Ендокринна система плода

Ендокринна система плода (гіпоталамус-гіпофіз-органи-мішені) починає розвиватися досить рано.

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

Гіпоталамус плода

Формування більшості гіпоталамічних гормонів починається у внутрішньоутробному періоді, тому всі ядра гіпоталамуса диференціюються до 14 тижнів вагітності. До 100-го дня вагітності завершується формування портальної системи гіпофіза, а гіпоталамо-гіпофізарна система повністю завершує морфологічний розвиток до 19-21-го тижня вагітності. Виявлено три типи нейрогуморальних речовин гіпоталамуса: амінергічні нейромедіатори - дофамін, норадреналін, серотонін; пептиди, рилізинг- та інгібуючи фактори, що синтезуються в гіпоталамусі та надходять до гіпофіза через портальну систему.

Гонадотропін-рилізинг-гормон виробляється внутрішньоутробно, але реакція на нього посилюється після народження. ГнРГ також виробляється плацентою. Поряд з ГнРГ, значні рівні тиреотропін-рилізинг-гормону (ТРГ) були виявлені в гіпоталамусі плода на ранніх стадіях розвитку. Присутність ТРГ у гіпоталамусі в першому та другому триместрах вагітності вказує на його можливу роль у регуляції секреції ТТГ та пролактину в цей період. Ті ж дослідники виявили імунореактивний соматостатин (інгібіторний фактор вивільнення гормону росту) у плодів людини віком 10-22 тижні, причому його концентрація зростала в міру росту плода.

Кортикотропін-рилізинг-гормон – це гормон стресу, який, як вважається, відіграє певну роль у початку пологів, але чи є це гормоном плода, чи плаценти, ще належить визначити.

Гіпофіз плода

АКТГ у гіпофізі плода виявляється вже на 10-му тижні розвитку. АКТГ у пуповинній крові має фетальне походження. Вироблення АКТГ плодом контролюється гіпоталамусом, і АКТГ не проникає через плаценту.

Відзначено синтез у плаценті пептидів, пов'язаних з АКТГ: хоріонічного кортикотропіну, бета-ендорфіну, меланоцитстимулюючого гормону. Вміст пептидів, пов'язаних з АКТГ, збільшується в міру розвитку плода. Передбачається, що в певні періоди життя вони виконують трофічну роль стосовно надниркових залоз плода.

Дослідження динаміки рівнів ЛГ та ФСГ показало, що найвищий рівень обох гормонів у плода припадає на середині вагітності (20-29 тижнів), зі зниженням їх рівня до кінця вагітності. Пік ФСГ та ЛГ вищий у плода жіночої статі. За даними цих авторів, у міру прогресування вагітності у плода чоловічої статі регуляція гормональної продукції яєчок зміщується з ХГЛ на ЛГ.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Надниркові залози плода

До середини вагітності наднирники плода людини досягають розмірів плодової нирки завдяки розвитку внутрішньої зони плода, яка становить 85% усієї залози, і пов'язані з метаболізмом статевих стероїдів (після народження ця частина зазнає атрезії приблизно на одному році життя дитини). Решта частини надниркової залози становить остаточну ("дорослу") зону і пов'язана з продукцією кортизолу. Концентрація кортизолу в крові плода та навколоплідних водах зростає в останні тижні вагітності. АКТГ стимулює продукцію кортизолу. Кортизол відіграє надзвичайно важливу роль - він індукує формування та розвиток різних ферментних систем печінки плода, включаючи ферменти глікогеногенезу, тирозин- та аспартатамінотрансферази тощо. Фермент індукує дозрівання епітелію тонкої кишки та активність лужної фосфатази; бере участь у переході організму від плодового до дорослого типу гемоглобіну; індукує диференціацію альвеолярних клітин II типу та стимулює синтез сурфактанту та його вивільнення в альвеоли. Активація кори надниркових залоз, очевидно, бере участь у початку пологів. Так, згідно з даними досліджень, під впливом кортизолу змінюється секреція стероїдів, кортизол активує ферментативні системи плаценти, забезпечуючи секрецію некон'югованих естрогенів, які є основним стимулятором вивільнення nr-F2a, а отже, і пологів. Кортизол впливає на синтез адреналіну та норадреналіну мозковою речовиною надниркових залоз. Клітини, що продукують катехоламіни, визначаються вже на 7-му тижні вагітності.

Фетальні гонади

Хоча статеві залози плода походять з того ж зачатка, що й надниркові залози, їхня роль зовсім інша. Яєчка плода вже видно до 6-го тижня вагітності. Інтерстиціальні клітини яєчок виробляють тестостерон, який відіграє ключову роль у розвитку статевих ознак хлопчика. Час максимального вироблення тестостерону збігається з максимальною секрецією хоріонічного гонадотропіну, що вказує на ключову роль хоріонічного гонадотропіну в регуляції стероїдогенезу плода в першій половині вагітності.

Про яєчники плода та їх функцію відомо набагато менше; морфологічно вони виявляються на 7-8 тижні розвитку, і в них виявлені клітини з ознаками, що вказують на їхню здатність до стероїдогенезу. Яєчники плода починають активний стероїдогенез лише в кінці вагітності. Очевидно, через велику продукцію стероїдів плацентою та організмом матері-плоду, самка не потребує власного стероїдогенезу в яєчниках для диференціації статі.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Щитоподібна та паращитоподібна залози плода

Щитоподібна залоза проявляє активність вже на 8-му тижні вагітності. До 10-12-го тижня вагітності щитоподібна залоза набуває характерних морфологічних ознак та здатності накопичувати йогін та синтезувати йодтироніни. До цього часу в гіпофізі плода виявляються тиреотрофи, ТГ - у гіпофізі та в сироватці крові, а Т4 - у сироватці крові. Основна функція щитоподібної залози плода - участь у диференціації тканин, насамперед нервової, серцево-судинної та опорно-рухового апарату. До середини вагітності функція щитоподібної залози плода залишається на низькому рівні, а потім після 20 тижнів вона значно активується. Вважається, що це результат процесу злиття портальної системи гіпоталамуса з портальною системою гіпофіза та збільшення концентрації ТТГ. Концентрація ТТГ досягає свого максимуму до початку третього триместру вагітності та не збільшується до кінця вагітності. Вміст Т4 та вільного Т4 у сироватці крові плода прогресивно зростає протягом останнього триместру вагітності. Т3 не виявляється в крові плода до 30 тижнів, потім його вміст зростає ближче до кінця вагітності. Збільшення Т3 в кінці вагітності пов'язане зі збільшенням кортизолу. Відразу після народження рівень Т3 значно зростає, перевищуючи внутрішньоутробний рівень у 5-6 разів. Рівень ТТГ зростає після народження, досягаючи максимуму через 30 хвилин, потім поступово знижується на 2-й день життя. Рівень Т4 та вільного Т4 також зростає ближче до кінця першого дня життя та поступово знижується до кінця першого тижня життя.

Висловлюється припущення, що гормони щитовидної залози підвищують концентрацію фактора росту нервів у мозку і, у зв'язку з цим, модулюючий вплив гормонів щитовидної залози реалізується в процесі дозрівання мозку. При нестачі йоду та недостатньому виробленні гормонів щитовидної залози розвивається кретинізм.

Паращитоподібні залози активно регулюють обмін кальцію при народженні. Між паращитоподібними залозами плода та матері існує компенсаторний взаємний функціональний зв'язок.

Вилочкова залоза

Тимус (вилочкова залоза) – одна з найважливіших залоз плода, з'являється на 6-7 тижні ембріонального життя. На 8 тижні вагітності лімфоїдні клітини – протимоцити – мігрують з жовткового мішка та печінки плода, а потім з кісткового мозку, та колонізують тимус. Цей процес ще точно не відомий, але передбачається, що ці попередники можуть експресувати певні поверхневі маркери, які вибірково зв'язуються з відповідними клітинами судин тимуса. Потрапивши до тимуса, протимоцити взаємодіють зі стромою тимуса, що призводить до інтенсивної проліферації, диференціації та експресії Т-клітинно-специфічних поверхневих молекул (CD4+ CD8). Диференціація тимуса на дві зони – коркову та церебральну – відбувається на 12 тижні вагітності.

У тимусі відбувається складна диференціація та відбір клітин відповідно до головного комплексу гістосумісності (ГКГ), ніби здійснюється відбір клітин, що відповідають цьому комплексу. З усіх клітин, що надходять і проліферують, 95% зазнають апоптозу через 3-4 дні після їх останнього поділу. Виживає лише 5% клітин, що зазнають подальшої диференціації, а клітини, що несуть певні маркери CD4 або CD8, потрапляють у кров на 14 тижні вагітності. Гормони тимуса беруть участь у диференціації Т-лімфоцитів. Процеси, що відбуваються в тимусі, міграція та диференціація клітин стали більш зрозумілими після відкриття ролі цитокінів, хемокінів, експресії генів, відповідальних за цей процес, і, зокрема, розвитку рецепторів, що сприймають всілякі антигени. Процес диференціації всього репертуару рецепторів завершується до 20-го тижня вагітності на рівні дорослої людини.

На відміну від альфа-бета Т4-клітин, що експресують маркери CD4 та CD8, гамма-бета Т-лімфоцити експресують CD3. На 16 тижні вагітності вони становлять 10% периферичної крові, але у великій кількості виявляються в шкірі та слизових оболонках. За своєю дією вони подібні до цитотоксичних клітин у дорослих та секретують IFN-γ та TNF.

Цитокінова відповідь імунокомпетентних клітин плода нижча, ніж у дорослої людини, тому il-3, il-4, il-5, il-10, IFN-γ нижчі або практично не виявляються при стимуляції лімфоцитів, а il-1, il-6, TNF, IFN-α, IFN-β, il-2 – відповідь клітин плода на мітогени така ж, як і у дорослої людини.