WADY ROZWOJOWE Wady rozwojowe, wrodzone malformacje, wrodzone anomalie – synonimy terminologii do opisu strukturalnych, behawioralnych, funkcjonalnych i metabolicznych uszkodzeń, do których doszło w życiu prenatalnym, a które zostają rozpoznane tuż po urodzeniu lub w dalszych okresach życia. Nauka – teratologia • opis wad wrodzonych • przyczyny wad TERATOLOGIA • mechanizmy powstawania • epidemiologia u ludzi • doświadczenia nad ich wywoływaniem u zwierząt Znaczne anomalie dotyczące budowy: u ok. 2 – 3% żywo urodzonych noworodków u ok. 2 – 3 % rozpoznawane u dzieci do 5. roku życia. Wady rozwojowe są przyczyną śmierci noworodka w ok. 21% przypadków. Powstawanie wad rozwojowych – niezależne od rasy i miejsca zamieszkania. 40 – 60% przypadków, przyczyna nieznana. Czynniki genetyczne (aberracje chromosomowe, mutacje genów) – ok. 15% Czynniki środowiskowe – 10% Genetyczne i środowiskowe – 20 – 25% TERATOLOGIA z gr. téras - potwór i lógos - nauka Nieznaczne anomalie występują u ok. 15% noworodków Te nieprawidłowości – mikrocja (małe uszy), znamiona pigmentowe, zbyt krótkie szczeliny powiekowe, nie mają wpływu na rozwój i zdrowie dziecka, ale niekiedy są związane z dużymi wadami. U niemowląt z 1 nieznaczną anomalią istnieje 3% przypadków z ryzykiem wystąpienia znacznych nieprawidłowości; U niemowląt z 2 nieznacznymi anomaliami - 10% przypadków U niemowląt z 3 lub więcej nieznacznymi anomaliami - 20% przypadków Nieznaczne anomalie – podstawa znacznych defektów rozwojowych. do diagnozowania bardziej Anomalie dotyczące uszu są rozpoznawalnym wskaźnikiem innych schorzeń i są często związane z nieprawidłowościami rozwojowymi grupy narządów. PRZYCZYNY DEFEKTÓW WRODZONYCH 50% - 60% → Przyczyna nieznana 20% - 25% → Wieloczynnikowa → Nieprawidłowości chromosomalne 7% - 8% → Mutacje w obrębie genów 7% - 10% → Czynniki środowiskowe 6% - 7% WYSTĘPOWANIE NIEKTÓRYCH WAD WRODZONYCH W ZALEŻNOŚCI OD PŁCI ♂ q Zwężenie odźwiernika q Stopa szpotawa q Rozszczep wargi/podniebienia q Przepuklina oponowo-rdzeniowa q Brak mózgowia q Wrodzone zwichnięcia stawu biodrowego ♀ 5 : 1 2 : 1 1 : 1,3 1 : 1,5 1 : 3 1 : 5,5 TYPY NIEPRAWIDŁOWOŚCI ROZWOJOWYCH Ø Malformacja występują podczas tworzenia się narządów (organogeneza). Mogą być powodem całkowitego lub częściowego braku narządu lub zmiany jego lokalizacji. Powstają wskutek działania czynników środowiskowych i/lub genetycznych, działających niezależnie bądź wspólnie (3 do 8 tydzień ciąży). Ø Rozerwanie, przerwanie, brak łączności powoduje morfologiczne zmiany tworzących się tkanek (narządów), zależne od procesów destrukcyjnych: zaburzenia funkcji naczyń krwionośnych - atrezja jelit, jamistość mózgu, defekty spowodowane przez zrosty owodniowe. Ø Deformacje (zniekształcenia) zależne od sił mechanicznych, które oddziałują na część zarodka przez dłuższy czas – zniekształcenia stopy, układ mięśniowo-szkieletowy – mogą być odwracalne. Ø Syndrom jest grupą nieprawidłowości występujących razem i wywołane są tym samym czynnikiem. PRAWA TERATOLOGII 1. Wrażliwość na czynniki teratogenne zależy od genotypu zarodka. Matczyny genom jest ważny w odniesieniu do metabolizowania leków, oporności na infekcje, prawidłowości do przeprowadzania procesów biochemicznych i molekularnych (oddziaływanie na zarodek). 2. Wrażliwość zarodka na poszczególne czynniki teratogenne zmienia się w przebiegu rozwoju. Istnieją krytyczne okresy wrażliwości dla tkanek i narządów – różne dla różnych czynników teratogennych. Najbardziej wrażliwym okresem na czynniki teratogenne to 3 do 8 tygodnia (okres embriogenezy), np. rozszczep podniebienia może być indukowany w stadium blastocysty (6 dzień) i podczas gastrulacji (14 dzień). Nie ma okresu rozwoju całkowicie bezpiecznego przed działaniem teratogenów. 3. Istnieje ogromna różnorodność czynników mogących działać teratogennie. Stopień nasilenia anomalii rozwojowej zależy od dawki i czasu trwania ekspozycji na teratogen. 4. Istnieje specyficzne działanie poszczególnych czynników teratogennych Hamowanie specyficznych biochemicznych lub molekularnych procesów na terenie komórek, indukowanie śmierci komórek, obniżanie potencjału proliferacyjnego komórek, inne. 5. Czynnik teratogenny nie musi być szkodliwy dla matki. RODZAJE ZABURZEŃ ROZWOJOWYCH I ICH NASTĘPSTWA q Agnezja lub aplazja – brak zawiązka np. nerki q Niedorozwój (hipoplazja) – częściowy rozwój zawiązka (niedorozwój żuchwy) q Nadmierny rozwój (hiperplazja) lub rozrost (hipertrofia) – nadmierna wielkość q Zaburzenia w procesie łączenia się (rozszczep podniebienia) lub zamykania się (dystrofia) – niezamknięcie cewy nerwowej q Zaburzenie w procesie rozdzielania się (syndaktylia, wada przegrody międzyprzedsionkowej) lub rekanalizacji (zarośnięcie odbytu) q Przetrwanie struktur istniejących okresowo, niepełny zanik (przetrwały przewód tarczowo-językowy) lub przetrwanie w pierwotnym położeniu (wnętrostwo) Agnezja Rozszczep podniebienia Wnętroswto Niezamknięcie cewy nerwowej RODZAJE ZABURZEŃ ROZWOJOWYCH I ICH NASTĘPSTWA q Niepełny obrót (jelita) q Zwielokrotnienie zawiązków – struktury nadliczbowe (paliczki) lub dodatkowych narządów (dodatkowa śledziona) q Heterotropia lub ektopia – rozwój tkanek w innych okolicach (błona śluzowa żołądka w zachyłku jelita) q Nieukończona wędrówka mezodermy (wynicowanie pęcherza moczowego) q Uogólnione anomalie szkieletowe (achondroplazja - wrodzone zahamowanie wzrostu chrząstki) q Zaburzenia komórkowe i enzymatyczne (fenyloketonuria) q Nowotwory wrodzone Nadliczbowe paliczki Wynicowanie pęcherza moczowego Achondroplazja NOWOTWORY WRODZONE q Nowotwór zarodkowy (embryoma) – zawiera pierwotne tkanki q Potworniak (teratoma) – asynchronicznie dojrzewające, różne typy tkanek (łączna, chrzęstna, mięśniowa…..) q Odpryskowiak (hamartoma) – guz nowotworopodobny, z dojrzałymi komórkami w miejscu ich powstania, nieprawidłowe pod względem układu i proporcji (naczyniak krwionośny) Teratoma ZABURZENIA GENETYCZNE q Zaburzenia jednogenowe (uszkodzenia – mutacje pojedynczego genu) q Aberracje chromosomowe q Wady wrodzone ze znacznym udziałem czynnika genetycznego ZABURZENIA GENETYCZNE q Zaburzenia jednogenowe Ø Dziedziczenie mitochondrialne (wyłącznie od matki), rzadko występują u płci męskiej Ø Określono 6000 mutacji DNA mitochondriów § Miopatie – porażenie mięśni zewnętrznych oka § Kardiomiopatie § Encefalopatie ZABURZENIA GENETYCZNE q Aberracje chromosomowe (7,5% wszystkich poczęć, 60% przypadków wczesnych poronień samoistnych, 0,5% żywo urodzonych noworodków vAberracje liczbowe § Aneuploidia – całkowita liczba chromosomów jest o jeden (rzadziej dwa) mniejsza lub większa § Poliploidia – całkowita liczba chromosomów zwiększa się o cały haploidalny zestaw chromosomów v Aberracje strukturalne – przemieszczenie materiału genetycznego w obrębie jednego chromosomu lub między chromosomami ZABURZENIA GENETYCZNE q Aberracje liczbowe v Trisomie § Trisomia chromosomu 13 § Trisomia chromosomu 18 § Trisomia chromosomu 21 ZABURZENIA GENETYCZNE Trisomie § Trisomia chromosomu 13 (47,XX + 13 lub 47,XY + 13) (Zespół Pataua) § 1/5000 noworodków Duże wady oczu, nosa, warg, podniebienia, palców (polidaktylia) oraz paznokci, przodomózgowia, upośledzenie w rozwoju umysłowym Częstość trisomii 13 w zależności od wieku matki i okresu ciąży (tygodnie Hbd) Wiek matki Najczęściej spotykane objawy u dzieci urodzonych z zespołem Pataua • • • niska masa urodzeniowa; ubytek skóry skalpu (aplazja skóry głowy); holoprozencefalia przebiegająca z wadami narządu wzroku (anoftalamia, mikroftalamia, hipoteloryzm lub cyklopia) nieprawidłowo wykształcony nos oraz tzw. trąbką, rozszczep wargi i /lub podniebienia; • wady małżowin usznych (niskie osadzenie, zniekształcenie małżowin); • anomalie kończyn (polidaktylia pozaosiowa, ustawienie palców w kształcie "kurka od strzelby", pojedyncza bruzda zgięciowa, wydatna pięta); • wady sercowo-naczyniowe; • wady nerek (torbielowatość nerek, wodonercze); • wady rozwojowe mózgowia i cewy nerwowej; • Napady drgawek; • hipotonia mięśniowa; • przepukliny, przepuklina pępkowa; • Naczyniaki włośniczkowate w okolicy czoła; • Wnętrostwo; • Wady rozwojowe macicy. Około 70% dzieci z zespołem Pataua umiera w ciągu pierwszego półrocza życia, do pierwszego roku życia umiera dodatkowo 10%, przypadki dożycia chorego do późnego dzieciństwa są niezwykle rzadkie ZABURZENIA GENETYCZNE § Trisomia chromosomu 18 (47,XX + 18 lub 47,XY +18) § 1/3500 noworodków (Zespół Edwardsa) Najczęściej obumarcie zarodka/płodu samoistnym poronieniem. U noworodka – mała twarz, małe uszy, nadmierne napięcie mięśniowe, zaciśnięte dłonie, krótki mostek, wady serca, później znaczne upośledzenie umysłowe Trisomia chromosomu 18 Zespołowi Edwardsa towarzyszą liczne nieprawidłowości i zniekształcenia dotyczące zarówno wyglądu zewnętrznego, jak i organów wewnętrznych. Najczęściej dzieci te rodzą się z niską masą urodzeniową. Ponadto wiele z nich cierpi na małogłowie z wystająca potylicą - do innych objawów można zaliczyć : • wąskie szpary powiekowe • wady rogówki i tęczówki • rozszczep wargi lub/i podniebienia • nisko osadzone, dysplastyczne małżowiny uszne • nadmiar skóry na szyi • zwichnięcia stawów biodrowych • deformacje zgięciowe palców, nakładające się na siebie palce (np. piąty palec zachodzi na palec czwarty) • wydatna pięta • rozszczep tylny kręgosłupa • częste wady serca – wady przegrody międzykomorowej • uszkodzenia nerek oraz wady układu moczowego • niepełnosprawność intelektualna ZABURZENIA GENETYCZNE § Trisomia chromosomu 21 (47,XX + 21 lub 47,XY +21 – zespół Downa § 1/700 noworodków, zwiększa się wraz z wiekiem matki. Różny stopień upośledzenia umysłowego, charakterystyczny wygląd twarzy (płaska i szeroka, skośne szpary oczne, opadająca warga dolna), powiększony język, szeroka dłoń z tzw. małpią bruzdą, często wady serca Cechy dysmorficzne i wady wrodzone Nie ma wady wrodzonej występującej ze 100% częstością u chorych z trisomią 21. Najczęstsze z nich to: • krótkogłowie, umiarkowane małogłowie, spłaszczona potylica • płaski profil twarzy • mongoloidalne ustawienie szpar powiekowych (przyśrodkowe kąty oka poniżej poziomu kątów bocznych) • hipoplazja lub aplazja zatok czołowych • Krótkie podniebienie twarde • zmarszczka nakątna (epicanthus) • Niewielki hiperteloryzm oczny • jasne plamki na tęczówce • drobne zmętnienia soczewki w badaniu w lampie szczelinowej • zaburzenia refrakcji, najczęściej krótkowzroczność (70%) • oczopląs (35%) • zez (45%), zaćma wrodzona (3%), atrezja przewodu łzowego (20%) • mały nos z płaską nasadą i szerokim grzbietem • wystający język , co spowodowane jest mikrognacją i małą objętością jamy ustnej • nisko osadzone, małe małżowiny uszne, często mały lub nieobecny płatek • zaburzenia słuchu (66%) Cechy dysmorficzne i wady wrodzone • • • • • • • • • • • • • • hipoplazja zębów pojedyncza bruzda dłoni, nazwana też bruzdą małpią (45%) dysplastyczny środkowy paliczek palca V (60%) klinodaktylia V palca (50%) zwiększony odstęp między paluchem a drugim palcem stopy marmurkowata skóra krótka szyja, rzadziej płetwistość szyi fałd skóry na karku w okresie niemowlęcym miękkie, delikatne i rzadkie włosy skóry głowy hipoplazja miednicy z poszerzeniem bocznych części talerzy kości biodrowych i spłyceniem kąta panewkowego wrodzone wady serca wady przewodu pokarmowego (12%): atrezja dwunastnicy, atrezja odbytu wady kośćca wady układu moczowo-płciowego – stosunkowo małe prącie – zmniejszona objętość jąder Ryzyko urodzenia dziecka z trisomią chromosomu 21 • • • • • • • • • 20 – 24 25 – 29 30 – 34 35 37 39 41 43 > 45 1/1550 1/1050 1/700 1/350 1/225 1/150 1/85 1/50 1/25 Ryzyko podwyższone u matek poniżej 20 r.ż.- nierozejście się chromosomów homologicznych w mejozie. Prenatalny wskaźnik diagnostyczny – niski poziom alfa-fetoproteiny w surowicy krwi matki. ZABURZENIA GENETYCZNE § Trisomie chromosomów płci (XXY, XYY, XXX) nie prowadzi do obumarcia zarodka/płodu, u noworodków niewielkie objawy kliniczne ü Trisomia 47, XXY - Zespół Klinefeltera (1/800 chłopców), rozpoznawany przed okresem dojrzewania Hipogonadyzm – zwłóknienie i zeszkliwienie kanalików krętych, niepłodność (brak spermatogenezy), wysoka smukła sylwetka, długie kończyny, ginekomastia. Czasami umiarkowane upośledzenie umysłowe. ü Trisomia 47, XYY – podobna częstotliwość, mężczyźni płodni, niekiedy skłonność do zachowań agresywnych. ZABURZENIA GENETYCZNE ü Trisomia 47, XXX - (1/1000 dziewcząt) Kobieta niepłodna, bez specyficznych cech w wyglądzie zewnętrznym. W 15 – 25% przypadków średniego stopnia opóźnienie w rozwoju umysłowym ZABURZENIA GENETYCZNE v Monosomia – tylko jeden z pary chromosomów, autosomalne -letalne ü Monosomia chromosomu X (45,X) - Zespół Turnera ü 1/2500 dziewcząt Często nierozpoznawalna do okresu pokwitania Niski wzrost, szeroka płetwowata szyja, szeroka klatka piersiowa, koślawy łokieć, obrzęk limfatyczny dłoni i stóp. Brak miesiączki – zaburzony rozwój jajników, brak lub śladowa liczba pęcherzyków. Rozwój umysłowy prawidłowy ZABURZENIA GENETYCZNE v Poliploidia ü Triploidia 69,XXX, 69,XXY lub 69, XYY ü Tetraploidia 92,XXXX, 92,XXYY Triploidia – nieprawidłowy podział mejotyczny gamet lub dispermia – zapłodnienie przez 2 plemniki Tetraploidia – nie zachodzi pierwszy podział zygoty, następuje podwojenie liczby chromosomów Zarodki obumierają, noworodki z licznymi wadami, szybko umierają ZABURZENIA GENETYCZNE v Mozaikowatość – brak rozejścia się chromosomów podczas wczesnych okresów bruzdowania lub rzadziej podczas gametogenezy. Chromosomalna mozaikowość – posiadanie co najmniej dwóch linii komórkowych z różnymi kariotypami, pochodzącymi z jednej zygoty. Zmiany w kariotypie mogą dotyczyć liczby oraz struktury chromosomów – niewielkie wady rozwojowe ZABURZENIA GENETYCZNE v Mozaikowatość – występować może w chromosomach autosomalnych i płciowych. Ø 1% pacjentów z zespołem Downa ma tkanki z 46 lub 47 chromosomami. Ø Odsetek komórek prawidłowych/nieprawidłowych jest różny w poszczególnych tkankach. Wpływ wieku ojca –mało poznany, oceniany jako niewielki W ocenie ryzyka urodzenie dziecka z wadami – powyżej 55 r.ż. Udokumentowany przykład – achondroplazja (wada autosomalna dominująca) W 80% przypadków karłowate potomstwo pochodzi od rodziców niekarłów (istotnie statystycznie – starszy wiek ojców) ZABURZENIA GENETYCZNE q Aberracje strukturalne Uszkodzenia chromosomów – złamanie chromosomów i połączenie ich fragmentów w nowe konfiguracje. v Delecje - utrata jednej lub większej liczby par nukleotydów z DNA genowego v Duplikacje - podwojenie fragmentu chromosomu v Izochromosomy – wadliwy chromosom powstały zwykle z połączonych 2 jednakowych ramion (2 krótkich albo 2 długich) chromosomów v Inwersje – odwrócenie v Translokacje - przemieszczenie fragmentu chromosomu § wzajemna – dwa chromosomy wymieniają między sobą odcinki § robertsonowska - łącza się całe lub prawie całe ramiona długie chromosomów WADY WRODZONE ZE ZNACZNYM UDZIAŁEM CZYNNIKA GENETYCZNEGO v v Ø Ø v v v v v v v v Zwężenia odźwiernika Niektóre wady cewy nerwowej otwarty rozszczep kręgosłupa bezmózgowie Wrodzone zwichnięcia stawu biodrowego Rozszczep wargi i podniebienia Wrodzone wady serca Przetrwały przewód tętniczy Stopa koślawa Przepuklina pępkowa Odwrotne ułożenie trzewi Cukrzyca