Wady wrodzone: a) gdy regulacja embriologiczna = zdolność do naprawy uszkodzeń jest zbyt słaba, wówczas dochodzi do wad wrodzonych.
b) wada wrodzona – nieprawidłowość anatomiczna lub strukturalna makroskopowa lub mikroskopowa, rozpoznawana po urodzeniu noworodka. Nauką zajmującą się wadami wrodzonymi jest teratologia.
c) mogą być uwarunkowane różnymi czynnikami, które podzielono na 3 grupy:
*czynniki genetyczne – stanowią ok. 33%, do nich zalicza się: •aberracje dotyczące liczby chromosomów: zaburzenia liczby chromosomów somatycznych – autosomów lub płciowych – heterosomów, do anomalii liczbowych zalicza się:
-aneuploidalność zmiana liczby chromosomów w pojedynczych parach chromosomów homologicznych, powstaje w wyniku nieprawidłowo przebiegającego procesu rozdziału chromosomów w podziale komórki(w mejozie krytycznym momentem jest segregacja chromosomów do przeciwległych biegunów komórki podczas anafazy I podziału dojrzewania), aneuploidy mogą mieć chromosomy nadliczbowe lub może im brakować jednego/więcej chromosomów:
§obecność dodatkowego chromosomu w danej parze określa się mianem trisomii(2n + 1)
§brak jednego chromosomu w parze nazwano monosomią(2n – 1)
§może też być nullisomi(2n – 2). Zdecydowana większość aneuploidii jest letalna, wyjątek stanowią aneuploidie chromosomów płci- którym zwykle nie towarzyszą zaburzenia somatyczne. Wśród zwierząt gospodarskich dominują właśnie przypadki dotyczące chromosomów płci i prowadzą one zazwyczaj do niepłodności.
Aberracje autosomów to: §monosomia(u człowieka dotyczy najczęściej 21. i 22. pary, zarodki ulegają poronieniu lub wcześnie umierają)
§trisomia(u człowieka dotyczy 21. pary prowadząc do zespołu Downa = mongolizmu, 13. – 15. i 17. – 18. pary których następstwem mogą być liczne wady anatomiczne- rzadkość => najczęściej osobniki umierają w pierwszych 3. miesiącach życia)(stwierdzono także u cieląt z niedorozwojem szczęki).
Aberracje heterosomów to: §monosomia- brak 1 chromosomu płci, ponad 90% zarodków obumiera i zostaje poronionych samoistnie, u osobników żeńskich które przeżyły rozwija się zespół Turnera(u człowieka kariotyp 45 X0 i obserwowany jest brak jajników i niedorozwój narządów płciowych żeńskich zewnętrznych, niski wzrost, niski rozwój umysłowy – przyczyną tego jest nierozejście się chromosomów płciowych non disiunctio w procesie spermatogenezy, dochodzi wówczas do zapłodnienia plemnikiem z brakującym heterosomem X)(zespół Turnera występuje także u klaczy z kariotypem 63 X0, nie wykazują ruji ze względu na niedorozwój jajników)
§trisomia: dotyczy obydwu płci- u osobników żeńskich człowieka- występują 3 heterosomy XXX, co jest następstwem zapłodnienia nieprawidłowej komórki jajowej z 2 heterosomami XX przez prawidłowy plemnik z jednym chromosomem X. Nie powoduje to widocznych zmian w wyglądzie zewnętrznym, ale może u ok. 15-25% osobników powodować średniego stopnia upośledzenie umysłowe. Trisomia heterosomów X spotykana jest u klaczy z kariotypem 65 XXX oraz u suki z kariotypem 79 XXX. U osobników męskich występują 3 heterosomy XXY, co może następować w przypadku zapłodnienia nieprawidłowej komórki jajowej z 2 chromosomami XX przez prawidłowy heterochromosom Y. Powstaje wówczas szereg zmian, zwanych zespołem Klinefeltera, objawiający się zanikiem kanalików nasiennych i brakiem plemników, nadmiernie rozwiniętymi gruczołami piersiowymi( gynecomastia) oraz nieznacznym upośledzieniem umysłowym. Zespół Klinefeltera występuje u buchajów z kariotypem zawierającym dodatkowy heterosom X, czyli 61 XXY- są one bezpłodne i wykazują wolniejsze tempo wzrostu somatycznego oraz widoczny niedorozwój jąder.
-poliploidalność: aberracja liczby chromosomów somatycznych i płciowych, określająca liczbę chromosomów , będącą wielokrotnością liczby diploidalnej, charakterystycznej dla danego gatunku. Np. 3n lub 4n chromosomów. Do poliploidii może dojść gdy podczas II podziału mejotycznego(podziału dojrzewania) nie odłączy się ciałko kierunkowe lub gdy komórka jajowa zostanie zapłodniona równocześnie przez 2 plemniki. Zarodki poliploidalne zwykle obumierają. Skutkiem aberracji liczby chromosomów somatycznych i płciowych może też być mozaikowość. Osobnik mozaikowy powstaje gdy nie dochodzi do rozejścia się chromosomów w podziałach zygoty podczas bruzdkowania. Wówczas wśród komórek występują 2 odmienne kariotypy, co prowadzi do niewielkich wad wrodzonych.
•aberracje strukturalne dotyczące pojedynczych chromosomów: anomalie strukturalne wśród których wyróżnia się: -translokację przeniesienie fragmentu chromosomu na inny chromosom niehomologiczny, co nie zawsze wiąże się z powstaniem wad wrodzonych np. u bydła szeroko rozpowszechniona jest translokacja 1. i 29. pary chromosomów; buhaje wykazują obniżoną płodność, a nasienie źle znosi mrożenie
-delecję brak fragmentu chromosomu np. delecja ramienia chromosomu 5. u człowieka => wady wrodzone serca, układu nerwowego i głęboki niedorozwój umysłowy, wady krtani => zespół kociego krzyku niemowlęcia(charakterystyczny odgłos niemowlęcia przypominający miauczenie kota); delecja ramienia chromosomu 8. u człowieka => śmierć zarodka w stadium moruli; delecja fragmentów chromosomu 21. i 22. są prawdopodobnie patogenne w białaczkach szpikowych
-duplikację podwojenie części chromosomu; ewentualne wady wrodzone są niewielkie, ponieważ nie występuje utrata materiału genetycznego
-inwersję wyłamanie fragmentu chromosomu i ponowne jego połączenie z chromosomem, ale w odwróconej formie => nie wywołuje wad wrodzonych, ale może być przyczyną poronień
-izochromosomię poprzeczny zamiast podłużnego podziału heterochromosomu X, co może powodować niski wzrost, obrzęk kończyn i niedorozwój fizyczny
•mutacje genowe: genem nazywamy fragment DNA odpowiedzialny za syntezę jednego łańcucha polipeptydowego. Mutacją określa się trwałą, dziedziczną zmianę w sekwencji genowej DNA. Uszkodzenie genów może wywoływać zaburzenia obu chromosomów w parze, co może doprowadzić do wady fenotypowej. Mutacje mogą dotyczyć genów zlokalizowanych zarówno w autosomach, jak i w heterosomach. Mutacje związane z chromosomami płci przekazywane są do komórek płciowych, a ich skutki mogą ujawniać się u potomstwa w pierwszym lub następnych pokoleniach. Wada może ujawniać się na poziomie molekularnym lub też komórkowym. Część mutacji genowych występuje samoistnie, a szkodliwe czynniki środowiska mogą zwiększać częstotliwość ich występowania;
*czynniki teratogenne środowiska zewnętrznego – stanowią ok. 7%: •czynniki teratogenne to czynniki, znajdujące w środowisku zewnętrznym, które wywołują wadę wrodzoną bądź zwiększają częstotliwość jej występowania w populacji.
•takimi czynnikami mogą być: -niektóre związki chemiczne
-promieniowanie jonizujące
-leki
-hormony
-czynniki infekcyjne
-niedobory pokarmowe
-ucisk
-uraz
-światło
-hałas
-silne działanie pola magnetycznego
-wysokie napięcie elektryczne
-i wiele innych.
•działanie teratogenu zależy od wielu czynników, a o powstawaniu wady wrodzonej decydują: -okres w którym działa teratogen przypada na czas wczesnego różnicowania się zawiązka nowego organizmu i najszybszych podziałów komórkowych. Ten sam czynnik teratogenny, działający w różnym czasie rozwoju może wywoływać różne wady. A jeżeli w tym samym czasie rozwija się wiele zawiązków, to prowadzi do wad mnogich.
-dawka teratogenu pochłonięta przez zarodek w danym czasie zależy od stężenia tego związku we krwi matki.
-genotyp matki wrażliwość organizmu matczynego na teratogen oraz wydolność detoksykacyjna jej narządów miąższowych są osobniczo zmienne i uwarunkowane genotypem matki. Istnieją gatunkowe i osobnicze różnice wrażliwości na teratogen, więc efekt teratogenny zależy od genotypu zarodka.
-genotyp zarodka jako efekt działania czynnika genetycznego i pozagenetycznego, czyli szkodliwego czynnika środowiskowego rozwijać się mogą zaburzenia wieloczynnikowe, prowadzące do poważnych wad wrodzonych jak:
§rozszczep podniebienia lub wargi
§wady cewki nerwowej
§brak mózgowia – najczęściej
§rozszczep kręgosłupa
§wrodzone zwichnięcie stawu biodrowego(bardzo znane)
90% zarodków i płodów z wadami wrodzonymi ulega poronieniu. Jedna z hipotez zakłada, że wady wrodzone indukują poronienia. U zwierząt: np. myszy czy szczury eliminują potomstwo z wadami wrodzonymi zagryzając je natychmiast po urodzeniu;
*czynniki nieznane, wywołujące tzw. samoistne wady – stanowią ok. 60%.