Нейрогенез при ЗРП: этапы развития нервной системы ребенка

Представьте себе большой дом. Перед началом его строительства делаются сложные расчеты, создается проект и только потом приступают к закладке фундамента. Все это необходимо для того, чтобы дом был построен качественно и не требовал перестройки. Таким домом является головной мозг вашего будущего ребенка. И процесс его «строительства» начинается задолго до появления малыша на свет — практически с первых недель беременности.

То, как протекает этот процесс, определяет не только научится ли ребенок быстро говорить и хорошо запоминать стихи. Исследования последних лет, в том числе работа российских ученых из НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика Кулакова, показывают: условия внутриутробной жизни программируют здоровье нервной системы на всю жизнь. Особенно остро этот вопрос стоит при таком осложнении беременности, как задержка роста плода (ЗРП).

Давайте разберемся, как именно формируется нервная система человека, на какие этапы можно разделить этот процесс и почему врачи сегодня так пристально его изучают.

I этап
С восьмой по шестнадцатую неделю беременности происходит самое быстрое деление клеток — нейрогенез. В специальных зонах (вентрикулярной и субвентрикулярной) активно образуются новые нейроны.

Параллельно с этим закладываются будущие кровеносные сосуды головного мозга, обеспечивая его всеми необходимыми питательными веществами.

II этап
Нейроны не остаются на месте. С двенадцатой по двадцатую неделю они начинают миграцию — путешествие к местам своего постоянного «проживания». Это один из самых удивительных процессов: представьте себе тысячи строителей, которые должны добраться до своего этажа и встать в строгом порядке.

Миграция происходит по специальным «проводам» — глиальным волокнам. Самое интересное: нейроны, которые мигрируют первыми, занимают самые глубокие слои коры. А те, что отправляются в путь позже, проходят сквозь них и выстраиваются сверху, формируя поверхностные слои. Полный комплект нейронов в коре головного мозга собирается к 24-й неделе.

III этап
К двадцать восьмой неделе беременности кора головного мозга плода уже имеет классическую шестислойную структуру, но и это еще не все. Третий триместр — время наладки сложнейших сетей. Внутри и между разными отделами головного мозга устанавливаются нейронные связи (синапсы) и начинается процесс миелинизации нервных волокон.

Миелин можно сравнить с изоляцией на электрических проводах. Он производится специальными клетками — зрелыми олигодендроцитами (примерно с 30 по 32-ую недели). Эта изоляция обеспечивает быструю и четкую передачу сигналов, что является основой для будущих когнитивных задач, поведения и двигательных функций.

Что же происходит, если плод испытывает хронический стресс, например, из-за плацентарной недостаточности и нехватки кислорода (гипоксии)? Мозг вынужден выживать, и это накладывает отпечаток на его структуру и дальнейшее развитие.

Ученые выделяют несколько основных «точек агрессии» при задержке роста плода:

1. Повреждение белого вещества головного мозга (то есть той самой «изоляции» — миелина), что характеризуется уменьшением объема белого вещества и его гипомиелинизацией. Всё потому, что клетки-предшественники олигодендроцитов, которые должны стать производителями миелина, чрезвычайно чувствительны к условиям гипоксии и воспаления.

2. Истончение коры и серого вещества головного мозга. Особенно страдают зоны, ответственные за память и обучение — гиппокамп, лобные и височные доли.

3. Изменение кровоснабжения отделов головного мозга. В условиях хронической гипоксии включается механизм «выживания», характеризующийся перераспределением кровотока от лобных долей (отвечающие за высшие функции) к более древним, жизненно важным структурам, — базальным ганглиям и стволу головного мозга, которые отвечают за дыхание и сердцебиение. Это настоящий сдвиг от развития к выживанию.

Как же врачи могут узнать, что головной мозг плода страдает? На помощь приходит поиск специальных молекул в крови матери — биомаркеров. Одним из главных кандидатов является «нейротрофический фактор мозга (BDNF)».

Этот белок — настоящий «ангел-хранитель» нейронов. Он помогает им выживать, стимулирует рост новых отростков и образование синапсов. BDNF работает по принципу «меча и орала»: в одной форме (зрелый BDNF) он спасает клетки, а в другой (pro-BDNF) — может запускать их гибель (апоптоз). Именно нарушение этого баланса наблюдается при задержке роста плода.

BDNF обнаруживается в пуповинной крови, и его уровень может свидетельствовать о повреждениях и компенсаторных возможностях головного мозга новорожденного.
Кроме него, ученые исследуют и другие белки: S100B (маркер повреждения глиальных клеток), GFAP, UCHL1 и другие. Важно понимать: одни белки сигнализируют об остром повреждении, другие — о хроническом процессе.

Формирование нервной системы — это сложный и многоэтапный процесс. Изучение его механизмов, поиск надежных биомаркеров — не просто научный интерес. Понимание клеточных и молекулярных причин нарушений процессов нейрогенеза дает надежду на создание новых методов ранней диагностики и профилактики неврологических нарушений, которые могут проявиться уже с рождения.

Информация носит общий характер и не заменяет консультацию врача.