Centrálny nervový systém (CNS) embrya je komplexná štruktúra, ktorej vývoj je kritický pre budúci neurologický vývoj jedinca. Poruchy v tomto procese môžu viesť k vážnym vrodeným chybám. Hormóny štítnej žľazy matky zohrávajú dôležitú úlohu pri vývoji mozgu a nervového systému plodu.
Základné princípy vývoja CNS a teratogény
Vplyv génov a vonkajších faktorov na vývoj embrya: Výskumníci skúmali vplyv génov a genetických faktorov na vývoj embrya. Vypnutím konkrétneho génu, ktorý sa podieľa na bunkovom raste na začiatku vývoja myši, viedlo výskumníkov k tomu, že náhodne skončili so šesťnohým embryom bez genitálií. Biologička Anastasiia Lozovska so svojim tímom skúmali vplyv ľudského génu TGFBR1 pri vývoji embrya. Mutácie tohto génu u ľudí spôsobuje genetické ochorenie spojivového tkaniva, Loeys-Dietzov syndróm. Faktory, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú vývoj zárodku sa nazývajú teratogény. Kritické obdobie zvýšenej vnímavosti na ne je medzi 3.-9. týždňom vývoja. Vplyvom teratogénov v tomto období zárodok buď umrie alebo vznikajú ťažké vývojové vady.
Význam hormónov štítnej žľazy a jódu: Hormóny štítnej žľazy majú nezastupiteľný význam pre normálny vývoj mozgu a nervového systému plodu. V priebehu prvého trimestra tehotenstva je embryo úplne závislé od dostatočného prísunu hormónov štítnej žľazy matky, ktoré prechádzajú placentou. Preto je pre správny vnútromaternicový vývoj dieťaťa zásadné diagnostizovať poruchy tvorby hormónov štítnej žľazy v zmysle hypotyreózy alebo hypertyreózy už v tomto období v rámci skríningu tehotných žien. Približne od 12. týždňa začína štítna žľaza embrya pracovať sama, ale adekvátnu koncentráciu hormónov štítnej žľazy vytvára až v 18. až 20. týždni. Jódu je základným stavebným kameňom hormónov štítnej žľazy. Odporúčaný denný príjem jódu je približne 150‑200 mikrogramov, neskôr počas tehotenstva až 250 mikrogramov denne. Zdroje jódu zahŕňajú predovšetkým mliečne výrobky, morské plody, vajcia, mäso, hydinu a jodidovanú soľ.
Zvýšená činnosť štítnej žľazy je často spôsobená autoimunitným ochorením; liečba hypertyreózy počas tehotenstva je potrebná len výnimočne a zahŕňa tyreostatiká v čo najnižšej účinnej dávke. Neliečená hypertyreóza počas tehotenstva môže viesť k potratom, predčasnému pôrodu, nízkej pôrodnej hmotnosti alebo k preeklampsii.
Prvé reflexy a ich význam pre CNS
Kritickým aspektom vývoja CNS sú reflexy embrya: Prenatálne sa objavujú prvé reflexy, ktoré zabezpečujú základné biologické funkcie a vytvárajú sieť spojení medzi neurónmi a synapsami v mozgu. Reflexná integrácia zahŕňa prepojenie reakcií z rôznych častí tela na spoločný nervový systém. Proprioceptívne aktivity a vizuálna stimulácia môžu posilňovať tieto nervové dráhy a zlepšovať koordináciu.
Primitívne reflexy sú základom pre ďalší vývoj a zostávajú prítomné počas života, pričom ich neintegrované formy môžu viesť k narušeniu komunikácie v nervovom systéme. Ak je spojenie neúplné, môže ísť o neintegrované, aktívne alebo zadržané reflexy. Aktivitu reflexnej integrácie podporujú rôzne terapie, ako hre založené aktivity, proprioceptívne cvičenia a vizuálna stimulácia.
Vývoj CNS v jednotlivých týždňoch tehotenstva
Deviaty gestačný týždeň: Maximálna dĺžka embrya 15-21 mm. Rhombencefalická dutina je jednou z nakoniec výrazne sa rozvíjajúcich štruktúr. Dochádza k výraznému nárastu mozgových pologúľ a pohyby embrya sú možné.
Desiaty gestačný týždeň: CRL 22-30 mm. Fyziologická herniácia čreva, ktorá je v dôsledku rastu a rotácie čreva do oblasti pupočníka.
Jedenásty gestačný týždeň: CRL 31-40 mm. Začína fetálne obdobie a na plode je možné rozlíšiť jednotlivé anatomické oddiely, profil tváre a kostnú vývojovú etapu.
Vrodené anomálie a ich diagnostika
Vrodené anomálie sú častými príčinami úmrtí novorodencov a detí. Môžu byť výsledkom genetických, infekčných, výživových alebo environmentálnych faktorov. Gény hrajú dôležitú úlohu pri mnohých vrodených anomáliách, a abnormálne gény môžu byť dominantné alebo recesívne. Vystavenie teratogénom - pesticídom, alkoholu, drogám, ožarovaniu - môže zvyšovať riziko vývoja anomálií. Okrem ionizujúceho žiarenia môžu negatívny vplyv mať aj vibrácie a silné zvuky. Postupne sa zavádzajú preventívne opatrenia v oblasti verejného zdravia. Prenatálna diagnostika zahŕňa genetické testy, ultrazvuk a ďalšie screeningové metódy, pričom vývojové chyby sa môžu diagnostikovať viacerými metódami a v každom systéme tela.
Spomenuté sú aj raritné prípady ako siamské dvojčatá, teratómy a vývojové anomálie srdca či zovňajšia aj vnútorná vadnosť tela. Medzi ďalšie možné poruchy patria agenéza alebo abnormálne uloženie pohlavných orgánov, hyperplázia očí či uší, a poruchy očných štruktúr ako anophtalmia alebo kyklopia. Vrodené chyby oka a ucha môžu byť spôsobené chromozomálnymi poruchami alebo infekciami matky (napr. rubella).
Neurálna lišta, neurálna indukcia a vznik CNS
Neurálna lišta má veľký význam pre vznik mnohých buniek tela. Gastrulácia vytvára tri zárodočné vrstvy - ektoderm, endoderm a mezoderm. Endoderm tvorí vnútorný výstelku a niektoré orgány; ektoderm zahŕňa aj neurálnu platničku, ktorá sa zhrubne a vytvorí neurálnu trubicu, základ CNS. Neurálna indukcia, riadená chordou, mení osud buniek blízkeho ektodermu, ktorý sa premieňa na neuroektoderm. BMP musí byť inaktivovaný, aby sa neuroektoderm diferencoval na neurálnu platničku. Počas vývoja sú teda dôležité signály z chordy a interakcie s ektodermom, ktoré vedú k tvorbe neurálnej platničky a následnému vzniku neurálnej trubice.
Nádorovité, zložité štruktúry CNS vznikajú postupne cez rozvojové stupne: tvorba prosencephalu, mesencephalu a rhombencephalu z prosencephalu, mesencephalu a rhombencephalu, ktoré sa ďalej diferencujú na jednotlivé časti ako telencefalón, diencefalón, mozočok, most a medulla oblongata. Hypotalamus, thalamus, epithalamus a ďalšie štruktúry sa objavujú v rámci diencephala, ktoré si zachováva svoje funkčné rozdelenie a vzťahy s ostatnými časťami CNS. Hypofýza má dve rôzne pôvody - posteriorná hypofýza ako výrastok z hypothalamusu a anteriorná hypofýza z Rathkeovej výchlipky.
Praktické poznámky a tablety poznámok
| Etapa | Kľúčové udalosti |
|---|---|
| 9. týždeň | Rhombencephalon začína diferenciáciu; pohybové aktivity embrya, nárast mozgových pologúľ |
| 10. týždeň | CRL 22-30 mm; fyziologická herniácia čreva |
| 11. týždeň | CRL 31-40 mm; profil plodu, diferenciácia orgánových systémov |
Krátke poznámky k dôležitým štruktúram CNS
- Medzimozog: thalamus, hypothalamus, epithalamus, habenulárne jadrá, corpus pineale.
- Mozoček: vermis cerebelli, hemisféry, mozgová kôra, mozečkové dráhy, pedunculus cerebellaris.
- Mozoček a motorická regulácia: cerebellárne dráhy a ich vplyv na svalový tonus a koordináciu pohybov.
- Príjem signálov z vestibulárneho systému, svalových receptorov a zrakových/sluchových dráh do mozočku.
- Hypotalamus ako centrom visceromotoriky a autonómneho systému; hypofýza s infundibulumom viaža endokrinné funkcie.
tags: #embryo #vyvoj #centralneho #nervoveho #systemu