулы.

Бластоциста

Бластоциста возникает с появлением бластоцеля (заполненной жидкостью полости) к четвёртым суткам после оплодотворения (рис. 3-6, 3-7, 3-14, А). Объём бластоцеля увеличивается, и концептус приобретает форму пузырька. Прозрачная оболочка истончается и исчезает. Если не произойдёт растворения прозрачной оболочки, бластоциста не сможет прикрепиться к поверхности эндометрия. Бластоцисту составляют трофобласт и внутренняя клеточная масса (эмбриобласт).

Трофобласт – покров зародышевого комплекса (рис. 3-6, 3-7); образован периферическими клетками морулы, связанными плотными контактами. Крупные удлинённые клетки трофобласта соединены при помощи плотных контактов, что стабилизирует состав жидкости в бластоцеле. Клетки трофобласта "накачивают" жидкость в бластоцель.

Внутренняя клеточная масса (эмбриобласт) – компактная масса мелких клеток, выступающих в бластоцель (рис. 3-6, 3-7). Если трофобласт образуется относительно быстро делящимися клетками, то внутренняя клеточная масса представлена клетками с меньшей частотой делений. Клетки внутренней клеточной массы происходят из центральной части морулы и связаны при помощи щелевых контактов. В дальнейшем из внутренней клеточной массы образуются собственно зародыш и некоторые связанные с ним оболочки. Частичное или полное разделение внутренней клеточной массы приводит к развитию близнецов.

ГАСТРУЛЯЦИЯ
ПЕРВИЧНЫЕ ЗАРОДЫШЕВЫЕ ЛИСТКИ

Гаструляция начинается в конце второй недели развития и характеризуется появлением у клеток способности к перемещениям. Необходимо иметь в виду, что не существует резкой временной границы между бластоцистой (рис. 3-7) и

58

гаструлой. С началом гаструляции активируются первые тканеспецифические гены. Эмбриобласт расслаивается на эпибласт (слой цилиндрических клеток) и гипобласт (слой кубических клеток, обращённый к бластоцелю). Эпибласт и гипобласт вместе образуют двухслойный зародышевый диск (бластодиск). В дальнейшем на месте двухслойного зародышевого диска путём миграции и пролиферации клеток развиваются первичные зародышевые листки: эктодерма, мезодерма и энтодерма.

Гипобласт

Формирование гипобласта (первичной энтодермы) происходит по каудально-краниальному градиенту. Обращённые к бластоцелю клетки вентральной части внутренней клеточной массы обособляются в тонкий слой – гипобласт (рис. 3-7). Клетки гипобласта выселяются из внутренней клеточной массы вследствие слабого адгезионного взаимодействия между ними. Интенсивно пролиферирующие клетки гипобласта перемещаются по внутренней поверхности трофобласта и формируют внезародышевую энтодерму прилегающей к трофобласту стенки желточного мешка.

Рис. 3-7. Начало гаструляции. Стадии формирования первичной кишки (А-В), бластодиск – В и Г. Выселяющиеся из гипобласта клетки обрастают изнутри трофобласт, формируя внезародышевую энтодерму [86]
Рис. 3-7. Начало гаструляции. Стадии формирования первичной кишки (А-В), бластодиск – В и Г. Выселяющиеся из гипобласта клетки обрастают изнутри трофобласт, формируя внезародышевую энтодерму [86]

59

Эпибласт

Оставшиеся после образования гипобласта клетки внутренней клеточной массы формируют эпибласт (первичная эктодерма). Из него развивается зародыш, а также внезародышевые мезодерма и эктодерма (амниотическая).

Зародышевый диск

Зародышевый диск (рис. 3-7, 3-8) – основная структура, участвующая в гаструляции. Зародышевый диск (более ранняя стадия – бластодиск) состоит из эпибласта, находящегося в контакте с гипобластом (фактически уже слоем клеток внезародышевой энтодермы желточного мешка). Краниальный отдел зародышевого диска расширен. В дальнейшем в суженной каудальной части зародышевого диска возникает вытянутое в краниокаудальном направлении утолщение – первичная полоска. Первичная полоска появляется на 14-е

Рис. 3-8. Перемещения клеток при гаструляции. Клетки первичной эктодермы, проходящие через гензеновский узелок, образуют хорду. Остальные клетки первичной эктодермы проходящие через первичную полоску, мигрируют в латеральном направлении и формируют мезодерму и энтодерму [78].
Рис. 3-8. Перемещения клеток при гаструляции. Клетки первичной эктодермы, проходящие через гензеновский узелок, образуют хорду. Остальные клетки первичной эктодермы проходящие через первичную полоску, мигрируют в латеральном направлении и формируют мезодерму и энтодерму [78].

60

Рис. 3-9. Происхождение зародышевых листков [9].
Рис. 3-9. Происхождение зародышевых листков [9].

сутки и чётко различима с 15-16-х суток развития. Через первичную полоску мигрируют клетки, участвующие в образовании первичных зародышевых листков и внезародышевых структур (рис. 3-8, 3-9).

Зародышевая энтодерма происходит из части эпибласта, расположенной кпереди от первичной полоски.

Зародышевая и Внезародышевая мезодерма. Через заднюю часть первичной полоски мигрируют клетки эпибласта, образующие мезодерму. Сначала перемещаются клетки будущей внезародышевой мезодермы, а затем клетки для мезодермы зародыша. Хорду формируют мезодермальные клетки, расположенные вдоль срединной линии зародыша. Они мигрируют через головной конец первичной полоски в области гензеновского узелка по направлению к будущей головной части зародыша.

Внезародышевая эктодерма. Из периферических участков эпибласта выселяются клетки, выстилающие изнутри полярный трофобласт.

Эктодерма зародыша образуется за счёт не выселяющихся из эпибласта клеток.

61

НЕЙРУЛЯЦИЯ, СОМИТЫ, ОРГАНОГЕНЕЗ

В результате гаструляции сформировались зародышевые листки, части которых, влияя друг на друга, индуцируют образование новых структур. Пример подобного влияния – первичная эмбриональная индукция; её результат – развитие из дорсальной эктодермы нервной системы (ткани). Нейруляция – процесс закладки нервной системы и осевых структур. Нейруляция начинается с 16-х суток развития (первые признаки формирования нервной пластинки) и в основном завершается к 22–23-м суткам. Почти одновременно из мезодермы формируются сомиты и нефротом.

Рис. 3-10. Развитие нервной системы. Последовательные стадии (сверху вниз): нервная пластинка (19 суток), нервный желобок (20 суток), нервная трубка (22 суток) и зачаток ЦНС (23-24 суток). Слева – дорсальная поверхность зародыша, справа – дорсальная часть зародыша в поперечном разрезе на уровне обозначенном пунктиром слева [94].
Рис. 3-10. Развитие нервной системы. Последовательные стадии (сверху вниз): нервная пластинка (19 суток), нервный желобок (20 суток), нервная трубка (22 суток) и зачаток ЦНС (23-24 суток). Слева – дорсальная поверхность зародыша, справа – дорсальная часть зародыша в поперечном разрезе на уровне обозначенном пунктиром слева [94].

Нейруляция

Стадии нейруляции (рис. 3-10) – индукция (первичная эмбриональная индукция) нервной пластинки → приподнимание краёв нервной пластинки и образование нервного желобка → появление нервных валиков → формирование нервного гребня и начало выселения из него клеток → смыкание нервных валиков с образованием нервной трубки → срастание эктодермы над нервной трубкой. Некоторые структуры нервной ткани развиваются из нейрогенных плакод.

Нервная пластинка

Нервная пластинка – утолщённая часть дорсальной эктодермы, возникшая в результате первичной эмбриональной индукции, происходящей по краниокаудальному градиенту. При нейруляции большое значение имеет изменение формы клеток дорсальной эктодермы: при формировании нервной пластинки происходит удлинение клеток, при этом микротрубочки в них ориентируются параллельно дорсовентральной оси. Призматические клетки только что сформированной нервной пластинки расположены на базальной мембране, содержащей фибронектин, сульфатированные гликозаминогликаны и ламинин. Клетки нервной пластинки в апикальной части соединены при помощи плотных контактов, а в базальной части – щелевых.

Нервная трубка

Вскоре после образования края нервной пластинки приподнимаются, и

62

формируются нервные валики (рис. 3-10). Между валиками расположен нервный желобок. Позднее края нервных валиков смыкаются по срединной линии, и образуется замкнутая нервная трубка. Краниальный и каудальный участки нервной трубки долго остаются незамкнутыми, их называют соответственно передним и задним нейропором. Передний нейропор закрывается на 23–26-й день развития, а задний – на 26–30-й день.

Нервный гребень

После смыкания валиков и образования нервной трубки часть эктодермы, расположенная между нейральной и ненейральной (кожной) эктодермой (рис. 3-10), формирует новую структуру– нервный гребень, его производные см. в табл. 3-2.

Нейрогенные плакоды

Нейрогенные плакоды – утолщения эктодермы, расположенные латерально по обе стороны от формирующейся нервной трубки в краниальном отделе зародыша. Производные нейрогенных плакод – нейроны обонятельной выстилки, нейроны вестибулярного и слухового ганглиев, а также чувствительные нейроны коленчатого, каменистого, узловатого и тройничного ганглиев черепных нервов.

Дефекты нейруляции

Известно большое число разнообразных дефектов нейруляции, например, грыжи (энцефалоцеле, менингомиелоцеле), нейрокристопатии, аномалии сердца.

Таблица 3-2. Производные нервного гребня


  • Чувствительные нейроны спинномозговых узлов и ганглиев черепных нервов:
    • верхнего ганглия языкоглоточного нерва
    • яремного ганглия
    • часть нейронов ганглия тройничного нерва
    • часть нейронов ганглия коленца промежуточного нерва
  • Симпатические нейроны
  • Парасимпатические нейроны
  • Шванновские клетки и клетки-сателлиты спинномозговых узлов и ганглиев черепных
  •    нервов
  • Меланоциты
  • Клетки каротидного тельца
  • Кальцитониновые клетки
  • Хромаффинные клетки
  • Хрящ, кости, мышцы и соединительная ткань лица
  • Окологлоточная мезенхима
  • Верхне- и нижнечелюстной отростки
  • Подъязычные дуги
  • 3-я глоточная дуга
  • Одонтобласты
  • Эндотелий роговицы
  • Клетки в стенке дуги аорты

63

Мезодерма и сомиты

Клетки зародышевой мезодермы выселяются из эпибласта и формируют пресомитную мезодерму, из которой возникают сомиты – симметричные парные структуры по бокам от хорды и нервной трубки (рис. 3-11). Из мезодермы образуется ещё два крупных зачатка: нефротом (промежуточная мезодерма) и латеральная мезодерма. Производные этих структур, а также всех зародышевых листков см. на схеме 3-12.

Пресомитная мезодерма

Клетки, прошедшие через первичную полоску, мигрируют в латеральном направлении и образуют непрерывный пласт толщиной в несколько клеток. В непосредственной близости от нервной трубки и хорды мезодермальные клетки образуют скопление – концентрические слои клеток метамерной организации в виде потенциальных сомитов, или сомитомеров, появляющихся очень рано – во время гаструляции. Сомитомеры парааксиальной мезодермы определяют сегментацию хорды, нервной трубки, промежуточной и латеральной мезодермы (мезодермы латеральной пластинки).

Сомиты

В результате пролиферации клеток, их миграции и последующей агрегации из сомитомеров формируется дорсальная мезодерма – сомиты (рис. 3-11). Образование сомитов происходит от головного к хвостовому концу зародыша параллельно с регрессией гензеновского узелка. Новая пара сомитов образуется кзади от последней уже сформированной пары через определённый промежуток времени. Этот интервал составляет в среднем 6,6 часа. В сомите существует полость, ограниченная клетками, связанными между собой при помощи плотных контактов. В каждом сомите различают склеротом, дерматом и миотом; их клетки имеют свои пути миграции и служат источником для различных структур.

Склеротом. Под влиянием хорды и нервной трубки клетки вентромедиальной области сомитов (склеротом) интенсивно размножаются и выселяются из сомита, окружая хорду и вентральную часть нервной трубки. Выселившиеся клетки дифференцируются в хрящевые и образуют позвонки, рёбра и лопатки

Рис. 3-11 Образование сомита и последующее выселение из него клеток. Слева – мезодермальные клетки сосредоточены латеральнее нервного желобка вокруг небольшой полости справа – клетки вентральной и медиальной части сомита, расположенного латеральнее нервной трубки, начинают мигрировать в направлении хорды совокупность этих клеток -склеротом [78]. Рис. 3-11 Образование сомита и последующее выселение из него клеток. Слева – мезодермальные клетки сосредоточены латеральнее нервного желобка вокруг небольшой полости справа – клетки вентральной и медиальной части сомита, расположенного латеральнее нервной трубки, начинают мигрировать в направлении хорды совокупность этих клеток -склеротом [78].

64

Рис. 3-12. Производные зародышевых листков [86].
Рис. 3-12. Производные зародышевых листков [86].

Миотом и дерматом. В оставшейся дорсолатеральной части сомита выделяют миотом (внутренний слой клеток, образующий впоследствии скелетную мускулатуру) и дерматом (наружный слой, зачаток соединительнотканной части кожи).

65

Нефротом

Латеральнее сомита промежуточный листок представлен скоплением клеток так называемой промежуточной мезодермы (нефротом) – зачаток мочевыделительной и половой систем.

Латеральная мезодерма

Расположенная латеральнее нефротома мезодерма (мезодерма латеральной пластинки) расщеплена на два листка: дорсальный и вентральный. Дорсальный (париетальный) листок – соматическая мезодерма (из неё образуются серозные оболочки). Вентральный (висцеральный) листок– спланхническая мезодерма (из неё образуются сердце, кора надпочечников, строма гонад, соединительная и гладкомышечная ткани внутренних органов и кровеносных сосудов).

Органогенез

На 4-й неделе завершается нейруляция, начинается активная закладка органов – органогенез. На этом сроке появляются зачатки конечностей и закладываются основные системы органов (рис. 3-12, 3-13), но процесс их роста и становления функций продолжается в плодном и постнатальном периодах. Согласно клональной теории развития, любая ткань и орган берут начало из небольшой группы клонов, каждый из которых образуется из своей стволовой клетки. Например, фоторецепторные клетки обоих глаз формируются из 20 клонов, проксимальные канальцы почек происходят из 4–5 клеток. На ранних стадиях становления общего плана тела важную роль играет мезодерма,

Рис. 3-13. Шестинедельный эмбрион. Сформированы зачатки всех основных систем. В пищеварительной системе на этом сроке расширяется область желудка, закладывается печень и формируются оба зачатка поджелудочной железы [78].
Рис. 3-13. Шестинедельный эмбрион. Сформированы зачатки всех основных систем. В пищеварительной системе на этом сроке расширяется область желудка, закладывается печень и формируются оба зачатка поджелудочной железы [78].

66

служащая носителем позиционной информации. Решающее значение в органогенезе имеют индукционные взаимодействия между клетками.

Дефекты органогенеза. Эмбрион в периоде органогенеза наиболее чувствителен к действию тератогенных факторов. Большинство врождённых пороков возникает именно в этот критический период.

ПРОВИЗОРНЫЕ ОРГАНЫ

На ранних стадиях развития закладываются провизорные органы: хорион, амнион, желточный мешок и аллантоис. Они образуют оболочки зародыша, связывают его с организмом матери и выполняют некоторые специальные функции.

Источники

Бластоциста состоит из внутренней клеточной массы (эмбриобласт) и трофобласта (рис. 3-7, 3-14). На 8–9-е сутки внутренняя клеточная масса расслаивается на эпибласт (первичная эктодерма) и гипобласт (первичная энтодерма). Клетки гипобласта не принимают участия в образовании структур плода, их потомки присутствуют исключительно в составе провизорных органов (см. рис. 3-15–3-17). Внезародышевая энтодерма формирует внутренний слой желточного мешка и аллантоиса. Внезародышевая эктодерма участвует в образовании внутреннего слоя амниона. Внезародышевая мезодерма разделяется на внутренний и наружный листки. Внутренний листок вместе с трофобластом формируют хорион, при этом клетки внезародышевой мезодермы обрастают трофобласт, образуя эндоцеломическую полость, или полость хориона. Наружный листок внезародышевой мезодермы участвует в формировании наружных слоев амниона, желточного мешка и аллантоиса.

Трофобласт

В трофобласте различают полярную область, покрывающую внутреннюю клеточную массу, и пристеночную (муральную) часть, образующую бластоцель. Клетки мурального трофобласта устанавливают контакт с материнской тканью

Рис. 3-14. Имплантация. А – бластоциста перед имплантацией (4,5 суток), Б – начало имплантации. Клетки трофобласта, расположенные на эмбриональном полюсе бластоцисты (полярная область), на 5-6-е сутки проникают в слизистую оболочку матки [78]. Рис. 3-14. Имплантация. А – бластоциста перед имплантацией (4,5 суток), Б – начало имплантации. Клетки трофобласта, расположенные на эмбриональном полюсе бластоцисты (полярная область), на 5-6-е сутки проникают в слизистую оболочку матки [78].

67

в имплантационной крипте эндометрия матки и к моменту имплантации достигают состояния терминальной дифференцировки. В трофобласте развиваются два слоя: внутренний (цитотрофобласт) и наружный (синцитиотрофобласт).

Цитотрофобласт (слой Лангханса) состоит из интенсивно размножающихся клеток. Их ядра содержат хорошо различимые ядрышки, а клетки– многочисленные митохондрии, хорошо развитые гранулярную эндоплазматическую сеть и комплекс Гольджи. В цитоплазме содержится масса свободных рибосом и гранул гликогена.

Синцитиотрофобласт– высокоплоидная многоядерная структура, образуется из клеток цитотрофобласта. Служит источником плацентарного соматомаммотропина (плацентарный лактоген), хорионического гонадотропина (ХГТ) и эстрогенов. Митозы отсутствуют. Цитоплазма заполнена пузырьками различных размеров. Цитовиллин – периферический мембранный белок в синцитиотрофобласте.

Амнион

Амнион (рис. 3-15, 3-16) – образующий складки объёмистый мешок, заполненный амниотической жидкостью. На брюшной стороне амнион прикреплён к телу зародыша.

Амниотические складки

На краниальном конце амнион образует головную амниотическую складку. С увеличением размеров зародыша его голова растёт вперёд в амниотическую складку, вогнутый край которой смещается в каудальном направлении. Боковые амниотические складки формируются по обе стороны зародыша за счёт краёв головной складки. Хвостовая амниотическая складка образуется на каудальном конце зародыша и растёт в краниальном направлении. Головная,

Рис 3-15. Погруженная в эндометрий бластоциста. Внутренняя часть трофобласта представлена цитотрофобластом. В наружной части трофобласта (синцитиотрофобласт) имеется большое количество лакун. Внутренняя клеточная масса расслоилась на эпи- и гипобласт [78] Рис 3-15. Погруженная в эндометрий бластоциста. Внутренняя часть трофобласта представлена цитотрофобластом. В наружной части трофобласта (синцитиотрофобласт) имеется большое количество лакун. Внутренняя клеточная масса расслоилась на эпи- и гипобласт [78]

68

Рис. 3-16. Внезародышевые оболочки. Зародыш находится в полости амниона. Желточный мешок связан с зачатком пищеварительной системы, а с каудальной её частью сообщается аллантоис. Все эти структуры находятся в эндоцеломической полости. Хорион топографически и структурно разделяется на гладкий и ворсинчатый [55]. Рис. 3-16. Внезародышевые оболочки. Зародыш находится в полости амниона. Желточный мешок связан с зачатком пищеварительной системы, а с каудальной её частью сообщается аллантоис. Все эти структуры находятся в эндоцеломической полости. Хорион топографически и структурно разделяется на гладкий и ворсинчатый [55].

боковые и хвостовая амниотические складки сходятся над зародышем и замыкают амниотическую полость. Место соединения амниотических складок – амниотический шов; здесь образуется исчезающий впоследствии тканевый тяж.

Амниотическая жидкость

Сформированный амниотический мешок наполняется жидкостью, защищающей зародыш при сотрясении, позволяющей плоду совершать движения и предотвращающей слипание плода с окружающими тканями. Плод заглатывает амниотическую жидкость, которая таким образом попадает в кишечник. В амниотическую жидкость плод выделяет мочу. Увеличение количества амниотической жидкости (hydramnios) сочетается с анэнцефалией и атрезией пищевода, уменьшение её количества (oligohydramnios) – с агенезией почек.

Желточный мешок

Желточный мешок– вынесенная за пределы зародыша часть первичной кишки. Стенка желточного мешка состоит из двух слоев: внутренний слой образован внезародышевой энтодермой, а наружный – внезародышевой мезодермой. В период наибольшего развития желточного мешка его кровеносные сосуды отделены от стенки матки тонким слоем ткани, что делает возможным поглощение из матки питательных веществ и кислорода. Внезародышевая мезодерма служит местом эмбрионального гемопоэза. Здесь формируются кровяные островки, в которых из стволовых кроветворных клеток дифференцируются клетки крови. Внезародышевая энтодерма желточного мешка служит источником первичных половых клеток; они мигрируют в зачатки гонад, где дифференцируются в гаметы. Позднее складки амниона сдавливают желточный мешок; образуется узкая перемычка, соединяющая его с полостью первичной кишки, – желточный стебелёк. Эта структура удлиняется и вступает в контакт с ножкой тела, содержащей аллантоис (рис. 3-16). Желточный

69

стебелёк и ножка аллантоиса вместе со своими сосудами образуют пупочный канатик, отходящий от зародыша в области пупочного кольца. Желточный стебелёк обычно полностью зарастает к концу 3-го месяца развития плода.

Дивертикул Меккеля. Приблизительно в 2% случаев (чаще у мужчин) часть желточного стебелька, прилегающая к кишке, образует дивертикул Меккеля – слепой отросток подвздошной кишки.

Аллантоис

Задняя стенка желточного мешка к 16-му дню развития формирует небольшой вырост – аллантоис, образованный внезародышевыми энтодермой и мезодермой. Дистальная часть аллантоиса по мере роста быстро расширяется и превращается в мешок, соединённый с кишкой при помощи ножки (рис. 3-16). У человека аллантоис рудиментарен, но участвует в формировании сосудистой сети плаценты. Его проксимальный отдел имеет отношение к образованию мочевого пузыря, что следует учитывать при аномалиях развития этого органа.

ПЛАЦЕНТА

Плацента связывает плод с организмом матери. Плацента состоит из материнской (базальная часть децидуальной оболочки) и плодной (ворсинчатый хорион – производное трофобласта и внезародышевой мезодермы) частей (см. рис. 6 на вклейке). В полости матки бластоциста находится в течение 1,5– 2 суток. Имплантация происходит на 20-21-й день нормального менструального цикла, или через 5,5–6 суток после оплодотворения, когда функциональный слой эндометрия имеет наибольшую толщину (рис. 3-17). В ходе имплантации бластоциста вступает в тесный контакт с эпителием слизистой оболочки матки. В некоторых местах соприкасающиеся эпителиальные клетки матки и клетки трофобласта формируют специализированные контакты, в т.ч.

Рис. 3-17. Трёхнедельный эмбрион на стадии гаструлы. Сформированы полость амниона и желточный мешок. Клетки трофобласта, образующие плаценту, вступают в контакт с кровеносными сосудами матки. Зародыш связан с трофобластом происходящей из внезародышевой мезодермы ножкой тела. В ножку тела прорастает аллантоис, здесь протекает ангиогенез и в дальнейшем формируется пупочный канатик с проходящими в его составе пупочными (аллантоисными) сосудами: двумя пупочными артериями и одной пупочной веной [78]. Рис. 3-17. Трёхнедельный эмбрион на стадии гаструлы. Сформированы полость амниона и желточный мешок. Клетки трофобласта, образующие плаценту, вступают в контакт с кровеносными сосудами матки. Зародыш связан с трофобластом происходящей из внезародышевой мезодермы ножкой тела. В ножку тела прорастает аллантоис, здесь протекает ангиогенез и в дальнейшем формируется пупочный канатик с проходящими в его составе пупочными (аллантоисными) сосудами: двумя пупочными артериями и одной пупочной веной [78].

70

щелевые. Под действием маточного секрета прозрачная оболочка растворяется. После этого бластоциста прикрепляется к эндометрию, как правило, тем полюсом, на котором расположена внутренняя клеточная масса (полярный трофобласт). Через двое суток бластоциста оказывается полностью погружённой в слизистую оболочку матки.

Хорион

Соединение трофобласта и внезародышевой мезодермы приводит к образованию хориона. В формировании хориона различают три периода: предворсинчатый (7–8-й день развития), период образования ворсинок (до 50-го дня), период котиледонов (с 50-го по 90-й день).

Предворсинчатый период

В ходе имплантации клетки трофобласта пролиферируют и образуют цитотрофобласт (рис. 3-17, 3-18), снаружи от которого расположен синцитий – производное цитотрофобласта. На ранних сроках имплантации трофобласт не обладает выраженными цитолитическими свойствами: бластоциста проникает между клетками поверхностного эпителия без его разрушения. В дальнейшем, по мере взаимодействия с эндометрием, трофобласт проявляет цитолитическую активность. В ткани эндометрия, окружающей трофобласт, появляются полости (лакуны), заполненные кровью матери. Лакуны разделены перегородками из клеток трофобласта (первичные ворсинки). После появления лакун бластоциста может быть названа плодным пузырём; наступает ворсинчатый период развития плаценты.

Период образования ворсинок

В этот период последовательно образуются первичные, вторичные и третичные ворсинки (рис. 3-18).

Первичные ворсинки – скопления клеток цитотрофобласта, окружённые синцитиотрофобластом. Клетки цитотрофобласта имеют неправильную форму и светлую цитоплазму.

Вторичные ворсинки. На 12–13-й день в первичные ворсинки врастает вне-зародышевая мезодерма, что приводит к формированию вторичных ворсинок, равномерно распределённых по всей поверхности плодного яйца. Вторичные ворсинки имеют наибольшую длину в базальной части децидуальной оболочки. Эпителий вторичных ворсинок представлен светлыми клетками округлой формы с крупными ядрами. Над эпителием расположен синцитий с

Рис. 3-18. Развитие ворсинок хориона. А– первичная, Б – вторичная, В – третичная ворсинка [78]. Рис. 3-18. Развитие ворсинок хориона. А– первичная, Б – вторичная, В – третичная ворсинка [78].

71

нечёткими границами, тёмной зернистой цитоплазмой, щёточной каёмкой и полиморфными ядрами. На стадии вторичных ворсинок в клетках трофобласта уменьшается число митозов и начинается их васкуляризация.

Третичные ворсинки. С 3-й недели развития появляются третичные ворсинки, содержащие кровеносные сосуды. Этот период называют плацентацией. Ворсинки, обращённые к базальной части децидуальной оболочки, кровоснабжаются не только из сосудов, происходящих из хориальной мезодермы, но и из сосудов аллантоиса. Период соединения ветвей пупочных сосудов с местной сетью кровообращения совпадает с началом сердечных сокращений (21-й день развития), и в третичных ворсинках начинается циркуляция эмбриональной крови. Васкуляризация ворсинок хориона заканчивается, как правило, на 10-й неделе беременности. К этому сроку формируется плацентарный барьер. Не все ворсинки хориона развиты одинаково хорошо. Ворсинки, обращённые к капсулярной части отпадающей оболочки, развиты слабо и постепенно исчезают. Поэтому хорион в этой части называют гладким. Строма гладкого хориона, обращённого к капсулярной части децидуальной оболочки, бедна кровеносными сосудами.

Период котиледонов. Котиледон – структурно-функциональная единица сформированной плаценты. Он образован стволовой ворсинкой и её разветвлениями, содержащими сосуды плода. К 140-му дню беременности в плаценте сформировано 10-12 больших, 40–50 мелких и до 150 рудиментарных котиледонов. К 4-му месяцу беременности формирование основных структур плаценты заканчивается (рис. 3-19). Лакуны полностью сформированной плаценты содержат около 150 мл материнской крови, полностью замещаемой 3–4 раза в минуту. Общая поверхность ворсинок достигает 14 м2, что обеспечивает высокий уровень обмена между беременной и плодом.

Рис. 3-19. Плацента. С увеличением срока беременности ворсинки становятся разветвлённее. В сформированной плаценте присутствуют скопления ворсинок– котиледоны. Часть ворсинок (закрепляющие, или якорные) более тесно связана с материнской тканью [36]
Рис. 3-19. Плацента. С увеличением срока беременности ворсинки становятся разветвлённее. В сформированной плаценте присутствуют скопления ворсинок– котиледоны. Часть ворсинок (закрепляющие, или якорные) более тесно связана с материнской тканью [36]

72

Децидуальная оболочка

Децидуальная (отпадающая) оболочка образуется на всём протяжении эндометрия, но раньше она развивается в области имплантации. К концу второй недели эндометрий полностью замещается децидуальной оболочкой, в которой различают базальную (decidua basalts), капсулярную (decidua capsularis) и пристеночную (decidua parietalis) части. Децидуальная оболочка, окружающая хорион, образует базальную и капсулярную части (рис. 3-20). В остальных областях полость матки выстлана пристеночной децидуальной оболочкой. В децидуальной оболочке выделяют губчатую (спонгиозную) и компактную зоны. Более рыхлая губчатая зона содержит остатки желёз эндометрия.

Вязальная часть децидуальной оболочки входит в состав плаценты (рис. 3-20). Она отделяет плодное яйцо от миометрия. В губчатом слое много желёз, сохраняющихся до 6-го месяца беременности.

Капсулярная часть. К 18-му дню беременности капсулярная часть полностью смыкается над имплантированным плодным яйцом и отделяет его от полости матки. По мере развития плода капсулярная часть выпячивается в полость матки и к 16-й неделе срастается с пристеночной частью. При доношенной беременности капсулярная часть хорошо различима лишь в нижнем полюсе плодного яйца (над внутренним зевом). Поверхностного эпителия в капсулярной части нет.

Пристеночная часть. До 15-й недели беременности пристеночная часть децидуальной оболочки утолщается за счёт компактной и губчатой зон. Позже в компактной зоне исчезают крупные децидуальные клетки. В губчатой зоне пристеночной части децидуальной оболочки железы развиваются до 8-й недели беременности. К моменту слияния пристеночной и капсулярной частей количество желёз постепенно уменьшается, они становятся неразличимыми. В конце доношенной беременности пристеночная часть децидуальной оболочки представлена несколькими слоями децидуальных клеток. С 12-й недели беременности поверхностный эпителий пристеночной части исчезает.

Рис. 3-20 Децидуальная оболочка матки и плацента Полость матки выстилает пристеночная часть децидуальной оболочки Капсулярная и базальная ее части покрывают хорион. Базальная часть децидуальной оболочки, обращенная к ворсинчатому хориону, входит в состав плаценты [78] Рис. 3-20 Децидуальная оболочка матки и плацента Полость матки выстилает пристеночная часть децидуальной оболочки Капсулярная и базальная ее части покрывают хорион. Базальная часть децидуальной оболочки, обращенная к ворсинчатому хориону, входит в состав плаценты [78]

73

Децидуальные клетки. Клетки рыхлой соединительной ткани вокруг сосудов компактной зоны резко увеличены. Это молодые децидуальные клетки, сходные с фибробластами. По мере дифференцировки размеры децидуальных клеток увеличиваются, они приобретают округлую форму, их ядра становятся светлыми, клетки теснее прилегают друг к другу. К 4–6-й неделе беременности преобладают крупные децидуальные клетки. Часть децидуальных клеток имеет костномозговое происхождение; по-видимому, они участвуют в иммунном ответе. Децидуальные клетки продуцируют пролактин и простагландины.

Ворсинчатый хорион

Третичные ворсинки хорошо развиты на стороне, обращённой к миометрию, где образуется ворсинчатый хорион. В ворсинчатом хорионе капилляры приближены к базальной мембране трофобласта и образуют поверхностную капиллярную сеть. Среди клеточных элементов стромы третичных ворсинок присутствуют макрофаги – клетки Хофбауэра. От вершины ворсинок в сторону децидуальной ткани отходят клеточные столбики (колонны), состоящие из клеток цитотрофобласта, контактирующих с поверхностной компактной зоной децидуальной оболочки. В области контакта формируется зона коагуляционного некроза (слой Нитабух). Далее клетки цитотрофобласта проникают в губчатую зону эндометрия, миометрий и стенку сосудов матки. Врастание цитотрофобласта на 6-й неделе беременности в стенку спиральных артерий приводит к вскрытию их просвета и установлению циркуляции материнской крови между ворсинками хориона. Ворсинки, тесно связанные с материнской тканью, называют якорными, или закрепляющими. Но большинство ворсинок в полостях базальной части децидуальной оболочки лежит более или менее свободно.

Близнецы

Организация провизорных органов у близнецов имеет ряд особенностей. Если близнецы разнояйцевые (дизиготные, 70% всех близнецов), то в этом случае каждый зародыш имеет собственные амнион, хорион и плаценту; плаценты иногда сливаются (рис. 3-21). Однояйцовые (монозиготные) близнецы обычно имеют собственные амнион и общие хорион и плаценту. В случае неразделённых или не полностью разделённых близнецов присутствует один амнион, один хорион и одна плацента (рис. 3-22).

Функция плаценты

Обмен между матерью и плодом газами, метаболитами, электролитами реализуют пассивный транспорт, облегчённая диффузия и активный транспорт. Через плаценту в организм плода свободно проходят стероидные гормоны.

Транспорт материнских AT осуществляется при помощи опосредованного рецепторами эндоцитоза и обеспечивает пассивный иммунитет плода.

Эндокринная функция. Плацента – эндокринный орган. Плацента синтезирует ряд гормонов и других биологически активных веществ, имеющих важное значение для нормального течения беременности и развития плода (ХГТ [см. рис. 7 на вклейке] прогестерон, хорионический соматомаммотропин,

74

Рис 3-21 Развитие разнояйцевых близнецов [78]
Рис 3-21 Развитие разнояйцевых близнецов [78]

фактор роста фибробластов, трансферрин, пролактин и релаксин). Кортиколиберин, вероятно, определяет срок наступления родов.

Детоксикация некоторых лекарственных препаратов.

Плацентарный барьер. В состав плацентарного барьера (материнская кровь – кровь плода) входят: синцитиотрофобласт → цитотрофобласт → базальная мембрана трофобласта → соединительная ткань ворсинки → базальная мембрана в стенке капилляра плода → эндотелий капилляра плода. Хорион защищает плод от влияния иммунной системы матери.

ВРОЖДЁННЫЕ ПОРОКИ

Врожденные пороки (ВП), включая аномалии развития, их причины изучает тератология. Число новорождённых с ВП составляет 2–3% общего количества родившихся живыми детей. Причины ВП многочисленны: вирусная

75

Рис. 3-22. Развитие однояйцовых близнецов [78].
Рис. 3-22. Развитие однояйцовых близнецов [78].

инфекция (краснуха, цитомегаловирусная и герпетическая инфекции), токсоплазмоз, сифилис, радиация, лекарственные препараты, наркотические вещества, химические факторы окружающей среды, болезни матери и т.д. Восприимчивость к действию тератогенов зависит от стадии развития. Риск возникновения ВП особенно велик в эмбриогенезе и органогенезе. Большинство ВП обусловлено воздействием факторов внешней среды, генетическими дефектами или их сочетанием. В ряде случаев не удаётся установить причину врождённого дефекта (спорадические заболевания).

Причины

Тератогенные воздействия. По крайней мере, 10% всех ВП обусловлено воздействием факторов внешней среды. Факторы окружающей среды, вызывающие ВП, получили название тератогенов. Эффект тератогенов обусловлен влиянием на гисто- и органогенез, рост и развитие плода.

Генетические нарушения. Генетические факторы могут приводить как к единичным ВП, так и к развитию многообразных синдромов.

76

Спорадические заболевания часто бывают следствием нарушения эмбрионального развития или патологического течения беременности (например, при окклюзии кровеносных сосудов). Некоторые врождённые аномалии могут возникать в результате спонтанной доминантной мутации () соматических клеток, либо приводящей к летальному исходу, либо оказывающей воздействие на репродуктивную функцию и не передающейся потомству.

Дисплазии

Дисплазии – морфологические изменения, выходящие за пределы общепринятой нормы; подразделяют на мальформации, деформации и дизрупции.

Мальформации – ВП, возникающие при неправильном формировании структур (проявления генных или хромосомных аномалий, многофакторные заболевания, эффект тератогенов).

Деформации– ВП, возникающие в результате механического воздействия на нормально формирующийся плод. К деформациям могут привести аномалии строения матки, маловодие, многоплодная беременность, фиброз матки. К развитию деформаций может привести также недостаточная подвижность плода (например, нервно-мышечные заболевания, аномалии внутриутробного расположения плода).

Дизрупции (разрушения) – ВП, возникающие в нормально развивающихся органах под воздействием инфекционных агентов, механических повреждений (амниотические перетяжки) или сосудистой окклюзии.

77


На главную
Комментарии
Войти
Регистрация
Status: 408 Request Timeout