Фенокопии — изменения фенотипа, похожие на мутации под влиянием неблагоприятных факторов среды. В медицине фенокопии — ненаследственные болезни. Наиболее частая причина фенокопий — действие на беременных тератогенов различной природы, нарушающих эмбриональное развитие плода (генотип его при этом не затрагивается), т.е. действие определённых условий среды, копирующих проявление какого-либо известного наследственного изменения – мутации – у этого организма.
В данном случае неспецифические, т.е. немутагенные, агенты внешней среды в ходе индивидуального развития особи нарушают нормальное протекание этого процесса без изменения генотипа. Таким образом, сегодня под термином "генотип" подразумевают не механический набор независимо действующих генов, а единую, взаимодействующую на разных уровнях систему генетических элементов, которая, функционируя в конкретных условиях внешней среды, и формирует фенотип.
Фенокопии - изменения признаков организма под влиянием факторов внешней среды в период эмбрионального развития, по основным проявлениям, сходные с наследственной патологией.
Причинами фенокопий являются:
1. Кислородное голодание плода.
2. Болезнь матери при беременности.
3. Психическая травма у беременной.
4. Эндокринные заболевания у беременной
5. Питание беременной (недостатки С, В, Р, РР вит., Со, Са, Fe).
6. Лекарственные препараты при беременности (антибиотики, сульфаниламиды).
К генетическим механизмам подавления действия аллелей можно отнести эпистаз. Это такой тип взаимодействия разных генов, при котором аллели одного гена подавляют (эпистатируют) действие другого. Эпистаз может быть доминантным, т. е. эпистатируют доминантные аллели, и рецессивный, когда эпистатируют рецессивные аллели. При длительном скрещивании расщепление у гибридов второго поколения изменяется с менделевского 3:3:3:1 при доминантном зпистазе на 12:3:1, или на 9:3:4 при рецесивном. Понимание механизма эпистаза кроется в биохимических процессах: при многоэтапном процессе биосинтеза продукта, участвующего в формировании анализируемого признака, ген, включающийся в работу раньше, может эпистатировать более "поздний" ген.
Помимо описанных генетических взаимодействий существуют и многие другие. Например, полимерия, когда степень развития данного признака обусловлена влиянием ряда проявляющих сходное действие генов (полигены).
Это явление было открыто еще в 1909 г. Г. Никольсоном-Эле. По типу полимерии у животных наследуются скорости биохимических реакций, скорость роста, масса тела и многое другое. Различают полимерию некумулятивную, в этом случае для полного проявления признака достаточно наличия доминантного аллеля одного из полигенов, и кумулятивную, когда степень выраженности признака зависит от количества доминантных аллелей полимерных генов.
Необходимо отметить и способность генетического материала к внезапным изменениям, естественным или вызванным искусственным способом, что приводит и к изменению соответствующих признаков. Такие изменения называются мутациями; они могут происходить как на уровне отдельной пары нуклеотидов ДНК, так и на хромосомном уровне. В соответствии с этим изменения признаков варьируют от очень слабых, внешне практически не выявляемых, до крайне резких, приводящих к сильным изменениям организма, вплоть до уродства и гибели (летальные мутации.
Антенатальная патология – нарушение нормального внутриутробного развития организма, возникающее с момента образования оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) до начала родов в результате воздействия вредных факторов внешней (по отношению к зародышу и плоду) среды; к антенатальной относят также патологию половых клеток.
Среди многообразия воздействий, оказывающих вредное влияние на зародыш или плод, выделяют физические, химические и биологические. В первую группу входят механические и температурные факторы, ионизирующее излучение; во вторую - действие некоторых лекарственных препаратов, интоксикации химическими веществами (острые и хронические), кислородная недостаточность (напр., при декомпенсированном пороке сердца у беременной, нарушении маточно-плацентарного кровообращения); в третью - инфекции (бактериальные, вирусные, протозойные), нарушения питания (гиповитаминозы, белковый дисбаланс и др.), гормональная недостаточность (сахарный диабет, гипотиреоз и др.), неблагоприятные нервно-психические воздействия, наследственность.
Далеко не всегда влияние какого-либо вредного фактора вызывает повреждение плода. Заболевание беременной (напр., инфекционное) в одних случаях может привести к гибели зародыша или плода, в других - пройти для них бесследно. Это обусловлено большой ролью, которую играют факторы, способствующие или препятствующие реализации потенциальных возможностей различного рода патогенных воздействий. В связи с этим необходимо учитывать климатические и бытовые условия, возраст женщины (старая или юная первородящая, т.е. соответственно лица старше 30 или моложе 18 лет), ее конституцию, состояние высшей нервной деятельности, а главное - срок беременности. Отклонение нормального внутриутробного развития организма определяется в первую очередь не характером повреждающего фактора, а его воздействием на ту или иную стадию этого процесса, в котором выделяют прогенез (гаметогенез) и киематогенез, состоящий из трех последовательных стадий - бластогенеза, эмбриогенеза и фетогенеза.
Патология прогенеза (гаметопатии) включает все изменения, происходящие во время закладки, формирования и созревания половых клеток, вплоть до их слияния в процессе оплодотворения. Основой патологии гамет являются мутации - качественные и количественные изменения генетического материала, возникающие спорадически или в результате наследования. Гаметопатии. обусловленные мутацией, могут быть причиной бесплодия, спонтанного аборта, врожденных пороков развития и наследственных болезней.
Патология бластогенеза (бластопатии) возникает с момента оплодотворения яйцеклетки до 15-го дня развития плодного яйца (стадии предимплантации и имплантации бластоцисты в децидуальную оболочку матки, происходящей в среднем на 7-8-й день после оплодотворения). Воздействие патогенных факторов в этот первый, критический для зародыша период развития может привести к аплазии или ранней гибели и последующей резорбции эмбриобласта (пустые зародышевые мешки), гипоплазии и аплазии внезародышевых органов (амниона, амниотической ножки, желточного мешка), нарушению ориентации эмбриобласта в бластоцисте, двойниковым порокам развития. К бластопатиям относят также внематочную беременность, имплантацию бластоцисты у внутреннего зева и в роге матки, нарушение глубины имплантации. Большая часть зародышей, поврежденных на этой стадии внутриутробного развития, выводится из организма в результате спонтанного аборта.
После завершения имплантации, начиная с 16-х суток и включая 10-ю неделю после оплодотворения, внутриутробное развитие вступает в очень ответственный период органогенеза и плацентации (образование амниона и хориона). Наиболее чувствительной фазой развития являются первые 3-8 нед. эмбриогенеза (второй критический период), когда в первую очередь поражаются те органы и системы, которые находятся в это время в процессе активной дифференцировки и повышенного обмена веществ. К основным видам эмбриопатий относятся врожденные пороки развития. Действие повреждающих факторов в период плацентации нарушает развитие аллантоиса и связанную с этим процессом васкуляризацию хориона, что тоже имеет исключительное значение для последующих этапов внутриутробного развития. Недостаточная васкуляризация хориона лежит в основе так наз. первичной плацентарной недостаточности, результатом которой является врожденная гипотрофия плода.
Патология плодного периода (фетопатии) возникает с 11-й недели после оплодотворения и до рождения ребенка. В этот период, подразделяемый на ранний (до 28-й недели беременности) и поздний (от 28-й недели беременности до родов), происходит дальнейшая дифференцировка тканей и созревание органов плода, а также заканчивается (к 12-й неделе беременности) формирование плаценты. При выраженной фетоплацентарной недостаточности. характеризующейся снижением продукции половых гормонов, беременность может закончиться внутриутробной смертью плода. Ранние фетопатии проявляются преимущественно в виде врожденных пороков развития. Поздние фетопатии имеют большое сходство с определенными нозологическими формами болезней, что облегчает распознавание их этиологии.
Во второй половине беременности, особенно в ее конце, чувствительность плода к повреждающим факторам снижается, что обусловлено созреванием и становлением его органов и систем и формированием адаптационно-защитных механизмов. В условиях патологии резервных возможностей этих механизмов оказывается недостаточно, вследствие чего возникает патологическое состояние, наиболее часто проявляющееся симптомами внутриутробной гипоксии.