Диссертация (1145832), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Первыйфункционирует преимущественно на ранних сроках беременности с пиком активности на12-13-й неделе, второй – во II триместре беременности. ТБ и внезародышевая мезодерма с43сосудами представляет собой единый внезародышевый орган – хорион, который образуетплодную часть плаценты. У человека развитие хориона существенно опережает развитиепроизводных эмбриобласта. Раннее начало дифференцировки хориона связано с егофункцией: обеспечить газообмена и питание развивающегося эмбриона посредствомвзаимосвязи с материнским организмом.Для клеток ТБ характерна гипометилирование межгенных областей, в частностиДНК-повторов и районов перицентромерного гетерохроматина.
Гипометилированноесостояние этих районов приводит к активации находящихся в них ретротранспозонов иэндогенных ретровирусов. Продуцируемые ими малые РНК поступают из ТЭ во ВКМ, гдеблокируют экспрессию генов клеточной дифференцировки, поддерживая, наряду сдругими транскрипционными факторами OCT4, SOX3, NANOG, тотипотентное состояниеклеток эмбриобласта (Hemberger, 2010). Считается, что гипометилированное состояниегеном клеток ТБ важно для нормальной плацентации, стимулирует экспрессию генов,определяющих инвазивные свойства ТБ. Многие гены, экспрессия которых зависит от ихгендерного происхождения (т.е. от того, передаются они зародышу от яйцеклетки илисперматозоида), оказываются импринтированными в тканях плода, но активноэкспрессируются в плаценте. Нарушения нормального паттерна импринтированностигенов вследствие ошибок эпигенетического репрограммирования генома во времягаметогенеза и на доимплантационных стадиях развития играют важную роль и впатологии развития плаценты (Лебедев, Саженова, 2008).
Так, гипометилированиедифференциально метилированных генов плацентыPLANGL1и KCNQ10T1 наматеринских хромосомах в клетках цитотрофобласта и мезенхимы ворсин плацентызарегистрировано почти в 10% всех случаев невынашивания беременности ранних сроков(Саженова, Лебедев, 2006).В течение третьей недели развития в результате миграции клеток формируются тризародышевых листка – энтодерма, мезодерма и эктодерма. Из материала этих листков входе органогенеза будут формироваться ткани эмбриона и внезародышевых органов.
Кконцу недели почти полностью сформирована хорда, из нервной пластинки образуетсянервный желоб, по внешней стороне которого начинает уплотняться мезодерма, образуяпары сомитов (цит. по Баранов, Кузнецова, 2007).В дальнейшем, из центральных крупных частей сомитов развивается вся скелетнаямускулатура тела, а из более рыхлых парных периферических участков – зачаткиканальцевпервичнойивторичнойпочки,эпителиальныевыстилкибрюшной,плевральной и перикардиальной полостей, вся гладкая мускулатура и зачаток сердца.
Из44других частей сомитов – склеротома и дерматома – развиваются соответственно осевойскелет и кожа. Одновременно с этим начинают своё развитие ткани, имеющие экто- иэнтодермальное происхождение.Зачатки лёгких возникают на 6-8 неделе беременности в виде парного выпячиваниявентро-каудального отдела пищеварительной трубки. Трубочки лёгочного эпителиярастут и ветвятся, образуя бронхиальное дерево.
Этот процесс сопровождается развитиемсосудистой системы. Пространственную дифференцировку развивающейся дыхательнойтрубки во многом определяет окружающая её мезенхима. Лёгочная мезенхима являетсяпроизводной латеральной части мезодермы и дает начало многим компонентам лёгких:соединительной ткани, предшественникам эндотелиальных клеток, гладкой мускулатуре,окружающей дыхательные пути и кровеносные сосуды, хрящам трахеи, лимфатическимсосудам и мезотелиальным клеткам, выстилающие внешнюю поверхность лёгких, плевру(Cardoso, Lü, 2006).Генетический контроль и регуляция роста и дифференцировки дыхательной трубкидетально изучены на мышах.
В мезенхиме, прилежащей к апикальной части трубкипродуцируются транскрипционные факторы TBX-4 и TBX-5, запускающие синтезфактора роста фибробластов FGF-10. FGF-10 связывается с рецептором FGFR-2 наповерхности клеток эпителия и, вместе с транскрипционным фактором NKX2-1, которыйэкспрессируется в клетках эпителия, стимулирует активную пролиферацию этих клеток.Это обеспечивает элонгацию дыхательной трубки. В точке ветвления в клетках эпителиясинтезируетсятранскрипционныйфакторBMP-4,подавляющийпролиферациюэпителиальных клеток.
Здесь же локально подавляется работа FGF-10. Таким образом, вапикальной части останавливается пролиферация эпителиальных клеток, а вместо одногопролиферирующего участка, образуется два таких участка по бокам от точки ветвления, вкоторых экспрессируются NKX2-1 и FGF-10. Кроме того, в точке ветвлениянакапливаютсяколлагеныпервого,третьегоипятоготипов,фибронектинипротеогликаны (Cardoso, Kotton, 2008). Пространственную организацию дыхательноготракта определяет комбинация паттернов экспрессии гомеозисных генов hoxa3, hoxa5,hoxb3, hoxb6 (Cardoso, Lu, 2006). К третьему триместру беременности лёгкие полностьюготовы к газообмену (Cardoso, Lü, 2006).Роль 5-метилцитозина и 5-гидроксиметилцитозина в установлении и поддержанииособых структурно-функциональных состояний хроматина, необходимых для корректнойреализации программы индивидуального развития, является предметом пристальногоизучения.
Любые нарушения характера метилирования и гидроксиметилирования,45индуцированные воздействием экзогенных или эндогенных факторов, могут приводить кпатологическимизменениям,нарушающимнормальноезапрограммированноефункционирование генома.Недостаточность данных об эпигенетических особенностях генома гамет иэмбриона человека и всё более широкое применение вспомогательных репродуктивныхтехнологий делает актуальным проведение исследования в этой области. Таким образом,необходимы дальнейшие исследования механизмов репрограммирования генома человекав гаметогенезе и эмбриогенезе как для понимания фундаментальных проблем биологииразвития, так и для решения актуальных задач медицинской генетики.46ГЛАВА 2.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ2.1. Материал исследованияМатериалом исследования послужили препараты хромосом и интерфазных ядер,приготовленные из следующего биологического материала (табл. 1):•образцов эякулята от 13 доноров спермы (возраст 22-34 года, средний возраст28,6±1,1 года) и от 37 пациентов из бесплодных пар (возраст 21-53 года, среднийвозраст 34,9±1,05), обратившихся в отделение вспомогательных репродуктивныхтехнологий НИИ АГиР им. Д.О.Отта или в медицинский центр «Аймед» дляпроведения спермиологического анализа.•образцов биоптатов тканей семенника 15 пациентов (возраст 24-54 года, среднийвозраст 37,1±2,29 года), имеющих нормальный кариотип, с диагнозом азооспермия(у 7 пациентов был поставлен диагноз обструктивная азооспермия, у 8 –необструктивная азооспермия), обратившихся в отделение вспомогательныхрепродуктивныхтехнологийНИИАГиРим.Д.О.Оттадляпроведениядиагностической биопсии яичка.•19 неоплодотворившихся яйцеклеток на стадии MII (метафаза второго делениямейоза), полученных в стандартных циклах ЭКО в отделении вспомогательныхрепродуктивных технологий НИИ АГиР им.Д.О.Отта и не сформировавшихпронуклеусы, свидетельствующие об оплодотворении, через 20 часов последобавления спермы.•зигот и бластомеров дробящихся зародышей человека до стадии бластоцистывключительно.Висследованиибылииспользованызиготы,эмбрионыдоимплантационных стадий развития и бластоцисты, полученные в стандартныхциклах ЭКО в отделении вспомогательных репродуктивных технологий НИИАГиР им.Д.О.Отта и не пригодные для переноса в полость матки по причиненарушений морфологии или плоидности.•образцов эмбрионального легкого и цитотрофобласта хориона 4-х эмбрионовчеловека сроком развития 5-12 недель (1 эмбрион на сроке развития 5-6 недель, 2эмбриона на сроке развития 8-9 недель, 1 эмбрион на сроке развития 11-12 недель).Эмбриональные и экстраэмбриональные ткани были получены путем кюретажаполости матки у пациенток, обратившихся в НИИ АГиР им.Д.О.Отта дляпрерывания нормально развивающейся беременности по социальным показаниям.47Таблица 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
