Rozdział 5

Rozwój prenatalny

STADIA ROZWOJU PRENATALNEGO

Zapłodnienie

Wstawka 5-1: Rozszerzenie

Możliwości leczenia bezpłodności

Okres zygoty

(od zapłodnienia do 2 tygodni)

Okres embrionalny

(od 3. do 8. tygodnia)

Środowisko prenatalne

Okres płodowy

(od 3. do 38. tygodnia)

Streszczenie

TERATOLOGIA: HISTORIA, ZASADY I ZNACZENIE CZYNNIKÓW NATURALNYCH

Poglądy historyczne

Zasady ogólne

Naturalne wyzwania

Streszczenie

TERATOLOGIA: WPLYW LEKÓW I WYSTĘPUJĄCYCH W ŚRODOWISKU SUBSTANCJI CHEMIGZNYCH

Leki

Wstawka 5-2: Zastosowania

Zacząć życie z dwoma uderzeniami: uzależnione dzieci

Środowiskowe substancje chemiczne

Rozwój a środowisko

Psychoteratologia

Streszczenie

ZAPOBIEGANIE, WYKRYWANIE I LECZENIE WAD WRODZONYCH

Wstawka 5~: Zastosowania

Populacyjne podejście do wykrywania wad genetycznych

Zapobieganie

Wykrywanie anomalii

Leczenie

Problemy etyczne

Streszczenie

PODSUMOWANIE

W CIĄGU całego rozwoju człowieka żaden inny okres nie jest tak naznaczony dramatycznymi zmianami jak 9 miesięcy pomiędzy zapłodnieniem a narodzinami. A jednak zjawiska występujące w trakcie rozwoju prenatalnego są często niedocenia­ne, być może dlatego, że są ukryte przed wzrokiem. W ciągu zaledwie paru tygodni od zapłodnienia pojedyncza komórka „eksploduje", tworząc biliony komórek potom­nych, z których każda ma własne wysoko wyspecjalizowane zadanie. Komórki te stworzą całego, zróżnicowanego człowieka, składającego się z oczu, uszu, rąk, nóg, mózgu i narządów wewnętrznych.

Można sobie wyobrazić, jak bardzo twórczy musieli być ludzie starożytnych kultur, gdy starali się wyjaśnić, jak to się dzieje, że w chwili narodzin pojawia się w pełni uformowana istota. Aż do 18. wieku niektóre z teorii dotyczących tego zagadnienia utrzymywały, że osoba jest w pełni uformowana już w okresie przed zapłodnieniem. Zwolennicy jednej z teorii - animalkulizmu (spermizm) - twierdzili, że każdy plemnik zawiera maleńką istotę, taką, jak to pokazano na rys. 5-1. Istota ta zaczyna rosnąć, jeśli znajdzie się w macicy kobiety. Zwolennicy innej teorii uważali - przeciwnie - że mała istota znajduje się w komórce jajowej (Needham, 1959).

Trochę dawniej niż 100 lat temu szwajcarski zoolog, patrząc przez mikroskop, jako pierwszy zobaczył moment przenikania plemnika do komórki jajowej, a więc tworzenie komórki, z której powstaje nowy embrion. Tego typu odkrycia późnych lat wieku 18. sprawiły, że wcześniejsze teorie wyszły z użycia i doprowadziły do obec­nego rozumienia procesu zapłodnienia oraz rozwoju prenatalnego (Touchette, 1990; Wasserman, 1988). Rozumienie tych procesów doprowadziło również do zdobycia wiedzy na temat czynników osłabiających rozwój, z uwzględnieniem defektów genety­cznych, infekcji, lekarstw i trucizn środowiskowych. W coraz większym stopniu lekarze są w stanie wykrywać, a nawet leczyć zdrowotne niedomagania rosnącego płodu. Będzie to stanowić tematykę tego rozdziału.

STADIA ROZWOJU PRENATALNEGO

Choć komórka jajowa to największa komórka ciała, jest ona niewiele większa od kropki na końcu tego zdania, a zapładniający ją plemnik waży około 30 tysięcy razy mniej niż ona (Scheinfeld, 1965). A jednak ta maleńka paczka genów w ciągu 9 miesięcy rozrośnie się w biliony razy większy organizm. Każde stadium rozwoju w trakcie drogi od zapłodnienia do narodzin reprezentuje mieszankę wpływów natury i odżywiania, biologii i środowiska. Nawet materiał genetyczny, który jest wkładem ojca i matki w dziecko, może ulec wpływom czynników środowiskowych, np. promie­niowaniu. Takie czynniki środowiskowe, jak odżywianie, infekcje lub lekarstwa, mogą również mieć wpływ na rozwój. W tej części książki prześledzimy prenatalny rozwój dziecka podczas trzech stadiów, inaczej - okresów: okresu zygoty, okresu em­brionalnego i okresu płodowego. Ale najpierw zajmiemy się punktem startu rozwoju - zapłodnieniem.

Zapłodnienie

Rozwój prenatalny rozpoczyna się w momencie zapłodnienia, inaczej zwanego po­częciem, kiedy plemnik łączy się z komórką jajową, tworząc pojedynczą komórkę, zwaną zygotą. Jak dowiedzieliśmy się w rozdz. 4., to wydarzenie tworzy model lub wzór dla genetycznie unikatowej jednostki ludzkiej. Zygota otrzymuje 23 chromosomy od matki i 23 chromosomy od ojca i te 46 chromosomów będzie się dzielić i dzielić w procesie samoreplikacji zygoty, w mitozie.

Raz na 28 dni, lub w zbliżonym okresie, około połowy cyklu miesięcznego, występuje owulacja i komórka jajowa zaczyna podróż przez jajowody do macicy. Jeśli kobieta odbędzie stosunek seksualny z płodnym mężczyzną wkrótce potem lub w ciągu paru następnych dni, jeden z milionów plemników wydalonych w trakcie pojedynczego wytrysku może dotrzeć do komórki jajowej i przeniknąć do jej wnętrza. W ciągu około godziny po penetracji komórki jajowej przez plemnik materiał genety­czny z plemnika i jaja zlewa się, tworząc zygotę, i rozpoczyna się rozwój nowej istoty. (W przypadku niektórych par bezpłodność uniemożliwia zapłodnienie. Różne moż­liwości leczenia bezpłodności są omówione we wstawce 5-1.)

WSTAWKA 5-1

Możliwości leczenia bezpłodności

Ponad 50 lat temu w książce Brave New World {Nowy wspaniały świat) Aldous Huxley, fantazjując na temat przyszłych konsekwencji rozwoju techniki i planowania społecznego, przedstawił przyprawia­jący o dreszcz obraz ludzkich wylęgarni, w których będą hodowane „dzieci z próbówki", stanowiące dokładnie taką mieszankę genetyczną, jaka będzie odpowiadała potrzebom społecznym (Huxley, 1932). Fantazja stała się faktem w roku 1978, kiedy leka­rze zapłodnili ludzką komórkę jajową w szklanej próbówce, a następnie implantowali jajo w macicy matki. Matka ta urodziła później Louise Joy Brown, pierwszego człowieka z zapłodnienia in vitro.

Około jedna na pięć par ma zaburzenia uniemo­żliwiające zapłodnienie. Najczęściej są to: zbyt mała liczba lub ruchliwość plemników w przypadku męż­czyzny i brak owulacji lub trudności w zagnieżdże­niu się zygoty w macicy w przypadku kobiety. Zbie­ranie spermy przez pewien czas i mrożenie jej w ce­lu uzyskania lepszej koncentracji jest jednym ze środków zaradczych w przypadku zbyt małej liczby plemników u mężczyzny. Leczenie hormonalne mo­że rozwiązać problem braku owulacji lub trudności w zagnieżdżaniu się zygoty u kobiety.

W innych przypadkach wytwarzanie jaj i plem­ników jest normalne, ale istnieją przeszkody unie­możliwiające przemieszczanie się jaja do macicy,

których nie da się usunąć operacyjnie. W takiej sytuacji zapłodnienie in vitro pozwała na połącze­nie się jaja i plemnika poza organizmem. Najpierw jedną lub kilka dojrzałych komórek jajowych pobie­ra się z jajnika krótko przed owulacją. Lekarze ro­bią na brzuchu kobiety małe nacięcie i wprowadza­ją rurkę oraz aparat próżniowy, służący do badania i pobierania właściwych komórek. Pobrane komórki jajowe wraz ze spermą, są umieszczane w kamien­nym naczyniu. Połączenie to kończy się sukcesem, gdy plemnik wnika w jajo i rozpoczyna się sekwen­cja podziałów, dokładnie tak, jak się to dzieje w jajowodzie. Kiedy jajo osiąga stadium 8 lub 16 komórek, wprowadza się je do macicy; i jeśli wszy­stko idzie dobrze, masa implantu stale rośnie. Do roku 1988 urodziło się około 600 dzieci dzięki zapłodnieniu in vitro (Byrne, 1988). Dzieci te są na takim samym poziomie rozwoju intelektualne­go i fizycznego jak ich rówieśnicy (Morin i in., 1989).

A co zrobić w przypadku matek, które nie mogą wyprodukować komórki jajowej? Jedną z możliwo­ści, dającą pewność, że potomstwo będzie miało geny przynajmniej ód jednego z rodziców, jest cią­ża zastępcza. W tym przypadku spermę ojca umie­szcza się w macicy zastępczej matki, która nosi dziecko, aż do rozwiązania, dla jego rodziców.

Metoda ta została po raz pierwszy zastosowana w ro­ku 1978. W innym podejściu, zwanym „adopcją embriona", bezpłodna matka staje się aktywnym ucze­stnikiem. W tym przypadku sperma mężczyzny jest umieszczana w macicy osoby dającej komórkę jajo­wą, tak jak w zastępczej ciąży. Jednakże po za­płodnieniu zygota jest wypłukiwana z macicy daw­czyni w momencie osiągnięcia stadium 8 lub 16 komórek i umieszczana w macicy bezpłodnej mat­ki (Mathews, 1984).

Nie wymaga to zabiegów chiru­rgicznych.

Zakres możliwości pomagania rodzicom, aby mo­gli oni przekazać potomstwu choć część własnych genów, przedstawia rys. 5-2. Na szczęście dla wielu par futurystyczna wizja technologii Huxleya została choć częściowo zrealizowana. Miejmy jednak na­dzieję, że farmy hodowlane, które sobie wyobrażał, pozostaną czystą fantazją.

Okres zygoty (od zapłodnienia do 2 tygodni)

Zygota rozwija się szybko, przemieszczając się z jajowodów w kierunku macicy, w której spędzi następne 9 miesięcy. W chwili dotarcia do macicy, około 4 dni po zapłodnieniu, masa komórkowa wygląda dokładnie jak morwa. Ten zespół komórek niesie w sobie podstawy przyszłego płodu, strukturę, w której płód będzie żył, i linię życia, która będzie go łączyć z macicą matki.

W przybliżeniu po 6 dniach po zapłodnieniu komórki zygoty zaczynają być lepkie i przyczepiają się do ściany macicy, gdzie zaczyna się proces zagnieżdżania. Teraz komórki zaczynają się specjalizować, niektóre tworzą masę wewnętrzną, z której powstanie embrion, inne masę zewnętrzną, z której powstaną struktury podtrzymują­ce embrion. Na rysunku 5-3 są przedstawione wydarzenia pierwszego tygodnia rozwoju człowieka. Zygota ma nadal tylko około 0,254 mm długości (Rugh i Shettles, 1971).

Zagnieżdżenie się zajmuje około tygodnia. W tym okresie zygota praktycznie trawi ścieżki prowadzące przez wyściółkę macicy, co pozwala jej na dostęp do pożywienia z krwi matki. W końcu zygota jest całkowicie zamknięta w ścianie macicy i to stanowi zakończenie okresu zygoty. Od momentu zapłodnienia minęło około 2 tygodni, co odpowiada terminowi pierwszej brakującej menstruacji. Kiedy kobieta zaczyna podej­rzewać, że jest w ciąży, rozwój prenatalny już dawno się toczy.

Okres embrionalny (od 3. do 8. tygodnia)

Okres embrionalny zaczyna się w momencie, kiedy zagnieżdżanie jest skończone, i trwa około 5 tygodni. W tym okresie tworzą się wszystkie ważniejsze struktury zewnętrzne i wewnętrzne. W 3. tygodniu wewnętrzna masa komórek różnicuje się na trzy listki zarodkowe, z których powstaną wszystkie struktury ciała. Początkowo tworzą się dwa listki zarodkowe - endoderma i ektoderma. Z komórek endodermal­nych rozwiną się organy wewnętrzne i gruczoły. Komórki ektodermy tworzą bazę dla

tych części organizmu, które będą miały kontakt ze światem zewnętrznym - układu nerwowego, sensorycznych części oka, nosa i ucha, skóry i włosów. Wtedy pomiędzy ektodermą i endodermą pojawia się trzeci listek zarodkowy. Jest to mezoderma, z której tworzą się mięśnie, chrząstki, kości, serce, narządy płciowe i niektóre gruczo­ły. Powstaje zaczątek serca, który w końcu 3. tygodnia łączy się z naczyniami i zaczyna się kurczyć, tworząc zaczątek układu krwionośnego - pierwszego układu, który zaczyna funkcjonować (Moore, 1983). Około początku 4. tygodnia embrion wygląda jak rurka długości 2,54 mm. Jednakże kształt embriona zmienia się szybko, ponieważ rozmnażanie się komórek następuje szybciej w jednych okolicach niż w innych. Komórki nie zachowują się po prostu zgodnie z wcześniej ustalonym planem, związanym z kolejnymi etapami rozwoju embriona, ale znajdują się również pod wpływem swoich sąsiadów (np. największe prawdopodobieństwo rozwoju nor­malnej soczewki oka występuje wtedy, kiedy tkanki soczewki mają możliwość rosnąć najpierw w pobliżu tkanki endodermalnej, potem tkanki mezodermalnej, a w końcu tkanki ektodermalnej) (Jacobson; 1966). Tak więc nawet na tym wczesnym etapie i w przypadku wydarzeń, które wydają się zaprogramowane genetycznie, pewne części organizmu rozwijają się normalnie lub nie, w zależności od tego, co się dzieje wokół nich. W końcu 4. tygodnia embrion przybiera kształt zakrzywiony, jak to pokazano na rys. 5-4. Możemy już spostrzec pulsowanie poniżej głowy - to za­czątek serca; zaczynają się również kształtować kończyny górne i dolne, tworząc małe wyrostki.

W 5. tygodniu ciało embriona ulega mniejszym zmianom, ale szybko rozwijają się głowa i mózg. Tworzą się górne kończyny, a dolne wyglądają jak małe wiosła. W 6. tygodniu postępuje szybki rozwój głowy, kończyny zaczynają się różnicować, można już rozpoznać łokcie, palce i przeguby ręki. Rozpoznawalne są też oczy i uszy.

Kończyny rozwijają się szybko w 7. tygodniu, pojawiają się wówczas kikuty, które utworzą palce nóg i rąk.

W końcu 8. tygodnia embrion ma już wyraźnie ludzką twarz. Prawie połowę embriona stanowi głowa. W czasie prawie całego tygodnia otwierają się oczy, ale szybko wytworzą się powieki, które je przykryją. Oczy, uszy i palce u ręki są łatwo rozpoznawalne i zanika ogon. Wszystkie struktury wewnętrzne i zewnętrzne zostały już uformowane. Tak więc w ciągu 8 tygodni pojedyncza maleńka, niezróżnicowana komórka przekształciła się w zadziwiająco złożony organizm, składający się z milionów zróżnicowanych komórek, tworzących serce, nerki, oczy, uszy, układ nerwowy, mózg i wszystkie inne struktury, które czynią człowieka. Masa zygoty zwiększyła się o zawrot­ne 2 miliony procent. Rysunek 5-5 pokazuje pewne przejawy ogromu tych zmian.

Środowisko prenatalne

Tak jak gwałtownie zmienia się masa komórek wewnętrznych embriona, zmienia się również masa komórek otaczających go. Struktura, która wytwarza się z tych komó­rek w okresie zygoty, rozwija się pod koniec stadium embrionalnego w trzy pod­stawowe systemy podtrzymujące: worek owodniowy, łożysko i pępowinę, co ilustruje rys. 5~.

Worek owodniowy jest nieprzepuszczalną błoną zawierającą płyn. W trakcie rozwoju embrionalnego worek owodniowy otacza embrion, stanowiąc wyściółkę i podtrzymanie w macicy, tworząc środowisko, w którym jest stała temperatura.

Łożysko, zbudowane zarówno z tkanki embriona, jak tkanki matki, jest narządem, dzięki któremu embrion (a potem płód) i organizm matki wymieniają się materiałami. Z macicą łożysko jest połączone sznurem pępowiny, w którym znajdują się naczynia krwionośne transportujące te materiały.

Wymiana materiałów odbywa się w kosmkach łożyska. Są to ozdobnie wyglądają­ce struktury (pokazane na rys. 5-6) małych naczynek krwionośnych, zanurzone w krwi matki, ale oddzielone od niej bardzo cienką błoną. Błona ta jest półprzepusz­czalna, co oznacza, że może przez nią przeniknąć jedynie cząsteczka określonych wymiarów. Sama krew nie przepływa pomiędzy matką i płodem. Jednakże tlen i sub­stancje odżywcze są przekazywane z krwi matki do kosmków łożyska, a zbędne produkty przemiany materii płodu są przenoszone do krwi matki, aby mogły zostać zabrane i wydalone na zewnątrz. Zawiła i pokręcona sieć kosmków łożyska od­powiada powierzchni połowy kortu tenisowego (Beaconsfield, Birwood i Beaconsfield, 1980).

Wzrost narządów wewnętrznych Zmianom wyglądu zewnętrznego towarzyszą uderzające zmiany wewnętrzne. Do 3. miesiąca mózg uzyskuje swoją podstawową organizację, która później będzie oznaczać jego funkcjonalny podział na struktury warunkujące słyszenie, widzenie, inicjowanie działania, oddychanie itd. sto bilionów komórek mózgu dorosłego człowieka jest obecnych w mózgu płodu w 5. miesiącu, ale 14 trylionów połączeń, które powstaną między komórkami mózgu, oraz połączeń z innymi doprowadzającymi i odprowadzającymi impulsy komórkami nerwowymi bę­dzie gotowe dopiero znacznie później, już po narodzinach. Najbardziej złożonego systemu telefonicznego na świecie nie da się porównać z tym zawiłym układem połączeń komunikacyjnych. Procesy wzrostu komórek nerwowych i ustalania się połączeń zaczynają się w 19. dniu i trwają przez cały rozwój płodowy. Jedną z naj­większych tajemnic, przed jakimi stoją naukowcy, jest to, w jaki sposób jedna nie­zróżnicowana komórka zygoty może dać początek wzrostowi bilionów włókien, które prawidłowo połączą oczy, uszy, receptory dotyku, mięśnie i części mózgu. Choć jakiś wrodzony plan musi sterować przebiegiem tego procesu łączenia, jest jasne, że

czynniki środowiskowe i interakcje między komórkami nerwowymi również odgrywają pewną rolę i nie istnieją dwa mózgi z takim samym uzwojeniem, nawet w przypadku bliźniąt identycznych, które mają ten sam materiał genetyczny (Barnes, 1986; Edel­man, 1987; Rakic i in., 1986).

Inne narządy wewnętrzne również nadal się rozwijają. W 3. miesiącu nerki roz­poczynają wydalanie moczu do otaczającego płynu owodniowego, który jest od­świeżany przez organizm matki co 3 godz. Rozwój seksualny zaczyna być widoczny w przypadku chłopców w końcu tego miesiąca - ponieważ pojawiają się zewnętrzne narządy płciowe. W przypadku dziewczynek niedojrzałe formy komórek jajowych, zwane oocytami, tworzą się w zewnętrznym pokryciu jajników; w momencie narodzin kobieta posiada wszystkie oocyty, z jakich mogą dojrzeć jej komórki jajowe w ciągu całego życia. Rozwijają się jajowody, macica i pochwa, zewnętrzne narządy za­czynają być rozróżnialne.

Wczesne przejawy zachowania Aktywność płodu rozpoczyna się w 3. miesiącu, kiedy płód jest zdolny do zaciśnięcia pięści, wykręcania palców u nóg i połykania. Ale matka jeszcze niczego nie czuje. Wydaje się również, że płód zaczyna być wrażliwy na bodźce pochodzące ze środowiska, ponieważ porusza całym ciałem w odpowiedzi na stymulację dotykową. W 4. miesiącu oczy, poprzez powieki, stają się wrażliwe na światło, a w 5. głośnym hałasem można aktywować płód. W tym samym miesiącu płód pływa bez wysiłku (luksus, który następnie zanika, ponieważ „miesz­kanie" staje się coraz bardziej ciasne). Płód jest już zdolny do kopania i odwracania się, może też zaczynać przejawiać rytmy snu i aktywności. Do 7. miesiąca połączenia mózgowe są już wystarczające, aby płód mógł przejawiać odruch ssania, kiedy dotyka się jego warg.

W kierunku niezależności Ostatnie stadia rozwoju prenatalnego przygotowują płód do życia poza organizmem matki. Choć płód jest w trakcie rozwoju oddzielony od matki na wiele różnych sposobów, jego przetrwanie jest całkowicie od niej zależne prawie przez cały okres ciąży. Choć lekarze mają już znaczące osiągnięcia w ratowa­niu życia przedwcześnie urodzonych dzieci, nie byli jednak w stanie obniżyć „okresu przeżywalności" poniżej 23-24 tygodni wieku płodowego. Pamiętajmy, że system podtrzymujący macicy dostarcza tlenu, substancji żywnościowych, usuwa odpadki i utrzymuje stałą temperaturę w środowisku płodu. Podstawową przeszkodą w pro­wadzeniu niezależnego życia płodów urodzonych przedwcześnie jest niedojrzałość płuc, które nie są w stanie prowadzić wymiany dwutlenku węgla na tlen (Kolata, 1989). Niezdolność płodu do trawienia pokarmu i kontrolowania temperatury ciała również stanowi problem. Choć płuca i układ trawienny są w pewnym stopniu uformowane w wieku 5 miesięcy, nadal nie są wystarczająco dojrzałe do samodziel­nej egzystencji, a pod skórą brakuje jeszcze uformowanego tłuszczu, który wspoma­ga regulację temperatury. Po osiągnięciu 7 miesięcy płód ma już zdolność walki o przeżycie poza organiz­mem matki. Mózg jest na tyle rozwinięty, by choć częściowo kontrolować oddychanie, połykanie i temperaturę ciała. Jednakże dziecko urodzone po 7 miesiącach rozwoju będzie potrzebowało dodatkowej ilości tlenu, będzie pobierało pokarm w bardzo małych ilościach i będzie przez wiele tygodni musiało żyć w inkubatorze kontro­lującym temperaturę. W 8. miesiącu pod skórą pojawią się tłuszcz i choć układ trawienny jest ciągle niedojrzały do adekwatnego wykorzystania substancji odżyw­czych z pokarmu, płód zaczyna gromadzić zapasy pożywienia od matki we własnym piele. Na początku 8. miesiąca matką zaczyna przekazywać płodowi przeciwciała zwalczające choroby, wytworzone na skutek stykania się z różnymi obcymi ciałami. Proces ten nie zostaje zakończony przed końcem 9. miesiąca wieku płodowego,

a jest ważny, ponieważ przeciwciała pomagają w ochronie przed infekcjami aż do 6. miesiąca życia, kiedy dziecko jest już w stanie wytwarzać znaczącą ilość własnych przeciwciał.

Streszczenie

Rozwój prenatalny rozpoczyna się w momencie zapłodnienia i trwa poprzez okres zygoty, okres embrionu i okres płodowy. W trakcie zapłodnienia komórka plemnika wnika w komórkę jajową, w ten sposób łącząc 23 chromosomy od ojca z 23 chromosomami do matki, które tworzą razem zygotę. Zygota gwałtownie się roz­mnaża, przesuwając się w kierunku macicy. Tutaj zagnieżdża się ostatecznie w koń­cu 2. tygodnia od zapłodnienia.

Teraz embrion - masa komórkowa - gwałtownie różnicuje się, tworząc narządy i struktury ludzkiego ciała. W ciągu 6 tygodni okresu embrionalnego przypominające morwę skupisko komórek przeistacza się w złożony i zróżnicowany organizm - z se­rcem, nerkami, oczami, uszami, systemem nerwowym i mózgiem. W okresie emb­rionalnym wytwarzane są również systemy podtrzymujące - worek owodniowy, łoży­sko, pępowiną - konieczne dla ochrony i rozwoju.

W końcu 8. tygodnia rozpoczyna się okres płodowy. Podstawowym zadaniem płodu jest wzrost i dalszy rozwój systemu narządów. Zachowanie pojawią się w 3. miesiącu. Płód rozwija się w kierunku uzyskiwania wzrastającej niezależności, ale nie jest w stanie przetrwać przed osiągnięciem 23.-24. tygodnia, przede wszystkim ze

względu na to, że płuca nie są zdolne do przekazywania tlenu do krwi. W miarę dalszego dojrzewania płodu płuca stają się coraz bardziej przystosowane do speł­niania swoich funkcji, układ pokarmowy zaczyna być zdolny do wydobywania sub­stancji odżywczych z pokarmu, a poduszki tłuszczowe dostarczają izolacji koniecznej do kontrolowania temperatury. W ostatnim miesiącu płód otrzymuje przeciwciała z organizmu matki, które chronią go przed infekcjami w ciągu 6 pierwszych miesięcy po narodzeniu. Po 9 miesiącach od zapłodnienia normalny płód jest przygotowany na spotkanie z zewnętrznym światem.

TERATOLOGIA: HISTORIA, ZASADY 1 ZNACZENIE CZYNNIKÓW NATURALNYCH

To naturalne, że rozwój prenatalny dziecka uważany jest za zależny tylko od odzie­dziczonych genów. Mogłoby się wydawać, że środowisko zaczyna wpływać na dziec­ko dopiero po urodzeniu. Ale rozwój embrionalny i płodowy zależą od dostarczania przez matkę regulacji temperatury, pożywienia, tlenu i usuwania odpadków. Możemy nie uważać macicy za środowisko w normalnym tego słowa znaczeniu, ale to jedyny „dom", jaki znają embrion i płód. Zobaczymy, że istnieje pewna liczba czynników, które mają wpływ na jakość tego „domu" i determinują to, czy rozwój jest normalny, czy zaburzony - a w istocie czy rozwój w ogóle nastąpi.

U około 3-5% dzieci stwierdza się po urodzeniu wady wrodzone. Niektóre wro­dzone wady są trudne do rozpoznania po urodzeniu, ponieważ ujawniają się w póź­niejszym wieku. Tak więc około 6-7% dzieci we wczesnym wieku szkolnym uznaje się za osoby z wadami wrodzonymi, a więc takimi, które istniały już w momencie narodzin. Z wadami wrodzonymi rodziłoby się znacznie więcej dzieci, gdyby nie naturalny proces prenatalny, który powoduje poronienia, czyli samoistne przerwania ciąży. Szacuje się, że około 90% różnego typu wad wrodzonych prowadzi do samo­istnego zakończenia ciąży. Gdyby nie ten naturalny proces selekcji, obserwowalne urodzenia z wadami wrodzonymi wzrosłyby do 12 lub więcej procent (Shepard, 1986; Warkany, 1981).

Wiemy już, że defekty genetyczne powodują różnego typu zaburzenia. Wady wrodzone mogą być też spowodowane przez choroby zakaźne, niewłaściwe od­żywianie, wiek, a być może nawet przez stan emocjonalny matki, jak również przez lekarstwa i zagrożenia środowiskowe. Czynniki pozagenetyczne, które mogą być przyczyną wad wrodzonych embriona i płodu, nazywa się teratogenami (od łaciń­skiego tera - „potwór"). Termin „teratologia" odnosi się do badań nad wpływem teratogenów na rozwój prenatalny.

Koncepcje historyczne

Dziedzina teratologii uzyskała status nauki dopiero ostatnio, lecz ma interesującą historię. Narodziny zniekształconych dzieci miały prawdopodobnie wpływ na powsta­nie przynajmniej niektórych istot w mitologii greckiej, jak na przykład cyklopa z jed­nym okiem i różnych istot o ciele częściowo ludzkim, a częściowo zwierzęcym (Warkany, 1977). Gdy w starożytności potwory czasem idealizowano, ludzie okresu Średniowiecza wierzyli, że narodziny zniekształconego dziecka przepowiadają kata­strofę, i takie niemowlęta oraz starsze dzieci były często uśmiercane. Niektórzy wierzyli, że dzieci te pochodzą ze związków ludzi ze zwierzętami, a procesy matek i położnych oskarżanych o czary nie były czymś niezwykłym. Te praktyki ustąpiły miejsca bardziej łagodnym poglądom, że to straszenie, zapatrzenie lub doznane przez matkę wrażenie

może doprowadzić do narodzenia potwora (Warkany, 1981). Równolegle do tych poglądów istniały stare przekonania, że jedzenie i napoje przyjmowane przez kobietę w ciąży mogą wpływać na płód. W Biblii anioł upomina kobietę o imieniu Manoah, że jeśli będzie nosić syna, nie powinna „pić ani wina, ani mocnych napojów, ani jeść nieczystych pokarmów" (Księga Sędziów 13:4).

Niezależnie od oczywistej wiary ludzi w czasach biblijnych, że odżywianie się matki może mieć wpływ na płód, minęło niezwykle dużo czasu, zanim w pełni zdano sobie sprawę z możliwości wpływów świata zewnętrznego na płód. Ludzie na ogół wierzą, że embrion i płód przebywają w uprzywilejowanym środowisku, chronione od zagrożeń przez świat łożyska i owodni.

Od 1~930 roku przyjmuje się powszechnie, że promienie X mogą spowodować wewnątrzmaciczne opóźnienia rozwoju, mikrocefalię (małogłowie - anormalnie małe głowa i mózg) i małe oczy. A w połowie lat 40. stało się oczywiste, że matki, które chorowały na różyczkę we wczesnych miesiącach ciąży, ze stosunkowo dużym praw­dopodobieństwem mogą urodzić dziecko z wrodzonymi wadami oczu, uszu, serca i mózgu. Ciągle jednak uważano te zjawiska za wyjątkowe. Dopiero ogromna kata­strofa we wczesnych latach 60. zachwiała ludzką wiarą w „uprzywilejowane środowi­sko". Ale stało się to dopiero wtedy, kiedy wiele dzieci urodziło się tragicznie zdefor­mowanych.

Łagodny i wydawało się nieszkodliwy środek nasenny talidomid pojawił się na rynku w końcu lat 50. Wiele kobiet w ciąży - niektóre były nieświadome, że są w ciąży - zaczęło go zażywać. Lekarze szybko zauważyli gwałtowny wzrost liczby dzieci narodzonych ze zniekształconymi kończynami. Dokładne wywiady z matkami, analiza recept przepisywanych przez lekarzy i badania epidemiologiczne wskazywały na talidomid jako przyczynę. W wyniku tych zjawisk teratologia uzyskała dramatyczny impuls i zaczęła się szybko rozwijać. W tabeli 5-1 podano częściową listę czynników związanych z matką i teratogenów, które mogą uszkodzić płód. Omówimy większość z nich, ale najpierw rozważymy niektóre ogólne zasady odnoszące się do działania teratogenów.

Zasady ogólne

Zbadano około 1600 czynników pod kątem ich teratogennego wpływu. O około 30 z nich wiadomo, że mogą powodować uszkodzenia ludzkiego płodu (Shepard, 1986). Jednakże z oceną danego czynnika pod kątem jego uszkadzających wpływów wiążą się Iiczne problemy. Z oczywistych powodów to zwierzęta muszą być „morskimi świnkami" służącymi do testowania substancji, ale potencjalne teratogeny mogą mieć inny wpływ na ludzkie i na zwierzęce płody. Ponadto ludzie często zażywają więcej niż jedno lekarstwo. Komplikuje to badania, ponieważ określone lekarstwo może na przykład powodować szkody tylko wtedy, kiedy jest zażywane z innymi lub w połą­czeniu z chorobą albo stresem.

Sześć zasad obejmuje istotne cechy sposobu działania teratogenów (Wilson, 1977b).

1. Wpływ teratogenów zależy od składu genetycznego organizmu, który został na ich działanie narażony.

Najcelniejszym przykładem jest tu talidomid. Płód człowieka jest niezwykle wrażliwy na tę substancję, ale płód królika - nie. Dlatego początkowo nie podejrzewano, że to talidomid jest teratogenem. Badania przeprowadzone na królikach nie wyka­zały żadnych efektów.

Zasada genetycznego zróżnicowania wrażliwości dotyczy również jednostek w ramach jednego gatunku. Niektóre dzieci mają wady wrodzone, ponieważ ich matki piją alkohol podczas ciąży, ale na inne w oczywisty sposób to nie wpływa.

2. Wpływ teratogenów na rozwój zależy częściowo od momentu ich działania. Nawet w okresie poprzedzającym zapłodnienie teratogeny mogą wpłynąć na for­mowanie się komórek płciowych rodziców. Jak wspominaliśmy wcześniej, żeńskie komórki płciowe zaczynają się tworzyć w czasie życia płodowego, a powstanie komórek plemnikowych może mieć miejsce do 64 dni przed tym, nim sperma zostanie wydalona. Tak więc płód może być uszkodzony przez lekarstwa, które brała przed wieloma laty babka, będąc w ciąży, lub przez promienie X, którymi ojciec został naświetlony na wiele dni przed zapłodnieniem. W ciągu 2-3 tygodni po zapłodnieniu płyny zygoty nie mieszają się z płynami organizmu matki, zygota jest więc względnie niewrażliwa na niektóre teratogeny. Jednakże od momentu wczepienia się zygoty w macicę substancje z krwiobiegu matki mogą się mieszać z krwią embrionu, a embrion wkracza w szczególnie wrażliwy okres. Teratogeny mogą powodować uszkodzenia narządów od 2. do 8. tygodnia, ponieważ w tym okresie formują się narządy. Kiedy narządy są już uformowane, teratogeny przede wszystkim powodują opóźnienia rozwoju lub uszkodzenia tkanki (Goldman, 1979). To, który z narządów zostanie uszkodzony przez teratogen, zależy częściowo od tego, który narząd jest właśnie formowany (patrz rys. 5-7, pokazujący krytyczne okresy formowania się narządów). Różyczka stanowi przykład, jak istotny może być czynnik czasu. Choroba ta uszkadza tylko 2~% potomstwa matek, które zaraziły się w ciągu 2 tygodni od ostatniej miesiączki, a około 50% potomstwa, jeżeli zakażenie nastąpiło podczas 1. miesiąca od zapłodnienia, 22% - jeśli nastąpiło w 2. miesiącu, i 6-8%, jeśli nastąpiło w 3. miesiącu. Przypadki uszko­dzeń spadają do bardzo niewielkiego procentu po 3. miesiącu. Czy zostaną uszkodzone oczy, uszy czy mózg, zależnie od stadium rozwoju każdego z tych narządów w momencie zakażenia się przez matkę (Kurent i Sever, 1977).

3. Wpływ teratogenu może być specyficzny

Na przykład talidomid powodował znaczne deformacje kończyn, podczas gdy różyczka działa na narządy sensoryczne i wewnętrzne.

4. Anomalie w rozwoju spowodowane przez teratogeny mogą powodować śmierć, deformacje, opóźnienia w rozwoju lub zaburzenia w funkcjonowaniu i zachowaniu.

5. Teratogeny różnią się sposobem przedostawania się do płodu.

Na przykład promieniowanie dostaje się do płodu bezpośrednio poprzez ciało matki, a substancje chemiczne na ogół wędrują do płodu poprzez krew i błony łożyska. Fizyczne wstrząsy są zwykle osłabiane przez ciało matki i płyn owodniowy. Krew matki może być zdolna do filtrowania niektórych potencjalnie groźnych chemikaliów, chroniąc w ten sposób płód. Łożysko również spełnia rolę filtru, ale nie stanowi całkowitej bariery - ruch tych substancji może ulec spowolnieniu, ale niekoniecznie zostaną zatrzymane. Niektóre z teratogenów przenikają przez ten filtr szybciej niż inne.

6. Prawdopodobieństwo stopnia anomalii rozwojowych wzrasta wraz ze zwiększa­niem się dawki szkodliwego czynnika, jaka dotarła do płodu: od braku efektu aż do efektu śmiertelnego.

Naturalne wyzwania

Dzisiejsze środki masowego przekazu zwracają uwagę głównie na te potencjalne teratogeny, które matki przyjmują dobrowolnie lub na które naraża je nowoczesne przemysłowe środowisko. Jednakże zarówno matka, jak płód zawsze mieli do czynie­nia z naturalnymi wyzwaniami środowiska. Choroby zakaźne mogą uszkadzać płód, a jakość pożywienia matki wpływa na jego rozwój. Wiek rodziców, a nawet doświad­czenia matki i stres również mogą mieć znaczenie.

Choroby zakaźne Jak już wiemy, wirus różyczki może uszkadzać układ nerwowy płodu, prowadząc do ślepoty, głuchoty lub opóźnienia umysłowego. Mogą się rów­nież pojawiać uszkodzenia serca, wątroby i struktury kostnej, w zależności od mo­mentu zakażenia (Sever, 1982).

Dwa wirusy z grupy opryszczek mogą być przyczyną uszkodzenia centralnego układu nerwowego. Jednym z nich jest cytomegalowirus (CMV), powodujący najczęś­ciej spotykaną infekcję wewnątrzmaciczną i w konsekwencji anomalie związane z rozmiarem głowy i mózgu, encefalopatię, ślepotę i opóźnienie umysłowe. Oszaco­wano, że rocznie rodzi się około 33 tysiące dzieci z CMV, ale tylko 10% z nich jest poważnie uszkodzonych. Ponieważ matki w ciąży są często nieświadome tego, że zakaziły się CMV, lekarze uczynili do tej pory niewielkie jedynie postępy w odkrywaniu specyficznych efektów związanych z zakażeniem płodu w różnych okresach ciąży. CMV może być przenoszony drogą płciową, przez transfuzje krwi lub w trakcie mieszania się krwi z innymi płynami ciała (Behrman i Vaughan, 1987). Inny wirus opryszczki - opryszczka typu 2 - zakaża narządy płciowe ludzi dorosłych. Za­każenia tym wirusem osiągnęły w Stanach Zjednoczonych wczesnych lat 80.

poziom epidemii. Opryszczka typu 2 może powodować encefalopatię, powiększenie śledziony i kłopoty z krzepliwością krwi u niemowląt. Większość zakażeń płodów opryszczką typu 2 następuje poprzez bezpośrednie przedostanie się wirusa kanałami rodnymi. Wewnątrzmaciczne zakażenie, choć rzadkie, ma podobne efekty jak zakaże­nie CMV (Bergsma, 1979; Kurent i Sever, 1977).

Innym wirusem, który osiągnął poziom epidemii w połowie lat 80., jest ludzki wirus nabytego zaniku odporności, który powoduje syndrom związany z ustaniem działania systemu immunologicznego, znany jako AIDS. Wirus ten nie może żyć w powietrzu; jest przenoszony z osoby na osobę wyłącznie poprzez płyny ciała. Istnieją trzy główne drogi przenoszenia. Pierwsza prowadzi przez stosunek seksualny, poprzez męskie nasienie lub płyny kobiecej pochwy. Choć pierwsze pojawienie się AIDS w Stanach Zjednoczonych dotyczyło w większości homoseksualistów, okazało się, że wirus może być również przekazany kobiecie przez mężczyznę w trakcie stosunku heteroseksualnego i - rzadziej - mężczyźnie przez kobietę (Mann i in., 1988). Drugim sposobem przekazywania jest wymiana krwi. Wielu ludzi otrzymało wirusa AIDS podczas transfuzji krwi, której dawcą był nosiciel. Jednakże w połowie lat 90. stworzono skuteczne metody badania krwi pod kątem obecności wirusa AIDS, co~ drastycznie obniżyło to zagrożenie. Obecnie zakażona AIDS krew jest wymieniana głównie przez narkomanów używających do dożylnego wstrzykiwania narkotyków tych samych igieł (Palca, 1990). Trzecim sposobem przenoszenia wirusa jest przeka­zywanie go przez matkę dziecku (np. patrz Europejskie Studium Współpracy - Euro­pean Collaborative Study, 1991). Spośród 1632 dzieci w Stanach Zjednoczonych, u których wykryto HIV w roku 1989, 79% zostało zakażonych przez matki przed, w czasie lub wkrótce po urodzeniu. 13-25% matek zakażonych przekazuje wirusa swojemu potomstwu. Odnaleziono wirusa w tkankach płodu, ale nie wiadomo, w jaki sposób nastąpiło przekazanie. Oczywiście wirus może być przekazywany dziecku w trakcie karmienia piersią, jeśli matki zostały zarażone po porodzie (Centrum Kontroli Chorób - Center for Disease Control, 1989; Heyward i Curran, 1988). Zarówno w przypadku matki, jak niemowlęcia wirus niszczy naturalną obronę or­ganizmu przed infekcjami, pozostawiając zakażone jednostki bezbronnymi wobec chorób, które w innej sytuacji mogłyby zostać z powodzeniem przezwyciężone. Śmierć z powodu AIDS występuje częściej u dzieci niż u dorosłych (Hooper, 1990). AIDS może również działać jako teratogen. Niektóre z zakażonych dzieci rodzą się ze zniekształceniami twarzy, takimi jak: szerzej niż w normie rozstawione oczy, boksers­kie czoła, spłaszczone nosy, trudności z otwieraniem oczu.

Jest wiele innych wirusów, włączając grypę typu A i „świnkę", które mają uszkadza­jący wpływ na embriologiczny rozwój zwierząt. Ich oddziaływanie na płód człowieka nie jest jasne, ale „świnka" we wczesnym okresie ciąży podnosi prawdopodobieństwo poronienia (Behrman i Vaughan, 1987; Kurent i Sever, 1977).

Niewirusowe infekcje również mogą prowadzić do uszkodzeń embrionu. Tokso­plazmoza jest chorobą powodowaną przez pierwotniaki, która atakuje dorosłych, najprawdopodobniej przez spożycie niedogotowanego produktu mięsnego pocho­dzącego z zarażonego zwierzęcia, jak również wskutek zakażeń odzwierzęcych, szczególnie od kotów. Matka zaatakowana przez tę chorobę może nie odczuwać żadnych symptomów lub mieć objawy podobne do powodowanych przez mononuk­leozę. W przypadku płodu skutki mogą być różne: od braku jakichkolwiek przejawów zaburzeń aż do ciężkich uszkodzeń centralnego układu nerwowego, włączając ano­malie w rozwoju mózgu i głowy i opóźnienie umysłowe.

Syfilis jest chorobą przenoszoną drogą płciową, spowodowaną przez krętek bla­dy, którą może się zakazić także płód. Bardziej dotkliwe przejawy to uszkodzenie centralnego układu nerwowego i deformacje zębów oraz szkieletu. Płód jest względ­nie odporny na zakażenie krętkiem bladym aż do 4.-5. miesiąca ciąży (Bergsma, 1979).

Odżywianie Jak wspomnieliśmy wcześniej, tryliony komórek wytwarzają się z za­płodnionej komórki jajowej, przekształcającej się w wykształcony w pełni płód. W tra­kcie 38 tygodni rozwoju prenatalnego zwiększa się nie tylko liczba komórek, ale i ich wielkość. Dziecko wraz z całym systemem podtrzymującym, waży w 9. miesiącu ciąży 11,5-13,0 kg, biliony razy więcej niż początkowa waga zapłodnionej komórki jajowej.

Skąd się wzięła ta cała masa? Odpowiedź jest jasna - od matki. Zdając sobie z tego sprawę, dostrzegamy ważność odżywiania się matki. Jakość komórek płodu nie może być lepsza, niż pozwalają na to substancje odżywcze dostarczane przez matkę za pośrednictwem systemu krążenia łożyska. Co dziwne, ten prosty fakt nie jest często w pełni doceniany. Wcześniej powiedzieliśmy, że co najmniej w począt­kowych stadiach rozwoju funkcjonowanie komórek zależy od „środowiska", w jakim się znajdują. Jakość pożywienia matki ma znaczący wpływ na to, jak dobre jest to środowisko.

Tabela 5-2 ilustruje te rozważania. Przyszła matka musi dostarczyć substancji odżywczych nie tylko dla przyszłego dziecka, ale również dla całego systemu pod­trzymującego. Na przykład zapasy krwi matki muszą wzrosnąć o 50%, aby jej organizm poradził sobie z dodatkowym obciążeniem tlenem, substancjami odżywczymi i usuwaniem odpadków płodu. Ponieważ liczba ciałek krwi nie rośnie proporc­jonalnie do wzrostu przepływu płynnej krwi, matka staje się trochę anemiczna. Płód będzie pobierał znaczną część z jej dostaw żelaza, aby stworzyć swoje własne zapasy na pierwsze pół roku życia. Tak więc matka może potrzebować dodatkowego żelaza (Whitney i Hamilton, 1987).

Niedożywienie matki ma niszczący wpływ na płód. Sekcje zwłok ciężko niedoży­wionych martwo urodzonych niemowląt z krajów trzeciego świata pokazały. że ich mózgi ważyły o około jedną trzecią mniej, niż tego oczekiwano. W przypadku dzieci urodzonych w biednych miejskich rodzinach w Stanach Zjednoczonych stwierdzono deficyty 6-25% wagi w przypadku podstawowych narządów wewnętrznych (Naeye, Diener i Dellinger, 1969; Praekh i in., 1970). Niedożywienie jest związane z rosnącą liczbą samoistnych przerwań ciąży, umieralnością niemowląt i wadami wrodzonymi. W przypadku kobiet niewłaściwie odżywianych w trakcie ciąży występuje zwiększone prawdopodobieństwo urodzenia zbyt małych dzieci (problemy związane z niską wagą urodzeniową omawiamy w rozdz. 6.).

Jednakże, jak to czasem bywa z teratogenami, trudne jest wyizolowanie złego odżywiania spośród innych czynników. Niewystarczające odżywianie jest często

związane z niewłaściwymi warunkami domowymi i brakiem opieki zdrowotnej, niższym poziomem wykształcenia i poziomem umysłowym, jak również codziennym stresem i nędzą. Niestety, to katastrofy pozwalają czasem na wyizolowanie niektórych z tych czynników. Na przykład w czasie drugiej wojny światowej całe populacje w niektórych krajach miały niezwykle ograniczony dostęp do pożywienia. Zapasy żywności w Holandii były szczególnie skąpe. Zaobserwowano zmniejszenie się liczby poczęć, a dodatkowo wystąpił znaczący wzrost poronień, martwych uro­dzeń i wad wrodzonych.

Ilość pożywienia nie jest jedynym czynnikiem. Kobieta w ciąży i jej płód mają specyficzne potrzeby dietetyczne. Szczególnie ważne są białka i witaminy. Badania zwierząt wykazały, że niedobór białka prowadzi do uszkodzenia nerek, trzewi i szkie­letu. Niedostatek pewnych witamin może oddziaływać na oczy i narządy wewnętrzne i powodować deformacje (Hurley, 1977; Shepard, 1977). Mikroelementy są w diecie również istotne. Nieobecność żelaza w krwi matki może spowodować anemię dziec­ka. Dieta, w której brakuje jodu, zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia kretyniz­mu (Pharoah i in., 1981). Niedobór miedzi. magnezu i cynku powoduje uszkodzenia centralnego układu nerwowego u szczurów, a niedobór cynku stwierdzono w przypa­dkach pojawiania się anencefalii (brak kory w mózgu) u mieszkańców Turcji i w in­nych państwach wschodniej Europy (Cavdar i in., 1980; Sever, 1975).

Uszkadzający może być również nadmiar pożywienia. Na przykład, jak pamiętamy z rozdz. 4., ludzie chorujący na fenyloketonurię (PKU) nie mają zdolności rozkładania aminokwasu fenyloalaniny. Matki, które chorują na fenyloketonurię, nawet jeżeli ochroniły siebie dzięki odpowiedniej diecie we wczesnym okresie życia, stale mają fenyloalaninę krążącą we krwi. Płód, choć normalny genetycznie, może doznać uszkodzeń mózgu ze względu na wewnątrzmaciczny nadmiar tej substancji (Blom­quist, Gustavson i Holmgren. 1980). Nadmiar galaktozy cukrowej we krwi diabetycz­nych matek może spowodować kataraktę i inne niedomagania fizyczne płodu, a uro­dzone dzieci mogą mieć tendencję do bardziej pasywnego tonusu mięśniowego i kłopoty z koncentracją uwagi (Yogman i in., 1982). Niedobór jodu może powo­dować zaburzenia, nadmiar jodu może uszkodzić funkcje tarczycy płodu (Pharoah i in., 1981).

Jaki jest intelekt dzieci, które były niedożywione w okresie płodowym? Zależy to w znacznym stopniu od środowiska w dzieciństwie. Dzieci, które podczas drugiej wojny światowej były niedożywione w okresie płodowym, ale miały właściwą dietę i stymulację w okresie niemowlęcym i w dzieciństwie, nie wykazywały długotrwałych deficytów intelektualnych. Wiele dzieci cierpiało z powodu niedożywienia w trakcie wojny koreańskiej, ale zostało później zaadoptowanych przez Amerykanów, którzy dali im właściwe odżywianie i wykształcenie. Wyniki tych dzieci w testach inteligencji i osiągnięć były równie wysokie jak wyniki dzieci, które nigdy nie cierpiały z powodu niedożywienia. Ogólny wniosek jest taki, że wzbogacone środowisko domowe może zrekompensować większość efektów wczesnego niedożywienia (Stein i Susser, 1976; Vietze i Vaughan, 1988; Winick, Knarig i Harris, 1975; Zeskind i Ramey, 1981). Dzieci, które były niedożywione w okresie płodowym i nie dostają właściwej ilości pokarmu po urodzeniu, często przejawiają opóźnienia w rozwoju motorycznym i społecznym. Stają się nieuważne, mało wrażliwe i apatyczne (Barrett, Radke-Yarrow i Klein, 1982; Lester, 1979). Na szczęście organizacje zdrowia na całym świecie wiedzą o trwałych konsekwencjach niedoborów w żywieniu we wczesnym okresie rozwoju i zainicjowały próby dostarczania właściwej ilości pożywienia kobietom w ciąży i niemowlętom. Dzieci, którym dodatkowo dostarczano dodatkowego pożywienia, są bardziej za­awansowane w rozwoju motorycznym, ujawniają więcej kontaktów społecznych i są bardziej energiczne, co jest zachęcającym sygnałem, wskazującym na to, że mogą one uniknąć konsekwencji spowodowanych niedostatecznym odżywianiem (Barrett, Radke-Yarrow i Klein, 1982; Joos i in., 1983).

Stres i doświadczenia matki Spośród czynników, które mogą wpływać na płód, żaden nie wywołał tylu spekulacji, co własne doświadczenia matki. Wiara, że przeży­cia matki mogą oddziaływać na płód, jest dosyć stara. Na przykład Stary Testament zawiera świadczące o tym stwierdzenia. Chrząkamy, kiedy słyszymy opowieści starych kobiet o tym, że dziecko polubi muzykę klasyczną, jeśli matka będzie słuchać Beet­hovena. Jak wykazały badania ankietowe prowadzone w Stanach Zjednoczonych i Europie, wielu ludzi wciąż wierzy, że znamiona są spowodowane przestraszeniem się matki lub niespełnieniem zachcianek pokarmowych. Na przykład niektórzy sądzą, że niezaspokojenie zachcianki pokarmowej związanej z truskawkami może spowodo­wać pojawienie się znamienia w kształcie truskawki (Ferriera, 1969).

Współcześni badacze odrzucili wierzenia w magiczne oddziaływania na płód i skupili się na tych psychologicznych czynnikach, których znaczenie dla organizmu jest nieźle udokumentowane. Na przykład stres psychologiczny wzmaga aktywność gruczołów wydzielających adrenalinę. Adrenalina dostaje się do krwi matki i może być przekazana płodowi poprzez łożysko. Tak więc istnieje określona droga fizyczna, poprzez którą stan emocjonalny matki może wpływać na płód.

Dobrze kontrolowane badania na zwierzętach wykazały, że stres matki może wzmóc emocjonalność potomstwa (Thompson i Grusec, 1970). Choć oczywiście jest znacznie trudniej prowadzić dobrze kontrolowane eksperymenty z udziałem ludzi, pewna część badań wskazuje na podobne efekty. Na przykład Sontag odkrył znaczący wzrost aktywności płodu pod wpływem właśnie przeżytego przez matkę szoku emocjonalnego (np. wywołanego śmiercią w rodzinie lub rozwodem) i stwier­dził, że po urodzeniu dzieci te miały trudności z jedzeniem i trawieniem (Sontag, 1944, 1966).

Inni badacze starali się mierzyć stres u kobiet w ciąży, prosząc je o wypełnienie kwestionariusza dotyczącego odczuwanych przez nie stanów lękowych. Następnie badali relacje pomiędzy opisywanymi przez matki lękami a m.in. anomaliami u no­wo narodzonych dzieci. Wysoki poziom lęków był związany ze wzrostem zaburzeń w aktywności płodu, z wadami wrodzonymi i drażliwością (Davids, DeVault i Talmad­ge, 1961; Ferriera, 1969; Ottinger i Simmons, 1964; Sontag, 1944, 1966; Stott, 1969).

I znów pojawiają się problemy związane z interpretacją tych relacji wynikające z ograniczeń możliwości kontrolowania przez badaczy wszystkich czynników, które mogą tu mieć znaczenie. Często zdarza się, że wypowiedzi matek na temat lęków zbierane są dopiero po urodzeniu dziecka. Być może występujące wtedy lęki matki są spowodowane wadami wrodzonymi lub drażliwością dziecka, a nie odwrotnie (por. rozważania w rozdz. 3. na temat trudności ustalenia związków przyczynowo­-skutkowych). Poza tym na ogół nie ma możliwości oddzielenia od siebie wpływów prenatalnych i pourodzeniowych. Matka, która przekazuje informacje o znacznym nasileniu prenatalnych lęków, może zupełnie inaczej obchodzić się ze swoim dziec­kiem niż matka, która takich lęków nie odczuwała, i to właśnie sposób zajmowania się dzieckiem może być przyczyną jego drażliwości. I w końcu istotnym czynnikiem może być genetyczny związek pomiędzy matką a jej dzieckiem, a nie doświadczenia prenatalne. Matka, która ma genetyczne predyspozycje do odczuwania lęku, wynika­jące prawdopodobnie z zaburzeń układu hormonalnego, może również przekazywać te predyspozycje swojemu płodowi (Copans, 1974; Joffe, 1969).

Jasne jest, że pytanie dotyczące wpływu doświadczeń matki na płód nie należy do łatwych. Niewiele jest wątpliwości dotyczących tego, że istnieje związek pomiędzy stresem matki a prawdopodobieństwem wystąpienia zaburzeń u potomstwa. Nie wiemy jednak, dlaczego istnieje taki związek ani na ile jest silny (Istvan, 1986).

Wiek rodziców Wzorzec dotyczący urodzeń nie jest w Stanach Zjednoczonych stały. Więcej niż dawniej kobiet uczęszcza do college'u lub powiększa armię pracują­cych, a typowy wiek, w którym kobieta rodzi swoje pierwsze dziecko, podniósł się

drastycznie w ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci. Pomiędzy rokiem 1970 a 1986 liczba matek, które urodziły pierwsze dziecko w wieku 30-39 lat, wzrosła o 136%, a liczba urodzonych przez te kobiety dzieci była czterokrotnie wyższa. W przeciwieńs­twie do tych danych liczba matek, które w 1986 roku urodziły pierwsze dziecko w młodszym wieku, spadła w porównaniu z rokiem 1970 0 około 23%.

Na ogół uważano, że optymalnym dla kobiety wiekiem do rodzenia dzieci jest okres pomiędzy 25. a 29. rokiem życia. Jednakże wiek matki stawał się w ciągu ostatnich 20 lat coraz mniej istotny, wiele bowiem kobiet opóźniało moment urodze­nia pierwszego dziecka poza optymalny okres. Dziś matki są bardziej wykształcone, dzięki czemu częściej szukają wczesnej pomocy prenatalnej i są zdrowsze. W tej chwili dzieci urodzone przez matki pomiędzy 30. a 34. rokiem życia mają prawie taką samą wagę urodzeniową jak dzieci urodzone przez matki w optymalnym wieku (Ventura, 1989). (Waga urodzeniowa jest szeroko używanym wskaźnikiem stanu dziecka po urodzeniu.)

Jak pisaliśmy w rozdz. 4, podnoszenie się wieku matki związane jest ze wzrostem możliwości urodzenia dziecka z zespołem Downa. Prawdopodobieństwo, że urodzi się dziecko z tym zaburzeniem, jest prawie 74 razy większe w przypadku matek w wieku 49 lat niż matek 30-letnich (Hook i Lindsjó 1978).

Wiek ojca również niesie ze sobą pewne ryzyko dla płodu, ponieważ względna częstość występowania w plemnikach mutacji rośnie wraz z wiekiem. W jednym przypadku na pięć przyczyna zespołu Downa przypisywana jest raczej ojcu niż matce (Behrman i Vaughan, 1987). Innym zaburzeniem genetycznym związanym z wiekiem ojca jest achondroplazja - mutacja, która w przypadku dziecka, które ją odziedzi­czyło, staje się dominująca, a prowadzi do deformacji kości. Najbardziej widoczne objawy to karłowatość i duża głowa z wystającym czołem oraz spłaszczonym nosem. Jak to pokazano na rys. 5-8, względne prawdopodobieństwo odziedziczenia achon­droplazji rośnie z wiekiem ojca, tak jak względne prawdopodobieństwo zespołu Downa rośnie z wiekiem matki (Friedman, 1981).

Podwyższone ryzyko pojawienia się zaburzeń istnieje również w przypadku dzieci urodzonych przez bardzo młode matki. W Stanach Zjednoczonych rodzi się około 500 tysięcy dzieci kilkunastoletnich matek, stanowi to więc również istotny problem (Newberger, Melnicoe i Newberger, 1986). Uważano, że za negatywny wpływ młodego wieku matek jest odpowiedzialna przede wszystkim gorsza opieka w okresie prenatal­nym. Jednakże nawet jeżeli jakość opieki prenatalnej jest jednakowa w przypadku młodych i starszych matek, kilkunastoletnia matka nadal ma większe szanse urodze­nia dziecka przedwcześnie lub z niedowagą urodzeniową (Leppert, Namerow i Bar­ker, 1986).

Streszczenie

Teratologia jest nauką o czynnikach, które mają negatywny wpływ na rozwój prena­talny. Współczesna nauka odrzuciła wiele z magicznych przekonań wcześniejszych wieków, nie ma jednak wątpliwości, że embrion i płód są narażone na zagrażające czynniki środowiskowe. Działanie teratogenów można opisać za pomocą sześciu zasad: (1) wpływ zależy od składu genetycznego organizmu, który jest na teratogeny narażony, (2) skutek zależy od okresu rozwojowego, (3) skutek może być specyficzny dla danego teratogenu, (4) skutek może być związany z różnymi uszkodzeniami lub śmiercią, (5) teratogeny przenikają do płodu różnymi drogami, (6) wpływ zwiększa się wraz z ilością substancji teratogennej, na jaką płód jest narażony.

Istnieje wiele naturalnych zagrożeń dla embriona i płodu. Choroby zakaźne, takie jak różyczka i AIDS, mogą spowodować ciężkie uszkodzenia. Czynniki związane z odżywianiem są dla normalnego rozwoju płodu niezwykle ważne, tak więc niewła­ściwe odżywianie również jest szkodliwe. Ostateczny skutek niedożywienia w okresie płodowym zależy częściowo od odżywiania po urodzeniu i poziomu stymulacji dostarczanej przez środowisko. Choć istnieje poważne podejrzenie, że stres matki i jej doświadczenia w okresie ciąży mogą wpływać na płód, istniejące dowody są jedynie pośrednie. Jednakże wiek rodziców w sposób oczywisty wpływa na za­grożenie płodu. Wraz ze starzeniem się rodziców wzrasta ryzyko zespołu Downa i achondroplazji. Nastoletnie matki na ogół rodzą dzieci przedwcześnie lub z niedo­wagą urodzeniową.

TERATOLOGIA: WPŁYW LEKÓW I WYSTĘPUJĄCYCH W ŚRODOWI­SKU SUBSTANCJI CHEMICZNYCH

Do tej pory rozważaliśmy naturalne zagrożenia płodu. Istnieją jednak zagrożenia wytworzone przez ludzi, np. w postaci substancji chemicznych. Mowa tu o chemika­liach, które ludzie wchłaniają - dobrowolnie lub przez przypadek, oraz lekach i substancjach uwalnianych do środowiska. Te substancje stanową oczywistą drogę, którą środowisko może wpływać na dziecko przed jego narodzeniem.

Leki

Nasza skłonność do wymyślania substancji chemicznych, które moglibyśmy wchła­niać, nasunęła historykowi medycyny sir Williamowi Oslerowi następujące spostrzeże­nie: „Pragnienie stworzenia lekarstwa jest być może najważniejszą cechą spośród tych, które odróżniają nas od zwierząt" (Finnegan i Fehr, 1980). Współcześni ludzie ­reprezentanci naszej kultury - konsumują substancje chemiczne nie tylko jako lekarstwa mające służyć zwalczaniu chorób, ale również środki mające wytwarzać określone stany umysłu. Wiele z tych substancji - alkohol, kofeina, nikotyna - stało się do tego stopnia częścią codziennego życia, że przestaliśmy o nich myśleć jako o narkotykach. Narkotyk, ale także lekarstwo, można zdefiniować jako substancję inną niż pożywienie, pochłanianą w celu wywarcia wpływu na ciało. Przeciętna kobieta podczas ciąży zażywa 4-10 różnego typu lekarstw, z których 80% nie zostało przepisanych przez lekarza.

Wspomnieliśmy wcześniej, że skutki zażywania talidomidu, środka nasennego, dramatycznie wpłynęły na podniesienie poziomu świadomości na temat potencjal­nych szkód, jakie lekarstwa mogą wyrządzić płodowi. Konsekwencje przyjmowania talidomidu przez ciężarne kobiety były tragiczne i stały się widoczne we wczesnych latach 60., wkrótce po tym, jak lekarstwo ukazało się na rynku. W zależności od tego, w jakim momencie matka zażywała talidomid, jej dziecko rodziło się ze zniekształ­conymi oczami lub uszami, deformacjami wewnętrznych narządów lub połączonymi palcami stóp i rąk. Rodziły się również dzieci z rzadkim defektem o nazwie fokomelia - kończyny drastycznie skrócone, a palce rąk i stopy połączone z tułowiem jak płetwy. .

Teratogenny wpływ talidomidu był tym bardziej zadziwiający, że lekarze uważali go za łagodny środek nasenny, redukujący poranne mdłości występujące u kobiet w ciąży. Kobiety zażywające to lekarstwo nie odczuwały żadnych widocznych skut­ków ubocznych. Nie było również żadnych szkód w przypadku potomstwa ciężarnych zwierząt doświadczalnych, na których lek był testowany. Niewiele wiedziano, w jaki sposób substancje chemiczne mogą wpływać na płód, i nadal jest wiele rzeczy, których powinniśmy się dowiedzieć. Ten brak kompletnej wiedzy sprawia, że należy odradzać kobietom w ciąży zażywanie lekarstw, jeśli mogą tego uniknąć.

„Narkotyki uliczne" Wzrost dostępności, bez recepty, w latach 60. silnych nar­kotyków wpływających na nastrój i umysł stał się podstawowym problemem zdrowot­nym w Stanach Zjednoczonych. Niestety, zjawisko to dostarczyło konkretnych dowo­dów na zagrożenia związane z używaniem narkotyków przez kobiety w ciąży, zarów­no dla nich samych, jak dla ich płodów. Szczególnie zajęto się narkotykami wywołu­jącymi nałóg.

Na przykład kobiety uzależnione od heroiny częściej niż nieuzależnione są nara­żone na komplikacje zdrowotne w ciąży i w czasie porodu, a ich nowo narodzone dzieci mogą ujawniać symptomy głodu narkotycznego. Często nałogowe zażywanie heroiny jest związane z niedożywieniem i brakiem dbałości o zdrowie; prawie 75% narkomanek ani razu podczas ciąży nie było u lekarza. Aż 40-50% kobiet uzależ­nionych od heroiny, które obserwowano podczas ciąży, miało komplikacje zdrowot­ne, takie jak: anemia, choroby serca, zapalenie wątroby, gruźlica, nadciśnienie, zakażenia dróg moczowych. Zwiększa się prawdopodobieństwo poronień i po­rodów przedwczesnych. Dzieci są na ogół Iżejsze niż normalnie i mają ten­dencję do krwawień mózgowych, obniżenia poziomu cukru we krwi oraz do za­chorowania na żółtaczkę. Uzależnione od heroiny kobiety spodziewające się dzieci mogą zażywać metadon, syntetyczny narkotyk stosowany jako wspomaganie kura­cji odwykowej narkomanów, ale lek ten również prowadzi do uzależnień, a dla dziecka stwarza ryzyko syndromu nagłej śmierci (dziecko nieoczekiwanie przestaje oddychać i umiera). Niemowlęta, które nie otrzymają po urodzeniu metadonu, mają znacznie cięższe objawy głodu narkotykowego niż te, które przestały otrzymywać heroinę z krwi matki (Chasnoff i in., 1984; Finnegan i Fehr, 1980; Householder i in., 1982). Potomstwo uzależnionych od heroiny matek ma gorszą koordynację w wieku 4 miesięcy i większe kłopoty ze skupianiem uwagi w wieku 1 roku (Voorhees i Moll­now, 1987). Wiele z objawów uzależnienia od heroiny obserwowano również u dzieci urodzonych przez matki, które zażywały kokainę lub „crack", co opisano we wstawce 5-2.

WSTAWKA 5-2

Zacząć życie z dwoma uderzeniami: uzależnione dzieci

15 grudnia 1988 roku sąd w miejscowości Seminole na Florydzie wydał nakaz aresztowania Torii Suzet­te Hudson, lat 29, pod zarzutem podawania nar­kotyków swojemu nie narodzonemu dziecku. Był to pierwszy tęgo typu przypadek. Jej syn Michał, urodzo­ny 15. Listopada, był od urodzenia nałogowym kokainistą. Niestety, Michał nie był wyjątkiem. Najlepsze znane oszacowanie tego problemu w Sta­nach Zjednoczonych dotyczące roku 1988 mówi o więcej niż 1 dziecku na każde 10 urodzonych narażanym w okresie płodowym na zażywanie za­kazanych narkotyków, co oznacza około 400 tysięcy

dzieci rocznie. Pełna dostępność kokainy. szczególnie w znacznie tańszej wersji ,hard crack" doprowadziła problem narkotyków do poziomu epidemii. W 1985 roku 22 miliony Amerykanów przyzna­wało się do zażywania kokainy co najmniej raz w życiu. Wzrastająca dostępność narkotyków może spowodować, że obecnie podawane liczby osób zażywających narkotyki zbledną (Brody, 1988; Langone, 1988). Kokaina rozpuszcza się w tłuszczach i łatwo przenika przez łożysko, dostając się do krwiobiegu płodu. Prawie natychmiast częstotliwość skurczów serca płodu zwiększa się, co daje w rezultacie podwyższone ciśnienie krwi. Ta sekwencja zdarzeń na­raża płód na ryzyko skurczu naczyń krwionośnych, co może doprowadzić do udaru lub redukcji tlenu dostarczanego do mózgu lub do narządów wew­nętrznych. „Crack'' powoduje nawet większy stopień zwężenia naczyń krwionośnych niż kokaina (Flandermeyer, 1987; Taylor, 1989). Ze względu na skutki dla płodu i nowo narodzonego dziecka uza­leżnienie od kokainy jest podobne do uzależnienia od heroiny. Litania tych skutków jest przygnębiają­ca. Prawdopodobieństwo poronienia czy urodzenia nieżywego dziecka jest wyższe w przypadku nar­komanek. Istnieje większe ryzyko, że urodzi się przedwcześnie lub- będzie niezwykłe małe. Istnieje też zwiększone prawdopodobieństwo, że dziecko będzie miało zdeformowane narządy wewnętrzne. Dzieci takie bardzo mało jedzą i wykazują wszystkie objawy głodu narkotycznego - są rozdrażnione, strachliwe, mają dreszcze, a nawet konwulsje. Na­wet w wieku 2 czy 3 miesięcy mogą mieć trudności w oddychaniu, a możliwości wystąpienia syndromu

nagłej śmierci jest dziesięciokrotnie większa niż w przypadku normalnych dzieci. W przypadku dzieci kokainowych istnieje czterdziestokrotnie wię­ksze prawdopodobieństwo wystąpienia opóźnień w rozwoju motorycznym (Bingol i Durand, w dru­ku; MacGregor i in., 1987; Oro i Dixon, 1987; Smith, 1988).

Badacze są coraz bardziej świadomi długotrwa­łych rezultatów tego negatywnego startu życiowe­go. Choć dziecko w wieku 4-6 miesięcy staje się mniej rozdrażnione, przerwy w karmieniu i ssaniu oraz długotrwałe rozdrażnienie występujące we wcze­śniejszym okresie wpływają negatywnie na tworzenie się więzów z opiekunką, które normalnie powstają we wczesnym niemowlęctwie. Opiekunka może mieć poczucie własnej nieadekwatności lub wytworzyć negatywne wzorce zajmowania się dzieckiem. Uza­leżnienie od narkotyków stanowi więc dla dzieci ryzyko znacznie dłużej niż przez kilka pierwszych miesięcy życia (Householder i in. 1982; Taylor, 1989).

Używanie halucynogenów, marihuany i LSD znacznie wzrosło w latach 60. i 70. i spowodowało, że zaczęto się martwić potencjalnymi teratogennymi efektami tych środków. Wczesne badania sugerowały, że ich używanie powoduje częstsze wy­stępowanie rozrywania się chromosomów oraz zwiększa prawdopodobieństwo wy­stąpienia poronień i urodzenia dzieci ze zniekształceniami kończyn. Kobiety zażywa­jące marihuanę i LSD często brały również inne narkotyki, a „życie na ulicy", czasem związane z narkomanią, zwiększa zagrożenie wystąpieniem zapalenia wątroby i in­nych zakażeń, co mogło się przyczynić do wystąpienia obserwowanych zjawisk. Ostatnie badania nie potwierdziły wcześniejszych wyników, przynajmniej w przypadku kobiet, które zażywały marihuanę i LSD z umiarem (Derher, 1984; Finnegan i Fehr, 1980; Wilson, 1977a). Jednakże osoby zażywające duże ilości marihuany mogą mieć potomstwo, które ujawnia takie objawy, jak drżączka oraz strachliwość, i wykazuje słabą habituację na bodźce wzrokowe (Fried i Makin, 1987).

Leki terapeutyczne Wiele kobiet w ciąży przyjmuje przepisane lekarstwa jako część kontynuowanej kuracji zdrowotnej, np. przy cukrzycy, problemach z krzepliwością krwi lub jako kurację związaną ze schorzeniami, które pojawiły się z powodu ciąży. Niektóre z tych lekarstw mogą powiększyć ryzyko dla płodu. Pojawia się jednak problem wyważenia ryzyka dla płodu stwarzanego przez biorącą lekarstwa matkę i ryzyka dla matki spowodowanego tym, że nie będzie ich zażywać (Warkany, 1981). Antykolaguanty (zmniejszające krzepliwość krwi), antykolwunsanty (leczące epilep­sję), antybiotyki, a nawet znaczne ilości aspiryny, szczególnie zażywane w pierwszych miesiącach ciąży, wskazuje się jako przyczyny wzrastającego prawdopodobieństwa opóźnień rozwoju, zniekształceń i śmierci płodu oraz nowo narodzonego dziecka. Działanie tych lekarstw nie zawsze jest bezpośrednie. Na przykład aspiryna, która w określonych dawkach jest całkowicie nieszkodliwa w przypadku szczurów, może stać się teratogenem, jeżeli podawać ją razem z benzoesanem sodu, szeroko używa­nym przy konserwowaniu żywności. Jednakże należy pamiętać, że zagrożenie ze strony tych lekarstw jest małe i większość przyjmujących je kobiet ma zupełnie zdrowe dzieci. Do dziś istnieje spór, czy część z tych lekarstw jest w ogóle teratoge­nami (Hopkins, 1987; Jones i in, 1988; Majewski i Steger, 1984; Wilson, 1977a).

Wpływ hormonów płciowych jest bardziej jasny. Czasem są stosowane do lecze­nia raka piersi i zmniejszania zagrożenia poronieniem. Używanie hormonów płcio­wych we wczesnym okresie ciąży było wiązane z uszkodzeniami centralnego układu nerwowego potomstwa i, częściej, z maskulinizacją żeńskich zewnętrznych narządów płciowych. We wczesnych latach 50. i 60. kobiety w ciąży zażywały szczególnie szkodliwy syntetyczny hormon - DES, aby zminimalizować zagrożenie poronieniem. Znacznie później lekarze odkryli, że dużo dziewczynek urodzonych przez te kobiety miało w okresie dojrzewania kłopoty z pochwą i szyjką macicy, a niektóre za­chorowały na raka szyjki macicy (Harper, 1981; Shepard, 1977; Wilson, 1977a). Badania nad hormonami płciowymi pokazały jeszcze jeden problem związany z wy­krywaniem czynników teratogennych - możliwość opóźnienia o wiele lat obser­wowalnych objawów.

Niektóre lekarstwa oferują szczególne dobrodziejstwa, ale są również silnymi czynnikami teratogennymi, co stwarza zasadnicze kontrowersje. Akutan, leczący trą­dzik, znalazł się na rynku we wczesnych latach 80. W ciągu roku pojawiły się doniesienia na temat wad wrodzonych związanych z jego zażywaniem. Do roku 1988 co najmniej 62 dzieci z uszkodzeniami urodziło się matkom zażywającym ten lek, a liczba ta do dzisiaj mogła osiągnąć 600. Wielu było za usunięciem akutanu z rynku, argumentując to tym, że młode kobiety często mogą długo nie wiedzieć, że są w ciąży, i nie znać skutków zażywanego środka. Inni uważali, że nie należy pozbawiać osób, które niczego nie ryzykują (np. mężczyzn), możliwości korzystania z wyjątkowych zalet akutanu. Obecnie producenci leku doszli do kompromisu z jego przeciwnikami, umieszczając na opakowaniu dobitnie sformułowane ostrzeżenie oraz usilnie namawiając dermatologów, aby przed przepisaniem akutanu kobiecie upew­niali się, czy nie jest ona w ciąży (Sun, 1988).

Skutki jednego ze środków nasennych - talidomidu - zostały już opisane. Badania dotyczące barbituranów i leków uspokajających (obie kategorie są de­presantami) dostarczyły niejasnych wyników. Choć część badaczy stwierdziła zwią­zki pomiędzy wadami wrodzonymi a środkami nasennymi, inni takich dowodów nie znaleźli. Jednakże zażywanie fenobarbitalu zostało powiązane z przypadkami wad wrodzonych i kłopotami z krzepliwością krwi u noworodków. Leki uspokajające, takie jak diazepam (valium) i chlordiazepoxid (librium) mogą powodować rozszcze­pienie podniebienia u myszy, a przypadki takie u ludzi są opisywane cztery razy częściej, kiedy środki te były przyjmowane w czasie pierwszych 3 miesięcy ciąży. Miliony ludzi w ciągu roku zażywają te lekarstwa (Goldman, 1980; Voorhees i Mol­Inow, 1987).

Kofeina Kofeina, narkotyk obecny w kawie, herbacie, niektórych napojach i cukier­kach, jest najczęściej w czasie ciąży zażywaną substancją. Jest zadziwiające, że możliwe skutki zażywania kofeiny dla płodu wzbudziły stosunkowo nikłe zainteresowanie. Jak to się często zdarza, jednym z problemów związanych z ustaleniem wpływu kofeiny jest trudność w odizolowaniu jej od innych używek, takich jak nikotyna i alkohol, które mogą być jednocześnie spożywane. Niektóre badania wykazywały związek zażywania kofeiny z większym prawdopodobieństwem poronienia, przedwczesnego porodu, z niską wagą urodzeniową i słabszym rozwojem mięśni i odruchów u nowo­rodków (Heller, 1987; Jacobson i in., 1984). Ostatnie badania nie potwierdziły tych wyników, wykazując jedynie skutek w postaci zaburzeń w regularności snu dzieci i związek ilości spożywanej kofeiny z trudnościami w uspokajaniu niemowlęcia (Hron­sky I Emory, 1987). Potrzeba szerszych badań w tym zakresie jest oczywista.

Nikotyna W Ameryce Północnej od jednej czwartej do jednej trzeciej kobiet w wieku rozrodczym pali papierosy. Wpływ nikotyny i dymu na płód został dobrze zbadany. Palenie papierosów osłabia funkcjonowanie łożyska, w szczególności wymianę tleno­wą. Palacze mają, przeciętnie, mniejsze dzieci. Ryzyko śmierci dziecka przy porodzie lub wkrótce po urodzeniu jest o 35% wyższe w przypadku matek, które dziennie wypalają paczkę lub więcej papierosów. Prawdopodobieństwo przedwczesnego poro­du wzrasta wraz z liczbą dziennie wypalanych papierosów; zwiększa się też liczba możliwych komplikacji. Badania podłużne ujawniły również szkodliwy wpływ palenia papierosów na wzrost dziecka i zdolność czytania co najmniej do okresu początków dojrzewania (Fogelman, 1980).

Alkohol Alkohol jest najczęściej w Stanach Zjednoczonych używanym narkotykiem spośród tych, o których wiadomo, że przynoszą płodowi szkodę. Stanowi to główne źródło problemów związanych z prewencją. Wady rozwojowe spowodowane nad­używaniem alkoholu zajmują trzecie miejsce, zaraz za zespołem Downa i roz­szczepieniem kręgosłupa. Alkohol uważa się za podstawową biologiczną przyczynę występowania opóźnień umysłowych w zachodnim świecie (Denver Post, 1987; Warren i Bast, 1988). Głód alkoholowy pojawiający się u nowo narodzonych dzieci matek pijących nałogowo może być uznany za odpowiednik głodu narkotykowego (Abel, 1980, 1981).

Choć to, że alkohol wywiera zły wpływ na płód, podejrzewano już w 18. wieku, ale jasny obraz konsekwencji chronicznego alkoholizmu matki pojawił się dopiero w 1973 roku, kiedy badacze opisali płodowy zespół alkoholowy - zestaw cech płodu spowodowany spożywaniem alkoholu przez matkę (Jones i in., 1973).

Zniekształcenia kończyn i twarzy, wrodzone wady serca, zdeformowane uszy, niezdolność do rozwoju, anomalie zewnętrznych narządów płciowych, opóźnienie wzrostu, opóźnienie umysłowe i brak zdolności do uczenia się stanowią płodowy zespół alkoholowy. Dziecko może mieć również owłosioną twarz (Rosett, 1980; Wil­son, 1977a). Zaburzenia zachowania dołączają do tych problemów - niemowlę z płodowym zespołem alkoholowym gorzej śpi, jest podrażnione, trudne do karmienia i często wymiotuje (Rosett, 1980). W wieku szkolnym dzieci te często mają trudności w koncentracji uwagi, zaangażowaniu się w dłużej trwający wysiłek i w rozwoju mowy oraz deficyty w zakresie wykonywania zadań motorycznych (Larsson, Bohlin i Tunell, 1985; Streissguth i in., 1985).

Badania wykazały, że chroniczne spożywanie przez matkę alkoholu podwyższa ryzyko jego szkodliwego wpływu na płód - prawie o 50%. Jednakże niektóre z opisanych skutków zostały zaobserwowane u dzieci, których matki nie piły chroni­cznie, ale sporadycznie, tyle że znaczne ilości. Ponadto wpływ alkoholu może być wzmacniany przez palenie papierosów i inne narkotyki. Jaka ilość alkoholu jest bezpieczna w okresie ciąży? Jeden z ekspertów ostrzegał przed stałym spożyciem przekraczającym 45 „drinków"' na miesiąc lub 6 tego samego dnia; ten poziom podwaja lub potraja ryzyko wad wrodzonych, opóźnienia wzrostu i anomalii funkcjo­nalnych płodu (Rosett, 1980). Ale nawet spożywanie alkoholu w ilościach uważanych za picie towarzyskie zmniejsza poziom pobudliwości noworodków oraz zmniejsza zdolność do habituacji na powtarzające się bodźce; te same objawy można zaobser­wować jeszcze w wiele lat potem (Streissguth, Sampson i Barr, 1989).

Środowiskowe substancje chemiczne

Od okresu stanowiącego początek rewolucji przemysłowej rodzaje i ilość substancji chemicznych w naszym środowisku zwiększyły się gwałtownie. Insektydy, pestycydy, fungicydy, rozpuszczalniki, detergenty, środki dodawane do żywności i nieskończona liczba innych substancji chemicznych stały się nieodłączną częścią naszej codziennej egzystencji. Co rok tysiące nowych składników jest syntetyzowanych przez przemysł lub wytwarza się w wyniku reakcji zachodzących w środowisku; jeden z ekspertów oszacował ostatnio, że ludzie są wystawieni na działanie około 5 milionów takich substancji. Jednakże do roku 1986 zbadano tylko 1600 substancji chemicznych znajdujących się w środowisku pod kątem ich potencjalnie teratogennego wpływu na ciężarne zwierzęta laboratoryjne.

Badacze często uzyskują wyniki wskazujące na to, że substancje chemiczne okazują się teratogenami w przypadku zwierząt, ale dawki używane w takich bada­niach są na ogół bardzo duże. Ludzie spotykają się z porównywalnymi dawkami tylko w bardzo rzadko występujących sytuacjach, takich jak katastrofy przemysłowe lub usuwanie przez fabryki znacznych ilości skoncentrowanych substancji chemicz­nych wprost do środowiska (np. wysypisko obok kanału Love, niedaleko wodospadu Niagara). W Stanach Zjednoczonych w wielu szpitalach prowadzi się rutynowo rejest­ry wszystkich przypadków dzieci z wadami wrodzonymi i samoistnych poronień, co dowodzi troski o ochronę przed długotrwałym wpływem nie znanych czynników teratogennych. Jednakże, jak tu już mogliśmy zaobserwować, złożone interakcje zachodzące między poszczególnymi substancjami chemicznymi i możliwość występo­wania skutków odroczonych często czynią wykrycie czynnika teratogennego trudnym.

Spośród różnych obecnych w środowisku substancji chemicznych najwięcej ba­dań poświęcono metalom. Rtęć i ołów od lat podejrzewano o teratogenne działanie. Katastrofa, którą można porównać do tej z talidomidem, spotkała Japonię w latach 1954 i 1960, kiedy ludzie spożywali ryby zawierające rtęć pochodzącą ze śmietnisk przemysłowych. Wiele kobiet, które jadły takie ryby; urodziło dzieci z poważnymi zaburzeniami neurologicznymi, z objawami przypominającymi porażenie mózgowe. Stykanie się w okresie prenatalnym z ołowiem pochodzącym ze spalin samochodo­wych i zawartym w niektórych farbach wskazywano jako przyczynę zwiększonej liczby poronień, zaburzeń neuronalno-mięśniowych i opóźnień umysłowych (Bellinger i in., 1986; Wilson, 1977c). Ostatnio prowadzone badania podłużne osób, które jako dzieci były narażone na stykanie się z ołowiem w dużych dawkach, wykazały szkodliwy wpływ tego czynnika nawet po 11 latach na: zasób słów, koordynację ruchową, umiejęt­ność czytania i, operacje intelektualne wyższego rzędu (Needleman i in., 1990).

Inną grupą substancji chemicznych, które mogą uszkadzać płód, są polichlorki winylu (PCV), będące w szerokim użyciu jako smary, składniki farb, lakierów i wo­sków. Olej jadalny, używany w Japonii w roku 1968 i na Tajwanie w 1979, przypad­kowo skażony PCV, u spożywających go kobiet w ciąży zwiększył prawdopodobień­stwo urodzenia martwego dziecka lub dziecka o brunatnym, zbliżonym do koloru coca coli kolorze skóry. Poziom PCV jest również względnie wysoki w rybach łowio­nych w jeziorze Michigan. Niektóre wyniki badań wskazują, że dzieci matek, które jadły takie ryby, mają mniejszą wagę urodzeniową, trochę mniejszą głowę i są po urodzeniu bardziej strachliwe i drażliwe. Dzieci, które w momencie urodzenia miały we krwi wykrywalny poziom PCV, w wieku 7 miesięcy ujawniły trudności w rozróż­nianiu znajomych bodźców wzrokowych (Jacobson i in., 1985; Jacobson i Jacobson, 1988). PCV jest szeroko rozpowszechniony i zajmuje ustalone miejsce w łańcuchu pokarmowym, ale nie w stężeniu, które jest szkodliwe dla płodów (Rogan, 1982).

ROZWÓJ A ŚRODOWISKO

Psychoteratologia

Badania ekologiczne ujawniają, że zachowanie dziecka pozostaje pod wpływem środowiska. Ale czy naprawdę teratogeny mogą przenikać do środowiska wewnątrz­macicznego, w którym rozwija się płód, i wpływać na zachowanie dziecka wiele lat później? Taka możliwość wydaje się coraz bardziej prawdopodobna. Śmierć lub deformacje są dramatycznymi konsekwencjami teratogenów. Ale ich wpływ na za­chowanie często nie jest tak oczywisty zaraz po urodzeniu. Wpływ teratogenów na zachowanie zaobserwowano w związku z objawami głodu narkotycznego w przypad­ku pewnych leków i w postaci niepokoju i drażliwości, które towarzyszą płodowemu zespołowi alkoholowemu. Początkowo jednak sądzono, że konsekwencje ujawniające się w zachowaniu jedynie towarzyszą poważnym problemom fizycznym. Ten punkt widzenia zmienia się w wyniku badań wskazujących, że wpływ teratogenów na zachowanie może pojawiać się nawet wtedy, kiedy brak jest objawów fizycznych. Nowa dziedzina, nazywana psychoteratologią, może ułatwić zrozumienie różnych trudności występujących w dzieciństwie, takich jak nadpobudliwość, kłopoty z nauką i z zachowaniem (Voorhees i Butcher, 1982). Czynniki podejrzewane o wywieranie negatywnego wpływu są nazywane psychoteratogenami.

Do tej pory większość badań dotyczących psychoteratogenów prowadzono na zwierzętach. Szacowano wpływ potencjalnych psychoteratogenów na takie zjawiska, jak: poziom aktywności, rytm czuwania i snu, rozwiązywanie problemów, tempo zmian rozwojowych w zachowaniu, zdolność uczenia się. Co ważne, wykazywano skutki dla zachowania przy dawkach niższych niż te, które powodują oczywiste szkody fizyczne. Tak było w przypadku witaminy A, aspiryny i alkoholu. Oczywiście dawki wystarczająco duże, aby spowodować skutki fizyczne, są również psycho­teratogenne.

Psychoteratogeny oddziałują według tych samych zasad, które dotyczą teratoge­nów. Na przykład rodzaj i wielkość wpływu jest zdeterminowana przez rodzaj i ilość teratogenu oraz wiek embriona lub płodu. Skutki w sferze zachowania zależą od gatunku, do jakiego należy jednostka, i stanu metabolicznego matki, a okresy mak­symalnej wrażliwości na psychoteratogeny odpowiadają okresom, w których terato­geny mają największy wpływ na cechy fizyczne (Fein i in., 1983; Voorhees i Butcher, 1982; Weiss, 1983).

Choć psychoteratologia jest jeszcze w powijakach, prawdopodobnie coraz więk­sze zainteresowanie tą dziedziną doprowadzi do ważnych odkryć już w najbliższym czasie (Voorhees i Mollnow, 1987). W Wielkiej Brytanii, Japonii i Francji stworzono zasady oceny skutków leków i substancji chemicznych dla zachowania, podobne zasady opracowuje się również w Stanach Zjednoczonych.

Streszczenie

Nie tylko naturalne wyzwania, ale również stykanie się z lekami, narkotykami i sub­stancjami chemicznymi stanowią zagrożenie dla rozwoju embriona i płodu. Kobiety w ciąży zażywają na ogół wiele lekarstw, często bez wiedzy i rady swojego lekarza. „Narkotyki uliczne", zmieniające nastrój i myśli, stały się w ciągu ostatnich 30 lat coraz bardziej dostępne i mogą mieć przerażający wpływ na płód. Dzieci narkoma­nek mogą się rodzić jako osoby uzależnione od narkotyków. Często ujawniają wiele zaburzeń rozwojowych. Jak to pokazał przykład środka nasennego talidomidu, rów­nież leki terapeutyczne mogą być szkodliwe.

Niektóre substancje są tak powszechnie obecne w naszym życiu, że w ogóle nie uważamy ich za narkotyki. Przykładami są nikotyna, kofeina i alkohol. Choć istnieją pewne dane wskazujące na to, że spożywanie przez matkę kofeiny może mieć negatywny wpływ na potomstwo, nie wyciągnięto żadnych ostatecznych wniosków na ten temat. Inaczej jest z nikotyną i alkoholem. W odniesieniu do palenia papierosów spójne wyniki od dawna wskazywały na ryzyko przedwczesnego porodu i komplikacji w trakcie rodzenia. Spożywanie alkoholu może spowodować znaczne zniekształcenia fizyczne oraz konsekwencje intelektualne, aż do alkoholowego zespołu płodowego.

Ze szkodliwymi substancjami chemicznymi stykamy się poprzez pożywienie, które zawiera odpady produkcji przemysłowej. Szczególnie szkodliwe są rtęć i ołów, terato­genem jest również PCV. Ostatnio rozwijająca się psychoteratologia zajęła się wpły­wem teratogenów na zachowanie. Ich skutki nie muszą być widoczne po urodzeniu, ale ocena zachowania może prowadzić do ich wykrycia, nawet jeżeli brak jest objawów fizycznych.

ZAPOBIEGANIE, WYKRYWANIE I LECZENIE WAD WRODZONYCH

Zauważyliśmy już wcześniej, że poprzez proces naturalnej selekcji większość przypad­ków genetycznych anomalii płodu lub nieprawidłowości istniejących w środowisku wewnątrzmacicznym kończy się samoistnym przerwaniem ciąży. Choć istnieją tysiące genetycznych anomalii i czynników stanowiących zagrożenie dla płodu, ważne jest, aby zjawiska te były spostrzegane z właściwej perspektywy. Ponad 90% dzieci rodzi się zdrowych i normalnych, a znaczna część pozostałych ma tylko niewielkie zabu­rzenia, które mogą zostać wyleczone lub z których dziecko po prostu wyrośnie.

Nadal jednak mały procent stanowi dużą grupę ludzi, szczególnie w tak dużych populacjach, jak ludność Stanów Zjednoczonych, a statystyki nie dostarczają pocie­szających informacji. Oszacowano, że co roku rodzi się w Stanach Zjednoczonych aż 200 tysięcy dzieci z wadami wrodzonymi, a 15 milionów Amerykanów cierpi z powodu różnego rodzaju niepełnosprawności związanych z wadami wrodzonymi (Sorenson, Swazey i Scotch, 1981). Czy można uczynić cokolwiek, aby zapobiec wadom wrodzo­nym? W jaki sposób matka może się upewnić, że dziecko, które nosi, jest zdrowe? Czy istnieją metody leczenia wad wrodzonych?

WSTAWKA 5-3

Populacyjne podejście

do wykrywania wad genetycznych

Odnoszący niezwykłe sukcesy program genetycz­nych badań populacji pokazuje, jaką wartość mogą mieć dobrze rozpropagowane wysiłki zmierzające do informowania potencjalnych rodziców o ryzyku związanym z posiadaniem potomstwa. Program ten, pierwszy tego rodzaju, zainicjowano w 1970 roku w celu wykrywania nosicieli genu powodującego chorobę Tay-Sachsa. Nosicielem recesywnego genu wywołującego tę chorobę jest 1 na 29 amerykań­skich Żydów. Jeśli spotka się dwóch nosicieli, ist­nieje prawdopodobieństwo 1:4 że, ich potomstwo będzie miało chorobę Tay-Sachsa. Starania, aby wykryć nosicieli rozpoczęto od akcji edukacyjnej i badań opartych na zasadzie sąsiedztwa w okręgu Baltimore w stanie Maryland-Washington D.C., gdzie do roku 1931 przebadano 345 tysięcy dorosłych Żydów. VV przypadku absolutnie wszystkich par, wśród których znajdowali się nosiciele, wykonywano w okresie ciąży amnipunkcję. Do roku 1981 przeprowadzono 912 takich zabiegów; w 212 z tych przypadków postawiono diagnozę, że płód ma chorobę Tay-Sachsa. Wszystkie, z wyjątkiem 13, ciąże zostały dobrowolnie przerwane; dzieci z 13 kontynuowanych ciąż zgodnie z przewidywaniami, były chore. Tak więc przypadki pojawienia się śmie­rtelnej choroby Tay-Sachsa zostały w ostatniej dekadzie zredukowane o 65-75% (Kaback, 1982).

W 1990 roku rozważano rozpoczęcie podobnego programu zmierzającego do wykrycia wśród poten­cjalnych rodziców nosicieli genu powodującego zwyrodnienie torbielowate. Byłby to program o bez­precedensowej skali. Program związany z chorobą Tay-Sachsa dotyczył 1- 2 milionów ludzi. Teraz jed­nak genetycy rozważali objęcie badaniami całej populacji Stanów Zjednoczonych w wieku rozrodczym, czyli być może około 100-200 mln ludzi. Jeden na 25 białych jest nosicielami genu powodującego zwyrodnienie torbielowate, co powoduje, że ryzyko po­jawienia się tej choroby, wśród białych jest zbliżone do ryzyka wystąpienia choroby Tay-Sachsa wśród amerykańskich Żydów. Obecnie prowadzone ba­dania wykrywają około 70% nosicieli genu powodującego zwyrodnienie torbielowate i nadal trwają wysiłki związane z opracowaniem techniki, która pozwoliłaby na wykrycie pozostałych 30% (Ro­berts, 1990b).

Zapobieganie

W chwili obecnej nie da się zapobiec wszystkim wadom wrodzonym. Przyczyn nie­których nie da się kontrolować, a powody pojawiania się innych nie są znane. Można jednak przedsięwziąć pewne kroki zmniejszające ryzyko związane z teratoge­nami, Na przykład kobieta, która planuje ciążę, może unikać picia alkoholu, palenia papierosów, zażywania zbędnych lekarstw, może też zachować rozwagę przy jedze­niu. W dodatku szybki postęp w dziedzinie genetyki uczynił możliwym pewien zakres kontroli zaistniałych już przypadków problemów genetycznych.

Poradnictwo genetyczne składa się z wielu różnych działań, których głównym celem jest ustalenie prawdopodobieństwa wystąpienia zaburzeń genetycznych, takich jak opisane w rozdz. 4., w przypadku potomstwa określonej pary. Porady i określony sposób działania zależą do sytuacji. Para, która rozważa możliwość posiadania dziecka, często pragnie wiedzieć, jakie są szanse, że będzie ono normalne. Można wykonać analizę DNA znajdującego się we krwi przyszłych rodziców, aby ustalić, czy są nosicielami dominujących lub recesywnych genów powodujących choroby, np. chorobę Tay-Sachsa lub zwyrodnienie torbielowate (patrz wstawka 5-3). Jeżeli jedno z rodziców jest nosicielem dominującego autosomalnego genu powodującego choro­bę, szanse na urodzenie normalnego dziecka wynoszą 1 :2. Jeśli oboje rodzice są nosicielami tego samego recesywnego genu chorobowego, szanse na to, że ich dziecko będzie zdrowe, wynoszą 3:4. Inny jest wpływ na to prawdopodobieństwo genów chorobowych znajdujących się w chromosomach płciowych, będzie bowiem zależeć od płci płodu oraz od tego, czy nosicielem jest ojciec, czy matka. Jeżeli para należy do grupy ryzyka i kobieta zachodzi w ciążę, na ogół rozważa się prze­prowadzenie odpowiednich badań, na podstawie których ocenia się, czy płód jest normalny.

Wykrywanie anomalii

Osiągnięto już znaczące postępy w wykrywaniu nieprawidłowości, noworodków, ot­wierające drogę wczesnej terapii. Fenyloketonuria (PKU) może tu znów służyć jako przykład. Choć metaboliczną przyczynę PKU naukowcy znali już na początku lat 60. i można było zredukować poziom fenyloalaniny u pacjentów szpitalnych poprzez stosowanie odpowiedniej diety, nie istniały metody ustalania, czy noworodek jest chory na PKU. Zanim stało się możliwe wykrywanie tego defektu, następowały nieod­wracalne szkody. W 1961 roku opracowano metodę badania krwi, która pozwalała na stwierdzenie nadmiaru fenyloalaniny we krwi. Wobec niemowląt chorych na PKU stosowano specjalną dietę aż do momentu ukończenia 7. roku życia, dzięki czemu nie przejawiały one żadnych objawów głębokiego upośledzenia, ataków i ubytków skórnych, charakterystycznych dla nie leczonych chorych na PKU. W późnych latach 60. już około 90% dzieci w Stanach Zjednoczonych profilaktycznie badano na PKU zaraz po urodzeniu. Obecnie PKU nie stanowi istotnego problemu zdrowotnego (Rowley, 1984).

Jeszcze bardziej zasadniczy postęp nauki pozwala obecnie rodzicom dowiedzieć się, czy płód jest zdrowy, już pomiędzy 9. a 11. tygodniem ciąży. Dwie stosowane w tym celu procedury są pokazane na rys. 5-10.

Badania ultradźwiękami (USG) Metoda oparta na zasadach podobnych do funkcjonowania radaru pozwala na uzyskanie przy użyciu ultradźwięków (USG) obrazu umożliwiającego stałe obserwowanie płodu i jego środowiska w określonym czasie. Dokładność tego obrazu pozwala na rozpoznanie płci płodu w wieku 16-20 tygodni, jak również wykrywanie anomalii w rozwoju głowy, uszkodzeń serca, pęche­rza moczowego i nerek (Anderson i Allison, w druku; Golbus, 1983; Manning i Lange, 1983). Obraz ultrasonograficzny pomaga też przy stosowaniu takich zabiegów, jak amniopunkcja lub pobieranie próbek z kosmków łożyska (pobranie płynu lub tkanek owodniowych). Za pomocą ultrasonografii można również stwierdzić, czy jest więcej niż jeden płód.

Amniopunkcja Jedną z podstawowych metod badań jest amniopunkcja, ponieważ dostarcza ona próbek zarówno płynu owodniowego, jak zawieszonych w nim tkanek, które pochodzą z płodu. Poprzez brzuch matki wkłuwa się w zagłębienie owodniowe igłę, za pomocą której pobiera się płyn. Lekarze używają podczas tego badania ultrasonografów, aby móc zlokalizować pozycję płodu i kierować bezpiecznie igłą. Analiza płynu może prowadzić do ujawnienia anomalii. Na przykład białko alfa-feto (FEP) - substancja wytwarzana przez płód - krąży w płynie owodniowym. Nienor­malnie wysoki poziom FEP pojawia się, kiedy płód ma określonego typu uszkodzenia mózgu, centralnego układu nerwowego, wątroby lub nerek.

Chromosomalna analiza komórek płodu również może pomóc w wykryciu pro­blemów. Kobiety powyżej 35. roku życia decydują się często na amnipunkcję ze względu na podwyższone ryzyko urodzenia dziecka z zespołem Downa - defektem, który jest dostrzegalny w trakcie analizy chromosomalnej komórek płodu. Interesują­ce jest, że świadomość ryzyka związanego z wiekiem matki, dostępność amniopunkcji oraz możliwość przerwania ciąży całkowicie zmieniły rozkład wiekowy matek rodzą­cych dzieci z zespołem Downa. Ostatnio 80% dotkniętych tym schorzeniem dzieci urodziło się matkom poniżej 35. roku życia (Behrman i Vaughan, 1987). Komórki płodu mogą być również badane pod kątem takich defektów genetycznych, jak anemia sierpowata i zwyrodnienie torbielowate (Levitan, 1989). Lista chorób, które można w ten sposób wykryć, powiększa się prawie każdego dnia, wraz z rosnącą wiedzą dotyczącą tego, który konkretnie gen powoduje określoną chorobę.

Metoda amniopunkcji powoduje ryzyko poronienia, ale tylko w około 0,5% przy­padków (Cunningham, MacDonald i Gant, 1989). Innym problemem związanym z amniopunkcją jest to, że najlepsze wyniki otrzymuje się w okresie, kiedy przerwanie ciąży przestaje być już dla matki zupełnie bezpieczne. Pobieranie próbek z kosmków łożyska jest względnie nową metodą, a może dostarczyć informacji na temat płodu znacznie wcześniej.

Pobieranie próbek z kosmków łożyska (CVS) W metodzie tej pobiera się komórki z kosmków, które są częścią łożyska. Przez szyjkę macicy wprowadza się do łożyska cienką rurkę i pobiera małą próbkę komórek płodu. Technicy analizują tę próbkę pod kątem defektów chromosomalnych i genetycznych, tak jak w przypadku amniopunkcji. CVS jest możliwe już w 9.-11. tygodniu ciąży, ale niesie ze sobą trochę wyższe ryzyko poronienia, około 2% (Cunningham, MacDonald i Gant, 1989).

Badanie „dzieci z próbówek" W 1990 roku badaczom udało się zbadać embrion w próbówce, zanim został on implantowany w macicy matki. Komórki jajowe zostały pobrane od matki i sztucznie zapłodnione. Z każdego embriona usunięto jedną komórkę w okresie stadium 8 komórek. Na podstawie tej jednej komórki ustalono płeć embriona i implantowano matce tylko żeńskie embriony. Technika ta została użyta, ponieważ ojciec był nosicielem wadliwego genu, zlokalizowanego w męskim chromosomie płciowym. Embriony żeńskie nie byłyby tym dotknięte. Naukowcy mają nadzieję, że w najbliższej przyszłości będą mogli rozszerzyć badania chorób genety­cznych na wszystkie chromosomy (Maugh, 1990).

Używając różnych technik badawczych, można obecnie wykryć około 200 różnych zaburzeń. Jednakże tylko 10% kobiet z grupy wysokiego ryzyka uczestniczy w bada­niach prenatalnych (Fletcher, 1983). Ryzyko ciąży obarczonej problemami jest wyższe w przypadku kobiet, które: (1) poroniły lub mają dzieci z wadami wrodzonymi, (2) są poza optymalnym okresem rozrodczym, (3) mają krewnych (lub ich ojciec miał krewnych) z anomaliami genetycznymi, (4) są biedne i nie mają dostatecznej opieki zdrowotnej, (5) podczas ciąży zażywały narkotyki.

Leczenie

Coraz liczniejsze ulepszenia procedur badawczych spowodowały, że wczesne wy­krywanie anomalii rozwojowych staje się w coraz większym stopniu możliwe. Co się jednak dzieje, kiedy okazuje się, że płód nie rozwija się normalnie? Oczywiście matka może się zdecydować na przerwanie ciąży. Czasem jednak istnieje alternatywa w po­staci leczenia. Rozwój medycznych technik leczenia płodu jest równoległy do szyb­kiego rozwoju wczesnej diagnostyki. Obecne i przyszłe podejścia do leczenia prena­talnego można podzielić na trzy kategorie: terapia za pomocą lekarstw, chirurgia i manipulacje genetyczne.

Terapia za pomocą lekarstw Najszerzej dostępną spośród wymienionych trzech metod jest właśnie metoda stosowania medykamentów. Przykładem jest dostarczenie dodatkowych witamin matce, jeśli we krwi płodu wykryto niedobory enzymów (Gol­bus, 1983).

Pierwszy fascynujący przykład terapii medykamentami został opisany w roku 1989. Rodzice z Lyonu we Francji, których pierwsze dziecko umarło w niemowlęctwie z powodu choroby dziedzicznej, dowiedzieli się, że płód noszony przez matkę cierpi na tę samą chorobę. Polegała ona na niedoborach w historii medycyny. Po urodzeniu się dziecka okazało się, że wstrzyknięte komórki rozmnożyły się (Langone, 1989).immunologicznych, które powo­dują, że niemowlę będzie całkowicie bezbronne wobec jakiejkolwiek infekcji (ta sama choroba, która dotknęła amerykańskiego „balonowego chłopca", przebywającego prawie 12 lat w izolacji, zanim umarł w roku 1984). Lekarze zdecydowali się na leczenie płodu wtedy, kiedy był jeszcze w brzuchu matki. Wstrzykiwano do pępowiny komórki odpornościowe z wątroby i grasicy dwóch poronionych płodów. Zabieg ten wykonywano po raz pierwszy

Badacze odkryli ostatnio, że istnieje mniejsze prawdopodobieństwo przekazania dziecku choroby przez matkę chorą na AIDS, jeśli posiada ona w swojej krwi pewnego typu przeciwciała. Być może uda się doprowadzić do tego, żeby chorująca na AIDS kobieta w ciąży została immunizowana, to znaczy miała więcej tego typu przeciwciał we krwi (Stephens, 1990).

Chirurgia Jak fantastyczny postęp został uczyniony w dziedzinie chirurgii płodu, może ilustrować przykład kobiety, która urodziła pierwsze dziecko z wodogłowiem, zaburzeniem polegającym na nadmiernym zbieraniu się płynu w czaszce, co powo­duje uszkodzenia mózgu. Diagnoza dokonana na podstawie badań ultrasonograficz­nych wskazywała, że w czaszce płodu z następnej ciąży zaczyna zbierać się płyn, i jeśli pomocy nie udzieli się przed urodzeniem, mózg dziecka może zostać uszkodzo­ny. Chirurdzy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Colorado pracowali za pomocą długiej wydrążonej rury, która została włożona poprzez brzuch matki i worek owod­niowy i umożliwiła dostęp do płodu. Przez tę rurę umieszczono w głowie płodu małą zastawkę, dzięki której nadmiar płynu wydostawał się z czaszki na zewnątrz, co zmniejszało ucisk na mózg. Płód przeżył tę prenatalną operację i w 16. miesiącu życia dziecko uznano za normalne (Clewell i in., 1982; Fadiman, 1983).

We wczesnych latach 80. zespół lekarzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco podjął pierwszą próbę prenatalnego zabiegu chirurgicznego związanego z usunięciem płodu z macicy. Operacja polegała na usunięciu blokady dróg moczowych.

Po jej zakończeniu płód został z powrotem umieszczony w macicy, a ciążę do­prowadzono do końca. Niestety, dziecko umarło tuż po urodzeniu, ponieważ kłopoty z nerkami spowodowały znaczne nagromadzenie moczu (Harrison i in., 1982).

W bliskiej już przyszłości będzie można leczyć płody z defektami rdzenia kręgowe­go. Defekty te powodują często, że niemowlę rodzi się ze szczeliną w tyle głowy, przez którą część mózgu wydobywa się na zewnątrz. Obecnie leczenie polega na usunięciu zewnętrznych tkanek mózgu i zamknięciu czaszki już po urodzeniu się dziecka, co często powoduje, że niemowlę jest ślepe i umysłowo opóźnione. Pracując na małpach, naukowcy z Narodowego Instytutu Zdrowia Dziecka i Rozwoju Człowie­ka (National Institute of Child Health and Human Development) operowali płody, wyjmując je z macicy. Okazuje się że tkanka mózgowa regeneruje się co najmniej częściowo, ponieważ płody małp, w przypadku których ciąża została doprowadzona do końca, po urodzeniu mogły widzieć. Ten sposób leczenia stanie się być może dostępny kiedyś również w przypadku płodów ludzkich, których los bez takiego zabiegu byłby bardzo niewesoły (Fadiman, 1983; Kolata, 1983a).

Inżynieria genetyczna Najprawdopodobniej najwięcej nadziei w dziedzinie lecze­nia prenatalnego wiąże się z inżynierią genetyczną. Załóżmy, że możemy wykryć brak jakiegoś enzymu w krwi płodu i ustalić, jaki gen jest odpowiedzialny za ten defekt. Pracując w laboratorium z próbką krwi płodu, możemy „wyciągnąć" uszkodzony gen i włożyć na jego miejsce gen syntetyczny. Po wytworzeniu wielu kopii komórek krwi, zawierających naprawiony chromosom, wstrzykujemy je do krwi płodu, gdzie uda im się przeżyć, rozmnożyć i dostarczyć wystarczającej ilości enzymu dla zapewnienia normalnego rozwoju. Daleka droga? Coraz bliższa z każdym upływającym rokiem. We wrześniu 1990 roku naukowcy podjęli pierwszą, zaaprobowaną przez rząd, próbę terapii ludzkiego genu. Dotyczyła ona czteroletniej dziewczynki, która cierpiała na niedobór ADA - ciężką i nieuleczalną chorobę systemu immunologicznego. Pobrano komórki dziewczynki i w celu dostarczenia im potrzebnego genu ADA użyto nie­szkodliwych wirusów. Komórki - około biliona - zostały następnie ponownie wstrzyknięte do krwiobiegu dziecka. Miano nadzieję, że te komórki będą teraz w sta­nie produkować ADA, którego dziecko potrzebowało. Minie trochę czasu, zanim naukowcy dowiedzą się, czy zastosowana technika poskutkowała i czy dziecko będzie potrzebować powtórnego zabiegu. Jednakże postęp tego rodzaju może być sygnałem, że uczyniono ważny krok w kierunku terapii zaburzeń genetycznych (Ja­roff, 1990; Verma, 1990).

Problemy etyczne

Możliwość diagnozowania anomalii rozwojowych prowadzi do stawiania niezliczo­nych pytań, na które trudno będzie ludziom znaleźć odpowiedź. Obecnie istniejące techniki badawcze pozwalają na wykrycie anemii sierpowatej, pląsawicy Huntingtona, zespołu Downa, zwyrodnienia torbielowatego i wielu innych chorób. Jakie są jednak konsekwencje zdobycia takiej wiedzy? Jeśli leczenie nie jest możliwe, oba alternatyw­ne rozwiązania: sprowadzić na świat głęboko zaburzone dziecko lub zdecydować się na przerwanie ciąży wydają się być jednakowo niepożądane (Kolata, 1986).

Różne grupy nacisku i instytucje rządowe coraz bardziej usiłują zaangażować się w ten proces decyzyjny. Obserwuje się ruchy prowadzące do zdelegalizowania prze­rywania ciąży w klinikach i szpitalach otrzymujących dotacje rządowe i - szerzej ­do delegalizacji aborcji. Zwolennicy tych ruchów argumentują z pozycji moralno­-etycznej „obrońców życia". Oponenci podkreślają prawo każdej matki do pode­jmowania osobistych wyborów. Wskazują również na to, że zakaz będzie dyskrymino­wał biedniejszych obywateli, którzy mogą nie mieć środków, żeby zapłacić za zabieg przerwania ciąży.

Wiąże się z tym problem postępowania z ciężko uszkodzonymi noworodkami. Jest on również kontrowersyjny, jak to pokazuje przypadek Jane Doe (Baby Jane Doe). 11 października 1983 roku dziecko urodziło się na Long Island chore na wodogłowie, rozszczepienie rdzenia kręgowego i mikrocefalię. Rodzice zostali postawieni przed wyborem: zgodzić się na dwie operacje, które mogą doprowadzić do tego, że dziew­czynka będzie żyła ponad 20 lat, cierpiąc bóle, sparaliżowana i głęboko upośledzona umysłowo, lub nie zgodzić się na operacje, co oznaczało, że dziecko prawdopodob­nie umrze przed ukończeniem 3. roku życia. Zdecydowali się nie wyrażać zgody na operacje. Ale znaleźli się ludzie, którzy uważali, że wybór należy nie tylko do rodzi­ców. Najbardziej znaczący był fakt, że Departament Sprawiedliwości po raz pierwszy w historii skierował do sądu sprawę w obronie praw do pomocy medycznej w imieniu kalekiego dziecka. Ostatecznie Sąd Najwyższy wydał wyrok przeciwko rządowi, koń­cząc sprawę w roku 1986 (Holden, 1986).

Decyzje dotyczące zdrowia i życia płodu lub niemowlęcia budzą silne emocje i są związane z moralnymi poglądami ludzi. Są również bardzo osobiste. Wraz z po­stępem technologicznym cienka linia, która oddziela osobiste przekonania i uczucia od roli rządu ochraniającego prawa płodu i niemowlęcia, staje się coraz cieńsza.

Streszczenie

Nastąpił ogromny postęp w zakresie rozumienia chorób prenatalnych oraz ich diag­nozy i leczenia. W niektórych przypadkach najbardziej użytecznym podejściem jest zapobieganie, a jedną z dróg poradnictwo genetyczne.

Techniki diagnostyczne stosowane w czasie ciąży rzuciły światło na rozwój prena­talny, o czym nie było mowy jeszcze parę dziesięcioleci temu. Ultrasonografia może odkryć takie anomalie rozwojowe, jak na przykład nienaturalna wielkość głowy. Amniopunkcja i pobieranie próbek z kosmków łożyska dostarczają komórek płodu, które następnie można analizować pod kątem defektów chromosomalnych i wielu problemów genetycznych, jak również niektórych zaburzeń innego typu. Prowadzi się również badania embrionów w probówkach.

Kiedy wykryje się nieprawidłowości, czasami można zastosować leczenie, nawet jeśli płód jest jeszcze w macicy. Jedną z możliwości jest terapia medykamentami, jak w przypadkach braku równowagi substancji chemicznych organizmu. Zabieg chirur­giczny jest drugą możliwością. Na horyzoncie pojawiła się nadzieja w postaci terapii genów.

Stajemy się coraz mądrzejsi i coraz lepiej rozumiemy, wykrywamy i diagnozujemy różne metody leczenia, jednakże zarówno jednostki, jak społeczeństwo stoją przed szeregiem problemów i kontrowersji etycznych.

PODSUMOWANIE

Żyjemy w czasach, w których wiedza i technologia rozwijają się w tempie przy­prawiającym o zawrót głowy. Nigdzie jednak skutki tego postępu nie są tak dramatycz­ne jak w przypadku biologii i dziedzin związanych z ochroną zdrowia. Postęp ten przyniósł ogromne korzyści medycynie prenatalnej.

Stosunkowo niedawno zrozumieliśmy proces zapłodnienia i rozwoju embrional­nego. Szczególnie ważne było dla nas odkrycie, że zróżnicowanie części ciała i koń­czyn następuje w ciągu pierwszych 8 tygodni od zapłodnienia. Wyposażeni w tę wiedzę, mogliśmy lepiej zrozumieć, dlaczego infekcje i niektóre leki mają bardziej szkodliwy wpływ na organizm we wczesnym okresie ciąży niż później.

Uświadomienie sobie, że łożysko nie filtruje substancji chemicznych i trucizn z krwi matki, przez co dostają się one do krwiobiegu płodu, miało daleko idące następstwa. Naukowcy zaczęli aktywnie poszukiwać przyczyn anomalii rozwojowych wśród czynników, które wcześniej pomijano. Zanieczyszczenie środowiska, lekarstwa i inne substancje chemiczne są głównymi podejrzanymi, a testowanie nowych środ­ków chemicznych pod kątem toksyczności dla płodu stało się rutynowe. Nowa dziedzina, jaką jest psychoteratologia, może dostarczyć bardziej czułych wskaźników szkodliwości różnych substancji. Choć nie zawsze wiemy, w jaki sposób i dlaczego jakaś substancja oddziałuje na płód, przynajmniej dowiadujemy się, kiedy działa. Częściowo dzięki tej wiedzy stosunek martwych do żywych urodzeń spadł w Stanach Zjednoczonych do najniższego poziomu, jaki kiedykolwiek rejestrowano.

Ważnym wnioskiem wynikającym z dotychczas zebranych informacji jest to, że dziecko znajduje się w środowisku od momentu zapłodnienia. Moment narodzin stanowi kontynuację całych 9 miesięcy rozwoju, w czasie których miały miejsce interakcje między genami a środowiskiem.

Ktoś może zakończyć czytanie tego rozdziału przestraszony wielością rzeczy, które mogą stanowić zagrożenie rozwoju prenatalnego dziecka. Pamiętajmy więc o tym, że znaczna większość dzieci rodzi się zdrowych i całych. Na szczęście dzięki wiedzy na temat czynników zagrażających płodowi stajemy się coraz bardziej zdolni do podejmowania kroków zapobiegawczych, które podnoszą szanse, że noworodek będzie miał zdrowy start. W następnym rozdziale omówimy wyposażenie, z którym dziecko przychodzi na świat, oraz niektóre zasady związane ze wzrastaniem i roz­wojem.

---