Ендокринна система на плода

Ендокринната система на плода (хипоталамус-хипофиза-целеви органи) започва да се развива доста рано.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Фетален хипоталамус

Образуването на повечето хипоталамични хормони започва във вътрематочния период, така че всички хипоталамични ядра се диференцират до 14-та седмица от бременността. До 100-ия ден от бременността формирането на порталната система на хипофизната жлеза е завършено, а хипоталамо-хипофизната система напълно завършва морфологичното си развитие до 19-21-ва седмица от бременността. Идентифицирани са три вида хипоталамични неврохуморални вещества: аминергични невротрансмитери - допамин, норепинефрин, серотонин; пептиди, освобождаващи и инхибиращи фактори, синтезирани в хипоталамуса и навлизащи в хипофизната жлеза през порталната система.

Гонадотропин-освобождаващият хормон се произвежда в утробата, но отговорът към него се увеличава след раждането. GnRH се произвежда и от плацентата. Наред с GnRH, значителни нива на тиреотропин-освобождаващ хормон (TRH) са открити в феталния хипоталамус в ранните етапи на развитие. Наличието на TRH в хипоталамуса през първия и втория триместър на бременността показва възможната му роля в регулирането на секрецията на TSH и пролактин през този период. Същите изследователи са открили имунореактивен соматостатин (инхибиторен фактор за освобождаване на растежен хормон) при човешки фетуси на възраст 10-22 седмици, като концентрацията му се е увеличила с растежа на плода.

Кортикотропин-освобождаващият хормон е стресов хормон, за който се смята, че играе роля в началото на раждането, но дали е фетален или плацентарен хормон, все още не е установено.

Фетална хипофизна жлеза

АКТХ в хипофизната жлеза на плода се открива още през 10-та седмица от развитието. АКТХ в кръвта от пъпната връв е с фетален произход. Производството на АКТХ от плода е под контрола на хипоталамуса и АКТХ не прониква през плацентата.

Отбелязан е синтез на ACTH-свързани пептиди в плацентата: хорионкортикотропин, бета-ендорфин, меланоцит-стимулиращ хормон. Съдържанието на ACTH-свързани пептиди се увеличава с развитието на плода. Предполага се, че в определени периоди от живота те изпълняват трофична роля по отношение на надбъбречните жлези на плода.

Проучване на динамиката на нивата на LH и FSH показа, че най-високото ниво на двата хормона в плода се наблюдава в средата на бременността (20-29 седмица), с намаляване на нивата им до края на бременността. Пикът на FSH и LH е по-висок при женския плод. Според тези автори, с напредването на бременността при мъжкия плод, регулацията на хормоналната продукция на тестисите се измества от hCG към LH.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Фетални надбъбречни жлези

Към средата на бременността надбъбречните жлези на човешкия плод достигат размера на фетален бъбрек поради развитието на феталната вътрешна зона, която съставлява 85% от цялата жлеза и е свързана с метаболизма на половите стероиди (след раждането тази част претърпява атрезия около една година от живота на детето). Останалата част от надбъбречната жлеза съставлява окончателната („възрастна“) зона и е свързана с производството на кортизол. Концентрацията на кортизол в кръвта на плода и околоплодната течност се увеличава през последните седмици от бременността. АКТХ стимулира производството на кортизол. Кортизолът играе изключително важна роля - той индуцира образуването и развитието на различни ензимни системи на феталния черен дроб, включително ензими на гликогеногенезата, тирозин и аспартат аминотрансфераза и др. Ензимът индуцира съзряването на епитела на тънките черва и активността на алкалната фосфатаза; участва в прехода на организма от фетален към възрастен тип хемоглобин; индуцира диференциация на алвеоларни клетки тип II и стимулира синтеза на сърфактант и освобождаването му в алвеолите. Активирането на надбъбречната кора очевидно участва в започването на раждането. Така, според данни от изследвания, под влияние на кортизол се променя секрецията на стероиди, кортизолът активира ензимните системи на плацентата, осигурявайки секрецията на неконюгирани естрогени, които са основният стимулатор на освобождаването на nr-F2a и следователно на раждането. Кортизолът влияе върху синтеза на адреналин и норадреналин от надбъбречната медула. Клетки, произвеждащи катехоламини, се определят още в 7-та седмица от бременността.

Фетални гонади

Въпреки че феталните гонади произхождат от същия рудимент като надбъбречните жлези, тяхната роля е съвсем различна. Феталните тестиси са видими още през 6-та седмица от бременността. Интерстициалните клетки на тестисите произвеждат тестостерон, който играе ключова роля в развитието на половите белези на момчето. Времето на максимално производство на тестостерон съвпада с максималната секреция на хорионгонадотропин, което показва ключовата роля на хорионгонадотропина в регулирането на феталната стероидогенеза през първата половина на бременността.

Много по-малко се знае за феталните яйчници и тяхната функция; те се откриват морфологично на 7-8 седмица от развитието, като в тях са идентифицирани клетки с характеристики, показващи способността им за стероидогенеза. Феталните яйчници започват активна стероидогенеза едва в края на бременността. Очевидно, поради голямото производство на стероиди от плацентата и организма майка-плод, женската не се нуждае от собствена стероидогенеза в яйчниците за полово диференциране.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Щитовидна и паращитовидна жлеза на плода

Щитовидната жлеза проявява активност още на 8-та седмица от бременността. Щитовидната жлеза придобива характерни морфологични характеристики и способност да натрупва йогин и да синтезира йодотиронини до 10-12-та седмица от бременността. По това време в хипофизната жлеза на плода се откриват тиреотрофи, ТГ - в хипофизната жлеза и в серума, и Т4 - в серума. Основната функция на щитовидната жлеза на плода е участието в тъканната диференциация, предимно нервна, сърдечно-съдова и мускулно-скелетна. До средата на бременността функцията на щитовидната жлеза на плода остава на ниско ниво, а след 20-та седмица се активира значително. Смята се, че това е резултат от процеса на сливане на порталната система на хипоталамуса с порталната система на хипофизата и повишаване на концентрацията на TSH. Концентрацията на TSH достига своя максимум до началото на третия триместър на бременността и не се увеличава до края на бременността. Съдържанието на Т4 и свободен Т4 в серума на плода прогресивно се увеличава през последния триместър на бременността. Т3 не се открива в кръвта на плода до 30-та седмица, след което съдържанието му се увеличава към края на бременността. Увеличението на Т3 в края на бременността е свързано с повишаване на кортизола. Веднага след раждането нивото на Т3 се повишава значително, превишавайки вътрематочното ниво с 5-6 пъти. Нивото на TSH се повишава след раждането, достигайки максимум след 30 минути, след което постепенно намалява на 2-рия ден от живота. Нивото на Т4 и свободния Т4 също се увеличава към края на първия ден от живота и намалява постепенно към края на първата седмица от живота.

Предполага се, че тиреоидните хормони повишават концентрацията на нервен растежен фактор в мозъка и в тази връзка модулиращият ефект на тиреоидните хормони се реализира в процеса на съзряване на мозъка. При липса на йод и недостатъчно производство на тиреоидни хормони се развива кретинизъм.

Паращитовидните жлези активно регулират калциевия метаболизъм при раждането. Съществува компенсаторна реципрочна функционална връзка между паращитовидните жлези на плода и майката.

Тимусната жлеза

Тимусът е една от най-важните жлези на плода, появява се на 6-7 седмица от ембрионалния живот. На 8 седмица от бременността лимфоидните клетки - протимоцити - мигрират от жълтъчния сак и черния дроб на плода, а след това от костния мозък, и колонизират тимуса. Този процес все още не е точно известен, но се предполага, че тези прекурсори могат да експресират определени повърхностни маркери, които селективно се свързват със съответните клетки на съдовете на тимуса. Веднъж попаднали в тимуса, протимоцитите взаимодействат със стромата на тимуса, което води до интензивна пролиферация, диференциация и експресия на Т-клетъчно-специфични повърхностни молекули (CD4+ CD8). Диференциацията на тимуса в две зони - кортикална и мозъчна - настъпва на 12 седмица от бременността.

В тимуса се осъществява сложна диференциация и селекция на клетки в съответствие с главния комплекс за хистосъвместимост (MHC), сякаш се извършва селекция на клетки, които отговарят на този комплекс. От всички постъпващи и пролифериращи клетки, 95% ще претърпят апоптоза 3-4 дни след последното им делене. Само 5% от клетките, които претърпяват по-нататъшна диференциация, оцеляват, а клетки, носещи определени CD4 или CD8 маркери, навлизат в кръвния поток на 14-та седмица от бременността. Тимусните хормони участват в диференциацията на Т-лимфоцитите. Процесите, протичащи в тимуса, миграцията и диференциацията на клетките, станаха по-разбираеми след откриването на ролята на цитокините, хемокините, експресията на гените, отговорни за този процес и по-специално развитието на рецептори, които възприемат всякакви антигени. Процесът на диференциация на целия репертоар от рецептори е завършен до 20-та седмица от бременността на ниво възрастен.

За разлика от алфа-бета Т4 клетките, експресиращи CD4 и CD8 маркери, гама-бета Т лимфоцитите експресират CD3. В 16-та седмица от бременността те съставляват 10% от периферната кръв, но се откриват в големи количества в кожата и лигавиците. По своето действие те са подобни на цитотоксичните клетки при възрастни и секретират IFN-γ и TNF.

Цитокиновият отговор на феталните имунокомпетентни клетки е по-нисък от този на възрастен, така че il-3, il-4, il-5, il-10, IFN-γ са по-ниски или практически неоткриваеми при стимулиране на лимфоцити, а il-1, il-6, TNF, IFN-α, IFN-β, il-2 - отговорът на феталните клетки към митогените е същият като този на възрастен.