Наука, которая занимается изучением причин возникновения, развития и проявления врожденных дефектов в организме, называется тератологией. Факторы, которые вызывают эти дефекты, называются тератогенными. Морфологический дефект органа или анатомической системы, возникающий в результате спутанного морфогенеза, называется пороком развития.
Врожденные заболевания или пороки развития плода — это анатомические или структурные нарушения, присутствующие при рождении. Они могут быть вызваны генетическими факторами, условиями окружающей среды или их сочетанием, возникающими во время внутриутробного развития. Наиболее распространенные пороки развития плода демонстрируют многофакторное наследование с пороговым эффектом и определяются сочетанием генетических факторов и факторов окружающей среды. В течение первых двух недель беременности тератогенные агенты обычно убивают эмбрион, а не вызывают врожденные пороки развития. Основные пороки развития чаще встречаются на ранних стадиях эмбриогенеза, чем у новорожденных. Во время органогенеза, между 15 и 60 днями тератогенные агенты вызывают серьезные врожденные аномалии.
Эти анатомические или структурные аномалии возникают при рождении, хотя их невозможно диагностировать до позднего возраста. Врожденные пороки развития составляют примерно 20% перинатальных смертей. Приблизительно 3% новорожденных будут иметь серьезные пороки развития, и еще 3% будут иметь пороки развития, обнаруженные в более позднем возрасте.
Ключевые морфогенетические процессы в течение периода бластогенеза, которые продолжаются в течение первых 4 недель развития от оплодотворения до конца стадии формирования, могут быть изменены и привести к структурным аномалиям, включая паттерны множественных врожденных аномалий, возникающих в результате дефектов в области бластогенеза. Серьезные повреждения могут привести к смерти плода после зачатия или, вследствие плюрипотенциальной природы клеток, повреждение может быть компенсировано, что позволит продолжить развитие в нормальном режиме. Большинство исследователей считают, что правило «все или ничего» не относится к первым 2 неделям формирования.
Поскольку плод менее восприимчив к морфологическим изменениям, когда большинство органов сформированы, наиболее распространенными нарушениями, связанными с тератогенным воздействием в течение периода внутриутробного развития, являются ограничение роста плода (задержка внутриутробного развития) и незначительные ошибки морфогенеза, такие как эпикантиальные складки, клинодактили и другие. Таким образом, тератогенное воздействие приводит к широкому разнообразию эффектов, начиная от бесплодия, ограничения роста до рождения, структурных дефектов и функциональных нарушений центральной нервной системы до выкидыша или смерти плода.
Подсчитано, что примерно 10-15% пороков развития плода являются результатом неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды на внутриутробное развитие. Это означает, что приблизительно у 1 из 250 новорожденных есть структурные дефекты, вызванные воздействием окружающей среды, и, вероятно, у большего числа детей имеется задержка роста или функциональные нарушения из-за негенетических причин, другими словами, из-за действия тератогенов. Тератоген определяется как любой фактор окружающей среды, который может привести к постоянному нарушению структуры или функции, ограничивающему рост или гибель эмбриона или плода.
Существуют различные причины пороков развития плода, в том числе:
- генетические факторы (хромосомные нарушения, а также дефекты одного гена);
- факторы окружающей среды (лекарства, токсины, инфекционная этиология, механические силы);
- многофакторная этиология, включающая сочетание экологических и генетических факторов.
Пороки развития плода могут быть результатом генетических или хромосомных проблем, воздействия определенных лекарств, химикатов или инфекций во время беременности. Факторы риска включают дефицит фолиевой кислоты, употребление алкоголя или курение во время беременности, плохо контролируемый диабет и мать старше 35 лет. Считается, что многие пороки включают в себя комплекс факторов. Врожденные дефекты можно контролировать при рождении или диагностировать при помощи скрининговых тестов.
Тератогенное воздействие во время пренатального расстройства вызывает нарушение независимо от стадии развития или места действия. Большинство структурных дефектов, вызванных тератогенным воздействием, происходит в эмбриональный период, который возникает, когда происходят критические события развития и устанавливаются основы системных органов. Различные системы органов имеют разные периоды восприимчивости к экзогенным агентам.