Токсикология репродуктивного цикла

В этой статье будут рассмотрены все возможные токсические эффекты, вызываемые опасными веществами во время репродуктивного цикла. Важно отметить разницу между двумя научными терминами - тератологией и тератогенезом.

Специализированной областью, изучающей этиологию аномального развития эмбриона, является ТЕРАТОЛОГИЯ, с другой стороны, ТЕРАТОГЕНЕЗ - это процесс, ответственный за врожденные эффекты во время развития эмбриона и плода.

Воздействие, которое тератоген может вызвать на продукт зачатия, не причиняя, однако, вреда матери, в основном двоякое:

• ВЛИЯНИЕ ЭМБРИОНА: это последствия, которые включают самопроизвольный аборт, резорбцию яйцеклетки или рождение мертвого плода. В этом случае плод не выживает.
• ЭМБРИОТОКСИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ: это последствия, которые позволяют плоду развиваться, но со структурными и / или функциональными пороками развития. В этом случае плод развивается иначе, чем в предыдущем случае.

Следовательно, все токсичные вещества, которые могут контактировать с матерью, также могут перейти к плоду. Следует помнить, что плацента НЕ является настоящим идеальным барьером, способным полностью защитить плод от воздействия токсичных и потенциально тератогенных веществ.
Тератология преследует несколько целей исследования, а именно: восприимчивость к тератогену, тератогенные агенты с их механизмами действия, характеристики тератогена, мишень тератогена и, наконец, видоспецифический эффект тератогена, следовательно, как опасный Вещество действует на определенный вид (талидомид не оказывал опасного воздействия на крыс, но на человека он вызывал фокомелию у новорожденных).
Во время роста плода следует учитывать три основных критических периода, в течение которых, если мать вступит в контакт с тератогенными веществами, плод может получить серьезные повреждения. Критическими стадиями являются: стадия преддифференциации (предварительная имплантация и имплантация бластоцисты в матку), органогенез (морфологические изменения) и, наконец, стадия плода (функциональные и морфологические изменения и задержка роста).
Тератогенные вещества имеют разные механизмы действия на плод. Они могут препятствовать нормальному росту плода и / или вызывать у него пороки развития. Теперь мы собираемся описать возможные механизмы действия.

1. Тератогенное вещество может усиливать апоптотическое действие на определенные типы клеток. Во время эмбриональной фазы существуют клеточные популяции, которые полезны только для правильного развития органа, после чего, будучи уже ненужными, они выступают против апоптоза клеток. тератоген усиливает апоптотическое действие этих клеток, вызывая чрезмерную гибель клеток и недостаточное развитие рассматриваемого органа.
2. ПРОИЗВОДСТВО БЕЗКИСЛОРОДНЫХ РАДИКАЛОВ и ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС.
3. Существуют вещества, которые могут вызывать ИЗМЕНЕНИЕ ДВИЖЕНИЙ КЛЕТОК. Существуют клетки, которые после развития должны двигаться, чтобы достичь своего окончательного местоположения, например, клетки нервного гребня. Эти клетки являются частью нервной трубки. Эти клетки отделяются от нервной системы. трубки и мигрируют в организм в формации, где они сформируют спинномозговые ганглии, черепные нервы и мезенхимальные клетки (которые станут костями черепа и лица). Если эти клетки нервного гребня не мигрируют правильно к своим конечным местоположениям, они будут вызывать уродства в развитии черепа и скелета лица. Кроме того, они также отвечают за правильное разделение сердца с образованием сердечных перегородок. Ретиноевая кислота и ее производные в высоких дозах вызывают порок развития скелета черепа, лица и неправильное сердечное деление, поскольку они препятствуют правильной миграции этих клеток в эмбриональном периоде.
4. Такие вещества, как вальпроевая кислота, ответственные за расщелину позвоночника у будущего ребенка, вызывают «ИЗМЕНЕНИЕ В» ЭКСПРЕССИИ (временной и пространственной) ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ РАЗВИТИЕ ЭМБРИОНА.
5. Вещества, вызывающие «ИНГИБИЦИОННОЕ ДЕЙСТВИЕ ФЕРМЕНТОВ.
6. Вещества, вызывающие ИЗМЕНЕНИЯ ПУТЕЙ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ. Если этот сигнал модифицируется и неправильно передается в ячейку, последняя будет развиваться аномальным образом.
7. Вещества, вызывающие ДЕФИЦИТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ, следовательно, вещества, которые действуют на окислительное фосфорилирование и клеточное дыхание с последующим ненормальным развитием клетки из-за недостатка основных элементов для роста (АТФ).

Дозы, которые проверяются в различных тестах на тератогенез, в основном представляют собой максимально переносимую дозу (MTD), NOEL и промежуточную дозу между MTD и NOEL. Перед проведением этих тестов должны быть проведены тесты на острую и подострую токсичность. Чтобы изучить влияние на репродуктивную функцию, различные тесты проводятся в основном в три этапа. Первая фаза оценивает степень фертильности и репродуктивной способности животного, вторая фаза касается развития плода и, наконец, третья фаза оценивает токсичность. y дородовой и послеродовой.

ПЕРВЫЙ ЭТАП: ИЗУЧЕНИЕ ПЛОДОРОДНОСТИ И РЕПРОДУКТИВНОЙ СПОСОБНОСТИ.

Период этого исследования длится 60 дней, и исследуемое вещество вводят как самкам, так и самцам.

Самца животного обрабатывают исследуемым веществом в течение как минимум двух месяцев, после чего его спаривают с самкой. В течение этих 60 дней происходит созревание от сперматогония до сперматозоидов. Затем оценивается, может ли испытуемое вещество оказывать какое-либо влияние на У самок животное обрабатывают веществом в течение 14 дней, что соответствует времени созревания яйцеклетки. Будут определены возможные эффекты, вызываемые тестируемым веществом на созревание яйцеклетки.
После этих тестов мы приступаем к спариванию, а с самкой продолжаем лечение веществом в течение всего периода беременности и кормления грудью.
При этом учитываются следующие моменты:

• Индекс сцепления;
• Индекс фертильности;
• Индекс беременности;
• Предимплантационные потери;
• Постимплантационные потери;
• Продолжительность беременности;
• Индекс жизнеспособности;
• Индекс лактации.

ВТОРОЙ ЭТАП: ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ПЛОДА.

Второй этап идет на изучение тератогенных эффектов. На этой фазе только беременные самки подвергаются тестам на тератогенез, обрабатываются токсиком в период органогенеза. Органогенез у крыс или мышей происходит с шестого по пятнадцатый день беременности.
При этом учитываются следующие моменты:

• Количество будущих детей;
• Наличие пороков развития (живорождение);
• Наличие висцеральных и скелетных пороков развития (мертворожденных);
• Материнская матка.

ТРЕТИЙ ЭТАП ИССЛЕДОВАНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ТОКСИЧНОСТИ

Беременных самок мышей или крыс обрабатывают с пятнадцатого дня беременности до дня после родов. Оцениваются количество живорождений, продолжительность беременности и родов, вес новорожденных, оценка физической зрелости живорожденных и оценка поведения.
Загрязняющие окружающую среду вещества, химические вещества и лекарства также могут быть обнаружены в поколениях, следующих за тем, кто прошел лечение или вступил в контакт с тератогенным веществом. Чтобы определить возможную передачу тератогенных эффектов в нескольких поколениях, могут проводиться исследования для нескольких поколений, так что возможные обнаруженные эффекты, такие как внешние, висцеральные и скелетные пороки развития, изучаются в нескольких поколениях. Морфологические исследования последующих поколений включают оценку возможных структурных, висцеральных и внешних пороков развития. Эти пороки развития можно определить как на живых, так и на мертвых животных, как это видно при тестировании на токсичность.

Можно ли адаптировать результаты тератогенных исследований, проведенных на животных, и адаптировать те же результаты к людям? Полученные результаты не могут быть переданы непосредственно человеку, но если было обнаружено, что вещество тератогенное для животных, во многих случаях оно тератогенный также для человека. Эффекты, которые вещество производит на животное, хорошее или плохое, воспроизводит их также и в человеке. ТЕСТЫ НА ЖИВОТНЫХ, ОДНАКО НЕ ВСЕГДА ПРЕДЛАГАЮТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТВЕТОВ НА ЧЕЛОВЕКА ВЕЩЕСТВО.

Все эти эффекты всегда зависят от времени и продолжительности воздействия, а также от степени индивидуальной чувствительности.

Другие статьи по теме «Токсикология репродуктивного цикла и тератогенез»

1. Изучение и оценка канцерогенеза
2. Токсичность и токсикология
3. Токсичность пестицидов