Генетический контроль нейруляйции

Гены сегментации собраны в кластер. Структура кластера и алгоритм экспрессии генов в нем преформируют структуру и план посегментного строения организма. Такое соответствие генетической и морфологической организации называется коллинеарностью.

Все гены, регулирующие сегментацию, характеризуются ранней посегментной транскрипцией, и их работа ограничена во времени и пространстве. Т.е. они активны в местах будущих сегментов и далее в самих сегментах в период раннего эмбриогенеза.

В результате сделаны следующие выводы:

• 
  Гены гомеобокса представляют собой группу генов-регуляторов раннего эмбрионального развития, чье функционирование реализуется в определенной иерархической последовательности.
  
• 
  Эволючионная история этих генов восходит к прокариотам. Их функция состоит в обеспечении клеточных ядер зародыга начальными сигналами дифференцировки.
  
• 
  В ходе эволюции функции этих генов могли меняться.
  
• 
  Механизмы развития эволюционно различающихся животных гораздо более универсальны, чем полагали ранее.
  

Отношения между генами укладываются в следующие рамки:

• 
  независимое действие
  
• 
  "включение - выключение" одних генов другими
  
• 
  сложная иерархическая сеть отношений, в которой возможно как прямое, так и опосредованное действие одних генов на другие.
  

Гены GAP контролируют метамеризацию, осуществляемую генами Pair-rule, но влияют и на гомеотические гены (гены гомеозиса), осуществляющие индивидуальную идентификацию сегментов.

Гены Pair-rule транскрибируются на стадии синцитиальной бластулы. Большинство этих генов назодится во взаимодействии с геном fushi tarazu (ftz). Этот ген имеет гомеобокс и является геном сегментации. Его транскрипция идет на стадии бластодермы и по расположению транскрипта претворяется в паттерн из семи поперечных полос еще до формирования клеточных мембран.

Заметнее всего метамеризацию определяет ген engralaid (en), отнесенный к группе Pair-rule. Его экспрессия приводит к образованию 15 рядов клеток (парасегментов) внутри зародышевой полоски, из которой развивается большая часть зародыша. Дальнейшая метамериация выражает активность гомеотических генов - генов гомеозиса.

Таким образом, в ходе сегментации первыми нчинают действовать гены материнского эффекта, чей транскрипт накапливается в оогенезе (bicoid, oscat, torso). Следующий уровень - гены GAP и Pair-rule. Последними работают гомеотические гены (гены гомеозиса), определяющие структуру парасегментов. Активность генов предыдущего уровня определяет работу следующего.

Полагают, что эволюция хордовых шла путем дупликации генов Hox. Так, у ланцетника имеется один инсулиноподобный ген, которому гомологичны три гена у млекопитающих.

У беспозвоночных эволюция шла путем изменения гомеобокссодержащих генов посредством тандемных дупликаций.

Понятие "гомеозис" ввел У.Бетсон в 1894г. Под гомеозисом он понимал способность одних сегментов, на которые разделен организм, приобретать признаки, свойственные другим.

Сегментация характеризуется количеством сегментов и их качетсвенными особенностями. Количество сегментов определяется сегрегационными генами, мутации которых нарушают переднезаднюю полярность сегментов, вызывают их слияние, уменьшение количества сегментов и образование нежизнеспособных уродов.

Качественные особенности сегментов контролируют гомеозисные гены, которые подразделяют на два комплекса: Antennapedia-Complex (ANT-C) и Bithorax-Complex (BX-C). ANT-C-гены контролируют развитие головных и передних грудных сегментов.

BX-C состоит из трех субкомплексов: Ubx, контролирующего сегменты груди, и субкомплексов abdomen-A и abdomen-B, контролирующих развитие брюшных сегментов.

Для генов субкомплекса Ubx характерны три особенности:

• 
  Они собраны в кластер в небольшом участке 3-й хромосомы. В кластер входят следующие гены: bithorax (a), (bx); contrabithorax (b), (cbx); ultrabithorax (c) (ubx); bithoraxoid (d) (bxd); postbithorax (e) (pbx).
  
• 
  Для них характерен цис-транс эффект, который проявляется в зависимости действия двух мутантных генов одной особи от положения в двух родительских хромосомах.
  

• 
  Полярность проявления означает, что аллели дикого типа, лежащие справа от мутантного локуса, инактивируются, а их рецессивная мутантная аллель обнаруживает свое действие.
  

По гипотезе Э.Льюиса:

4. 
   Сходство серии мутантов bithorax с опероном бакретий.
   
5. 
   Предположение, что аллели дикого типа продуцируют морфогены, а мутанты - нет. Это означает что продукт трансляции гена подавляет потенцию развития сегмента по типу предыдущего сегмента. То есть, регуляция качественного развития метамеров гомеозисными генами состоит в том, что от предыдущего сегмента к последующему эти гены меняют формообразовательные потенции. Поэтому при мутации последующий сегмент проявляет потенции предыдущего.
   

В 1891 г. Г.Дриш открыл явление эмбриональных регуляций, отделяя друг от друга 2 бластомера яйцеклетки морского ежа. Сначала каждый из бластомеров образовывал половину бластулы, открытую с одной стороны. Затем каждая из них замыкалась в шар и из каждой получался целый зародыш. То есть некоторая часть зародыша может дать целостный организм нормальной структуры. Эмбриональная регуляция или «дришевские регуляции» - это восстановление нормальной, геометрически правильной и полной структуры организма, несмотря на удаление, добавление или перемешивание части материала зародыша.

Из этого следует:

1. 
   Дришевские регуляции возможны лишь при наличие мультипотентности клеток зародыша.
   
2. 
   В норме каждая часть зародыша принимает только одно значение из всего имеющегося набора потенций, т.е. детерминирует свою судьбу.
   

Л.Вольперт предложил истолкование закона Дриша – концепцию «позиционной информации». Она состоит в том, что каждая клетка еще до видимой дифференцировки зародыша независимо от соседей получает информацию о своем положении в зародыше и затем на основании этих данных дифференцируется в том или ином направлении. Такая информация может задаваться концентрацией в данной точки некоего морфогена или соотношением концентраций нескольких морфогенов. Противоречие этой теории в том, что многие клетки обладают до определенной стадии развития зародыша мультипотентностью, ее путь дифференцировки жестко не определен, значит морфогены должны подаваться порциями и не могут присутствовать в данной точке изначально. С точки зрения концепции ПИ невозможно объяснить некоторые дришевские регуляции (например, образование нормального зародыша из 4 бластомеров, взятых от разных зародышей).

Концепция морфогенетических полей, напротив, утверждает, что все компоненты зародыша координируют поведение друг друга. (Каждая клетка вступает в дифференцировку на основании сигналов от ближних и дальних соседей).

К недришевским регуляциям относятся регуляции путем сортировки. При перемешивании клеток разных зародышевых листков клетки через некоторое время кооперируются таким образом, чтобы разграничить клеточную массу на однородные структуры (клетки эктодермы будут соединяться с подобными себе, мезодермальные – с мезодермальными, что приведет к образованию зародышевых листков). Явления данного типа основаны не на изменении презумптивных значений клеток согласно их новому положению, а, напротив, на сохранении каждым типом клеток исходных свойств. Такая сортировка объясняется тем, что клетки лучше контактируют с себе подобными за счет гомологичных связей, образующихся с помощью специфических молекул адгезии, различающихся у разных типов клеток.

Эмбриональная индукция и ее этапы в раннем развитии амфибий. Индукция нейральных закладок хордомезодермой (первичная индукция по Г. Шпеману). Индукция мезодермы (П. Ньюкуп). Тангенциальная индукция. Современные представления о молекулярных механизмах индукционных процессов.

Развитие представляет собой последовательность процессов:

1. 
   образование переднезадней оси и радиальной симметрии на стадии оогенеза
   
2. 
   формирование билатеральной симметрии вследствие поворота оплодотворения и образования серого серпа
   
3. 
   закладка ньюкуповского центра организации во время дробления (стадия средней бластулы)
   
4. 
   образование шпемановского индуктора (стадия поздней бластулы)
   
5. 
   индукция гаструляции и нейруляции
   

Следующий этап индукционных процессов – индукция нейральной ткани из эмбриональной эктодермы под воздействием подстилающей хордомезодермы (дорсальной губы бластопора). Это был первый экспериментально обнаруженный факт индукционных взаимодействий (Г. Шпеман, Г. Мангольд, 1921), поэтому часто это явление называют первичной эмбриональной индукцией. хотя она следует за ньюкуповской. Мангольд вырезала кусочек ткани из дорсальной губы бластопора гаструлы гребенчатого тритона (Triturus cristatus) со слабопигментированным зародышем, и пересадила ее в вентральную область другой гаструлы близкого вида, тритона обыкновенного (T. vulgaris), зародыш которого характеризуется обильной пигментацией. Эта естественная разница в пигментации позволила различить в химерном зародыше ткани донора и реципиента. Клетки дорсальной губы при нормальном развитии образуют хорду и мезодермальные сомиты (миотомы). После пересадки у гаструлы-реципиента из тканей трансплантата развивалась вторая хорда и миотомы. Над ними из эктодермы реципиента возникала новая дополнительная нервная трубка. В итоге это привело к образованию осевого комплекса органов второго головастика на том же зародыше.

В ходе дальнейших экспериментов было установлено, что организатор не обязательно должен быть живыми клетками, да и прямой контакт между ним и реагирующей тканью не обязателен. Из этого следует, что индукция опосредуется действием каких-то химических соединений. Оказалось, что спектр в-в, обладающих таким воздействием, очень широк (ксенотрансплантанты, ткани печени и др. органов, неорг. в-ва и пр.). Встречались и случаи самоиндукции. В конце концов была выявлена белковая природа индукторов. Сочетание градиентов таких белковых факторов ведет к проявлению всего многообразия дифференцировок.

Процессы эмбриональной индукции представляют собой каскад активации или репрессии генов продуктами экспрессии других генов.

Около вегетативного полюса в период оогенеза синтезируется фосфорпротеин disheveled, который перемещается на дорсальную сторону при повороте оплодотворения. По всей цитоплазме диффузно распределен β-катенин, который вскоре после оплодотворения начинает расщепляться везде, кроме дорсальной стороны, где активность расщепляющего фермента подавлена белком disheveled. β-катенин явл. фактором ньюкуповской индукции. Он связывается с промоторами некоторых генов, таких как nodal (определяет лево-правую симметрию) и siamosis. Они начинают экспрессироваться. Продукт гена siamosis, взаимодействуя с белками семейства, активируют белок goosecoid, который содержится в ядрах клеток шпемановского организатора. Т.о., ньюкуповская и шпемановская индукции – не независимые события. goosecoid активирует гены, являющиеся непосредственными факторами шпемановской индукции – chordin и noggin. Они связывают молекулы BMP, белков семейства TGF – β. Когда BMP находятся в свободном состоянии, они связываются с мембранными рецепторами клеток, что не позволяет им развиваться в нейральные или осевые структуры. Когда BPM связан chordin и noggin, такое развитие становится возможным.

Понятие компетенции эмбриональной закладки, ее роль в определении ответа на индукционное воздействие.

Способность эмбриональных тканей отвечать на действие индуктора – компетенция. Она может меняться в зависимости от возраста закладки (например, в экспериментах презумптивная покровная эктодерма на стадии ранней гаструлы отвечает на действие Шпемановского организатора лучше всего, к стадии поздней гаструлы ответ исчезает).

Реагирующие ткани могут видоизменять поступающие к ним сигналы. Это было впервые показано опытным путем в эксперименте Г.Шпемана и Шоттэ, посвященном изучению индукционных взаимодействий при образовании ротовых структур у бесхвостых и хвостатых амфибий (у хвостатых это балансеры, нитевидные выросты, у бесхвостых – роговые зубчики). Эти структуры могут возникнуть из любого участка вентральной эктодермы, если этот участок будет пересажен в ротовую область. Индуктором является стенка эмбриональной глотки. Вентральную эктодерму лягушки подсаживали в рот к тритону. Участок эктодермы лягушки под воздействием индуктора тритона построил ротовые органы лягушки. Когда тритона с лягушкой «поменяли ролями», результат оказался аналогичным – индукция глоткой лягушки вызвала в тканях тритона развитие ротовых структур именно тритона. Это означает, что ткань, подвергнутая индукции может интерпретировать сигнал. Эта способность входит в понятие компетенции. Индукторы часто являются лишь триггерами, пусковыми механизмами, для тканей, имеющих готовую систему молекулярных и надмолекулярных структур, способных осуществить сложный сигнальный каскад, необходимый для той или иной дифференцировки или перестройки.

Однако иногда возникающие под воздействием искусственных индукторов структуры не имеют нормального строения. Значит, индукции недостаточно для правильной организации закладки. Индукторы осуществляют только эвокацию (побуждение к процессу), а индивидуация (образование пространственного порядка) осуществляется другими факторами. По одной из версий, индивидуация регулируется градиентами концентрации индукционных факторов. Соотношение концентраций нескольких факторов будет определять, какой из зачатков возникнет в каждой области. Но направление и возможность дифференцировок, структурная организация во многом также зависит от межклеточных взаимодействий, механических напряжений, геометрии клеточных групп и т.д..
7. Элементы сравнительной эмбриологии позвоночных
Закон зародышевого сходства Бэра и его современная трактовка.
Бэр продемонстрировал единство плана строения зародышей различных классов позвоночных. Это привело его к важнейшему эмпирическому обобщению - «закону зародышевого сходства» (начало XIX в). Бэр утверждал следующее: зародыши различных видов, относящихся к одному типу, более сходны между собой, нежели взрослые формы, и их видовые различия нарастают по ходу развития. Иными словами, сначала в развитии появляются черты типа, потом класса и т. д.

В основе действия закона зародышевого сходства лежит большая жизнеспособность тех мутантов, у которых фенотипический эффект мутаций проявляется на более поздних стадиях онтогенеза; рано проявляющиеся мутации чаще приводят к нарушениям работы сложных корреляционных систем в развивающемся организме, что ведёт к гибели зародыша. Поэтому онтогенез в целом проявляет тенденцию оставаться консервативным (особенно на ранних стадиях). 3ародышевое сходство разных видов есть следствие их филогенетического родства и указывает на общность происхождения, что впервые подчеркнул Ч. Дарвин.

Выше говорилось о ЗЗС, сформулированного Бэром на основе сопоставления хода развития различных классов позвоночных: чем раньше стадия развития, тем более сходной является структура зародышей, относящихся к различным систематическим группам. Это означает, что, по Бэру, в ходе развития нарастает дивергенция (расхождение) признаков. Оценивая сегодня этот закон следует учесть, что Бэр не был знаком с более ранними, чем нейрула, стадиями развития позвоночных. Исходя из полученных позже сведений картина рисуется иначе: как раз наиболее ранние стадии развития - дробление, гаструляция - в развитии различных классов позвоночных могут проходить совершенно по-разному: достаточно сопоставить гаструляцию у костистых рыб, амфибий и амниот. На поздних стадиях развития также, конечно, имеются существенные систематические различия: применительно к этим стадиям закон Бэра полностью сохраняет свою силу. Однако, имеется период развития, который можно назвать «узлом сходства», поскольку в этот период у всех без исключения позвоночных сходным путем развиваются сходные структуры: это период закладки осевых органов - нервной трубки, хорды, сомитов и других сопутствующих образований. Зародыши различных классов позвоночных различными путями (например, проходя или не проходя через инвагинационную гаструляцию) подходят к этому этапу, но затем проходят его весьма единообразно. Иногда данную стадию развития называют «фарингула» (от греческого pharynx - глотка).

Такое единообразие связано с тем, что в основе нейруляции и закладок осевых органов у всех позвоночных лежит одно и то же в принципе морфогенетическое движение: передне-заднее растяжение - латеромедиальная конвергенция материала дорсальной эктодремы и мезодермы. Именно это движение, лежащее в основе формирования центральной нервной системы и сопутствующих ей двигательных и опорных органов, и определяет единый тип развития и строения всех позвоночных.

1) форма сферическая;

2) крыша бластулы имеет вид небольшого многоклеточного диска, называемого бластодиском, или бластодермой, а дно представлено объемной массой нераздробившегося желтка;

3) между бластодиском и желтком имеется узкое пространство подзародышевая полость (щелевидная).

Дробление костистых рыб. В яйцеклетках костистых рыб после оплодотворения начинается движение цитоплазмы по направлению к анимальному полюсу, где образуется скопление свободной от желтка цитоплазмы - будущий бластодиск. Масса недробящегося желтка называется желточной клеткой. По периферии бластодиска его цитоплазма непосредственно переходит в тонкий поверхностный слой цитоплазмы желточной клетки - желточный цитоплазматический слой. Такая сегрегация цитоплазмы от остального объема яйцеклетки, занятой желтком, продолжается в течение нескольких делений дробления.

Дискоидальное дробление у костистых рыб характеризуется тем, что его первые 4-5 борозд проходят меридионально (вертикально) и под прямым углом друг к другу. Дискоидальное дробление, как и полное неравномерное дробление, полностью отвечает правилам Гертвига-Сакса.

Борозда первого деления дробления закладывается на анимальном полюсе и распространяется вертикально по направлению к вегетативному, но разделяет только цитоплазму бластодиска, так что образовавшиеся бластомеры снизу и по периферии бластодиска не отграничены от желтка. Борозда первого деления проходит поперек длинной оси бластодиска, который имеет эллипсоидную форму при взгляде со стороны анимального полюса. Борозда второго деления дробления проходит перпендикулярно первой борозде вдоль длинной оси бластодиска. Борозды третьего деления параллельны борозде первого, а борозды четвертого деления параллельны бороздам второго.

На стадии 16 бластомеров впервые появляются клетки, полностью отделенные друг от друга и от желтка, - это квартет самых центральных бластомеров. Такое полное отделение происходит в конце четвертого цикла, когда борозды деления отсекают бластодиск от центра, распространяясь к краю бластодиска. Периферические 12 бластомеров называют краевыми бластомерами. Их цитоплазма переходит непосредственно в желточный цитоплазматический слой.

Борозда пятого или шестого деления дробления проходит горизонтально (параллельно экватору яйца), в результате этого образуется второй, внутренний ярус бластомеров, называемых глубокими клетками. Из глубоких клеток образуется непосредственно зародыш костистых рыб. Каждая глубокая клетка является одной из двух дочерних клеток четырех центральных бластомеров на 32-клеточной стадии. Другие дочерние клетки остаются поверхностными. Дочерние клетки краевых бластомеров также становятся поверхностными.

В последующем появляются тангенциальные борозды, при этом направление борозд дробления подвержено большим индивидуальным колебаниям. Деления дробления становятся «метасинхронными», поскольку в ходе каждого клеточного цикла по бластодиску проходит волна митозов. Клетки на анимальном полюсе вступают в митоз первыми, краевые бластомеры последними. Зародыш на стадии 256 бластомеров представляет собой морулу, где бластомеры образуют бугристую шапочку, возвышающуюся над желтком.

После 9-11 деления клеточный цикл удлиняется, наступает десинхронизация делений, появляется подвижность глубоких бластомеров.

Краевые бластомеры ранней бластулы имеют уникальную судьбу. Начиная с 10-го клеточного цикла, боковые мембраны этих влеток исчезают, а цитоплазма и ядра сливаются с желточным цитоплазматическим слоем желточной клетки. Так образуется желточный синцитиальный слой с одним рядом ядер в виде узкого кольца вокруг края бластодермы. После образования желточного синцитиального слоя клетки вышележащего яруса поверхностных бластомеро встановятся краевыми, но в отличие от краевых бластомеров предыдущих стадий они полностью отделены мембранами от желточной клетки. Ядра желточного синцития претерпевают 3-5 метасинхронных делений, количество рядов ядер к стадии средней бластулы возрастает. К поздней бластуле часть ядер синцития перемещается под бластодерму, образуя внутренний желточный синцитиальный слой, другая часть желточного синцития спереди от края бластодермы формирует наружный желточный синцитиальный слой. Часть ядер внутреннего слоя может образовываться за счет деления самых базальных глубоких бластомеров. Желточный синцитиальный слой непосредственно не участвует в построении тела зародыша. Это экстраэмбриональное образование, имеющее важное морфогенетическое занчение и обеспечивающее эпиболию бластодермы во время гаструляции.

Поверхностные бластомеры в процессе бластуляции образуют эпителиальный монослой бластодермы - покровный слой. Вначале поверхностные бластомеры делятся как в плоскости пласта, так и перепендикулярно ему. Планарные деления дают дочерние клетки, отсающиеся в покровном слое, а при перпендикулярном делении одна дочерняя клетка остается в покровном слое, другая же становится глубокой клеткой. По мере развития клетки покровного слоя сильно уплощаются, покровный слой становится трудно различимым. Боковые поверхности бластомеров покровного слоя образуют плотные и промежуточные контакты, которые обеспечивают изоляцию внутренней среды зародыша от окружающей среды. Краевые бластомеры покровного слоя и прилежащие к ним участки желточного синцитиального слоя соединены плотным и следующим за ним протяженным промежуточным контактом. К стадии поздней бластулы деления бластомеров покровного слоя совершаются только в плоскости пласта, а после начала эпиболии и до ее конца число клеток покровного слоя не меняется. Клетки покровного слоя не участвую в построении тела зародыша.

Таким образом, к стадии поздней бластулы в зародышах костистых рыб формируются три морфологически обособленных клеточных компартмента с разной судьбой - глубокие клетки (эпибласт), поверхностные клетки (перидерма) и желточный синцитиальный слой (перибласт). Трехслойная структура бластодермы - особенность, общая для всех костистых рыб.

Желточный синцитий играет ведущую роль в эпиболии: его край активно сокращается (благодаря эндоцитозу участков клеточных поверхностей) и подтягивает в вегетативном направлении слой поверхностных клеток, которые при этом перегруппировываются. По завершении эпиболии образуется желточный мешок, который впоследствии втягивается внутрь зародыша, входя в состав его кишечника. Однако еще много раньше (когда обрастание охватило не более половины поверхности яйцеклетки) в той части бластодиска, которая будет соответствовать дорсальной стороне зародыша, протекают основные формообразовательные процессы. Важное отличие костистых рыб от осетровых и амфибий состоит в том, что у первых отсутствует типичное гаструляционное подворачивание (инволюция). Она заменена ингрессией - вселением под поверхность бластодиска небольшой группы клеток. Основную роль в формировании осевых зачатков у костистых рыб играют уже знакомые нам по развитию амфибий движения конвергентной интеркаляции клеток к дорсальной средней линии (рис. 58, А, Б). При этом все осевые зачатки (хорда, сомиты, нервная трубка) образуются из внутренней массы бластомеров, с самого начала лежащих на разных уровнях. Это означает, что карта презумптивных зачатков у костистых рыб с самого начала является трехмерной (рис. 58, В). Клетки наружного слоя образуют лишь внешнюю часть эктодермы зародыша. Интересно, что у карпозубой рыбы нотобранха, обитающей в пересыхающих водоемах тропических стран, поверхностные бластомеры вовсе не участвуют в развитии зародыша, а образуют плотную оболочку, предохраняющую яйца от высыхания. Данное приспособление можно рассматривать.ю как аналог амниотических оболочек высших позвоночных.

При нейруляции у костистых рыб не происходит типичных для большинства зародышей позвоночных движений скручивания нервной пластинки. Вместо этого презумптивыне клетки нервной системы конвергируют к средне-дорсальной линии зародыша, одновременно с другими клетками осевых зачатков, а невроцель возникает в этой клеточной массе шизоцельным путем (т.е. путем расхождения клеток).

В ходе первого этапа гаструляции бластодерма разделяется на два пласта: верхний многослойный (эпибласт) и нижний однослойный (первичный гипобласт). Между ними располагается щелевидная полость – бластоцель.

С самого начала развития зародышевый диск расположен на желтке не горизонтально – один конец всегда находится выше другого. Это уже на самых ранних стадиях развития определяет положение передне-задней оси зародыша. Головной конец всегда располагается на том конце зародышевого диска, который расположен на желтке ниже. В эпибласте на заднем конце зародышевого диска образуется клеточное скопление серповидной формы – так называемый серп Коллара. Клетки серпа Коллара выселяются из эпибласта и продвигаются вперед, отодвигаю клетки первичного гипобласта к краевой области зародышевого диска, - формируется вторичный гипобласт, который при дальнейшем развитии войдет в состав внезародышевой энтодермы.

В результате сложных морфогенетических движений значительная часть клеток эпибласта концентрируется в задней области светлой зоны. Это скопление клеток получило название первичной полоски. На первом этапе гаструляции первичная полоска удлиняется в краниальном направлении за счет дальнейшей миграции клеток эпибласта к центральной оси зародыша. На конце полностью сформированной первичной полоски образуется структура примерно из 20 крупных клеток столбчатой формы – гензеновский узелок.

Второй этап гаструляции заключается в выселении клеток из первичной полоски в полость бластоцели. Миграция клеток из первичной полоски очень активна, и клетки, продолжающие мигрировать в эпибласте к центральной оси зародыша, не успевают восполнить их убыль. В результате по центральной оси первичной полоски появляется продольное углубление – первичная бороздка. При дальнейшем выселении клеток из первичной полоски ее материал расходуется и происходит регрессия первичной полоски. Длина ее уменьшается и гензеновский узелок сдвигается в каудальном напрвлении до тех пор, пока весь клеточный материал первичной полоски не будет израсходован.

Выселение клеток из первичной полоски идет через гензеновский узелок и через ее боковые стороны. Клетки, выселившиеся в полость бластоцеля через гензеновский узелок, формируют хордальный вырост. Клетки, выселяющиеся из передней части первичной полоски, присоединяются к вторичному гипобласту, формируя зародышевую (кишечную) энтодерму. В результате клетки гипобласта оказываются оттесненными на периферию зародышевого диска и участвуют только в формировании внезародышевой энтодермы (энтодермы желточного мешка). Клетки, выселяющиеся через боковые стороны первичной полоски, формируют латеральную зародышевую и латеральную внезародышевую мезодерму. При сравнении процессов гаструляции у птиц и амфибий становится очевидным, что гензеновский узелок аналогичен дорсальной губе бластопора у амфибий, а стороны первичной полоски – боковым губам бластопора.

Одновременно с процессом гаструляции увеличивается диаметр зародышевого диска за счет разрастания края эпибласта по поверхности желтка (эпиболия).
Нейруляция: закладка осевых органов.

Процесс формирования нейральных структур у птиц и других классов позвоночных во многом сходен. В ходе эмбрионального развития птиц, помимо собственно формирования тела зародыша, формируются так называемые внезародышевые органы – амнион, сероза, желточный мешок и аллантоис. Разделение зародышевых листков на собственно зародышевые и внезародышевые начинается на стадии нейрулы.

В области головного отдела зародыша в связи с его активным ростом в задне-переднем направлении образуется складка, названная туловищной, поскольку в дальнейшем она отделит туловище зародыша от желтка со всех сторон. Связь зародыша с внезародышевыми органами сохранится только в одном месте – на брюшной стороне зародыша в виде желточного стебелька. Часть туловищной складки в переднем отделе зародыша называется головной складкой, в заднем отделе – хвостовой, а в боковых отделах зародыша - боковой. Головная складка закладывается раньше остальных.

Она состоит из тонких пластов эктодермы и энтодермы. Мезодерма, движущаяся к головному отделу зародыша из области первичной бороздки к этому моменту еще не достигла области, расположенной перед головой зародыша. Важно отметить, что в ходе образования туловищной (головной) складки в головном отделе зародыша образуется полость – головная кишка, дающая начало образованию кишки у зародыша птиц. Таким же образом с помощью хвостовой складки формируется задняя кишка. Боковые складки, являясь продолжением головной складки, формируют боковые отделы кишечной трубки. Кишка у птиц с начала ее формирования полностью выстлана энтодермой.

Зародышевые листки продолжают дифференцироваться в ходе нейруляции, образуют органы осевого комплекса: нервную трубку, хорду, сомиты. Из мезодермы боковой пластинки путем расслоения образуются париетальный (наружный) и висцеральный (внутренний) листки мезодермы, между которыми располагается полость – целом.

В то же время за пределами зародыша происходит обрастание желтка внезародышевыми листками эктодермы, мезодермы и энтодермы, что в дальнейшем приводит к образованию желточного мешка. Край клеточной массы, движущийся по желтку, называется краем обрастания. Краевые клетки внезародышевой эктодермы в своем движении опережают клетки внезародышевого энтодермального слоя. От этих слоев значительно отстает слой внезародышевой мезодермы в связи с более поздним формированием его в ходе гаструляции. При этом в области area opaca образуются многочисленные скопления клеток внезародышевой мезодермы – кровяные островки. Вскоре в каждом скоплении появляется полость и они приобретаю строение пузырьков. В результате слияния пузырьков друг с другом возникают сосуды, которые, соединяясь между собой, постепенно формируют в стенке желточного мешка кровеносную систему – сосудистое поле желточного мешка.

Следует обратить внимание на то, что дифференцировка зародышевых листков в головном отделе зародыша значительно опережает дифференцировку в туловищном и хвостовом отделах. Так, смыкание нервных валиков начинается с головного отдела, а затем распространяется в заднем направлении. Так же происходит сегментация осевой мезодермы при образовании сомитов. С головного отдела начинается отделение зародыша от желтка. Это явление называют краниокаудальным градиентом развития. Он характерен для эмбрионов всех классов позвоночных животных, у птиц выражен особенно ярко, так как в период гаструляции и нейруляции тело эмбриона существенно вырастает за счет постоянного поступления мезодермальных клеток из первичной бороздки и его размеры по краниокаудальной оси значительно превышают поперечные размеры. На стадии поздней нейрулы курицы в хвостовой области зародышевого диска присутствует участок, на котором еще завершается гаструляция. В центральной части зародышевого диска расположены структуры, характерные для ранней (нервная пластинка) и средней (нервные валики) нейрулы.
Дифференцировка отделов головного мозга.

После образования в ходе гаструляции зародышевых листков начинается период органогенеза, в течение которого происходит дифференцировка эктодермы, мезодермы и энтодермы, приводящая к формированию органов и тканей зродыша.

Производные эктодермы.

Кожа и ее придатки являются производными эктодермы и мезодермы. Эмбриональная эктодерма сначала превращается в двуслойный, а затем в многослойный эпителий – кожный эпидермис. Мезодермальный слой кожи (дерма) образуется соединительнотканными клетками, происходящими из кожных листков сомитов (дерматомов). К роговым придаткам кожи относят чешуи и щитки рептилий и птиц, перья птиц, рога и волосы млекопитающих.

После завершения нейруляции, клетки нервного гребня мигрируют и дают начало таким производным эктодермы, как: черепные чувствительные ганглии и нервы, ганглии дорсальных корешков спинальных нервов, симпатическим ганглиям, шванновским клеткам, мозговому веществу надпочечников, меланоцитам. Кроме того, в головной области клетки нервного гребня мигрируют в жаберные дуги и в дальнейшем участвуют в формировании черепа и висцеральных хрящей, головной соединительной ткани.

Производные нервной трубки – центральная нервная система (головной и спинной мозг), органы чувств (нейральная часть органов зрения и слуха). Дифференцировка нервной трубки на головной и спинной мозг происходит одновременно с процессом нейруляции. Позже передний невропор закрывается, область головного мозга увеличивается в объеме и подразделяется сначала на три мозговых пузыря: prosencephalon (первичный передний мозг), mesencephalon (средний мозг), rhombencephalon (первичный задний мозг). Затем – на пять, при этом prosencephalon преобразуется в передний (telencephalon) и промежуточный мозг (diencephalon), а rhombencephalon – в задний (metencephalon) и продолговатый (myelencephalon). Mesencephalon остается без изменений.

В дальнейшем передний мозговой пузырь (telencephalon – передний мозг) интенсивно вытягивается вперед и за счет впячивания снаружи в глубь перепонки (пограничной мембраны) разделяется на два отдела – зачатки двух полушарий мозга. При дифференцировке второго мозгового пузыря (diencephalon – промежуточный мозг) его боковые стенки выпячиваются, образую так называемые глазные пузыри – зачатки нейральный частей глаз. На дорсальной стенке начинает развиваться эпифиз, а на вентральной – гипофиз. На уровне среднего мозгового пузыря (mesencephalon – средний мозг), на стадии поворота происходит первый изгиб мозга и одновременно в его дорсальной части закладывается четверохолмие – зрительные и слуховые центры мозга. В четвертом мозговом пузыре (metencephalon – задний мозг) нижняя и боковые стенки вступают на путь развития мозжечка, а верхняя – варолиева моста. Пятый мозговой пузырь (myelencephalon – продолговатый мозг) преобразуется в это время таким образом, что боковые его стенки утолщаются в связи с дифференцировкой проводящих путей от передних отделов мозга в сторону спинного. Это приводит к растяжению дорсальной стенки, которая хорошо просвечивает на тотальных препаратах, так как данный отдел мозга находится в боковом положении.

Продолговатый мозг переходит в спинной мозг. На протяжении шейного отдела зародыша спинной мозг выравнивается в плоское положение на желточном мешке. Хорошо видны его плотные боковые стенки и узкий просвет полости сквозь тонкую дорсальную стенку. Задний невропор на протяжении третьих суток инкубации закрывается.

Производными эктодермы также являются органы чувств (зрения, обоняния и слуха). Зачатки глаз, заложившиеся в форме пузыревидных выпячиваний промежуточного мозга, увеличиваясь, соприкасаются с эктодермой головы и начинают преобразовываться в двуслойную глазную чашу. Внутренний слой чаши – зачаток сетчатки, наружный – пигментного эпителия, а ее край (место перегиба внутреннего слоя в наружный) – радужки. Глазные чаши связаны теперь с боковой стенкой промежуточного мозга, их породивший, узким глазным стебельком под некоторым углом к нему и поэтому на препаратах видны у основания переднего мозга. Покровная эктодерма в месте соприкосновения с нейральным зачатком глаза начинает инвагинировать внутрь полости глазной чаши (вторичной полости глаза), образуя хрусталиковую плакоду. Затем края хрусталиковой плакоды смыкаются, образуется пузырек – зачаток хрусталика, который отделяется от покровной эктодермы. После отделения хрусталикового пузырька эктодерма над ним просветляется и превращается в роговицу глаза. У передней границы telencephalon заметны два утолщения нейроэктодермы – зачатки обонятельных плакод. Позже отростки нервных клеток, развившихся в плакодах, будут врастать в переднюю стенку полушарий и формировать здесь центр обоняния. Орган слуха закладывается в эктодерме на уровне продолговатого мозга около его боковой стенки сначала в форме двух углублений (слуховых ямок), а затем отшнуровавшихся слуховых пузырьков.
Сегментация мезодермы и дифференцировка сомита. Развитие сердца.

Средний зародышевый листок еще на стадии нейруляции разделяется на несколько частей, различающихся по расположению в теле зародыша и по дальнейшей судьбе:

1. 
   Головная мезенхима; 2) Хорда; 3)Мезодерма сомитов (осевая мезодерма); 4) Промежуточная мезодерма (или ножки сомитов, или нефротом); 5) Латеральная (боковая) мезодерма (мезодерма боковой пластинки).
   

Материал хорды и сомитов называют дорсальной мезодермой. Хорда располагается вдоль центральной оси зародыша. При формировании позвонков клеточный материал хорды входит в состав межпозвоночных дисков. Материал дорсальной мезодермы, не вошедший в состав хорды располагется по бокам от нее в виде двух пластов, из которых образуются сомиты. Сомиты закладываются парами (с двух сторон от хорды), их формирование начинается с головной области и распространяется в каудальном направлении. У эмбриона курицы каждый сомит пердставляет собой пузырек, стенка которого состоит из эпителизированных клеток. Впоследствии сомиты дифференцируются на дерматом (дорсолатеральная часть сомита), миотом (центральная часть)и склеротом (вентромедиальная часть). Дерматом дает начало дерме кожи, миотом – мускулатуре осевого скелета, а склеротом – хрящам и костям осевого скелета. При этом первый позвонок формируется из задней половинки склеротома четвертого сомита и из передней половинки склеротома пятого, второй позвонок – из задней половинки склеротома пятого сомита и передней половинки склеротома шестого и т.д. Когда число пар сомитов достигает 8-10, передняя пара начинает рассеиваться. Ее клетки (как и клетки следующих двух пар сомитов) будут формировать мезодермальные структуры головы зародыша (оболочки мозга), участвовать в развитии мезодермальных частей органов чувств и др.

В процессе дифференцировки промежуточной мезодермы дистальная часть ножек сомитов, начиная с краниальной области, сливается в длинный тяж. В нем возникают первичные почечные протоки (левый и правый), с которыми соединяются канальцы пронефроса, а позже – и мезонефроса. С того момента, как первичные почечные протоки соединяются с канальцами мезонефроса, их называют мезонефрическими протоками, или вольфовыми каналами. Позднее в каудальной области каждого протока, вблизи от места их впадения в клоаку, образуется дивертикул – будущий мочеточник. Он индуцирует формирование структур мезонефроса из наиболее каудальной части промежуточной мезодермы.

На ранних этапах формирования мезонефроса медиальнее вольфовых протоков формируется мюллеров проток, который не участвует в формировании выделительных органов. При дифференцировке пола по женскому типу вольфовы каналы и канальцы мезонефроса дегенерируют, а из мюллеровых протоков образуются яйцеводы. При дифференцировке пола по мужскому типу, напротив, мюллеровы протоки существуют недолгое время на начальных этапах дифференцировке почек, а потом дегенерируют, а из канальцев мезонефроса и вольфовых каналав формируются придатки семенника и семявыводящий канал.

Латеральная мезодерма не сегментируется, а разделяется на два листка – париетальную (наружную) латеральную мезодерму, прилежащую к эктодерме, и висцеральную (внутреннюю) латеральную мезодерму, прилежащую к энтодерме. Париетальная мезодерма зародышевой области участвует в формировании стенки тела цыпленка и почек конечностей. Висцеральная мезодерма дает начало мезодермальной компоненте кишечника, печени, легких и некоторых других внутренних органов зародыша. Из нее образуется также закладка сердца. Закладка зачатка сердца в виде двух эндокардиальных трубок на стадии инкубации 25-26 часов на уровне передних кишечных ворот. В процессе формирования туловищной складки и отделения тела зародыша от внезародышевой области парные закладки сердца сближаются и к 27 часу инкубации их эпимиокардиальные области объединяются вентральнее кишки зародыша. К 29 часу инкубации сливается эндокардиальная выстилка двух сердечный трубок и образуется непарная закладка сердца.

На стадии инкубации 30ч закладка сердца начинает подразделяться на отделы и изгибаться вправо. К 36-38ч сердечная трубка приобретает U-образную форму и на тотальных препаратах эмбрионов этого возраста хорошо различимы предсердие и желудочек. Во внезародышевую область от закладки сердца отходит два крупных сосуда – желточные вены от желудочка в краниальном направлении отходят два ствола вентральной аорты.

Во внезародышевой области париетальный листок латеральной мезодермы участвует в формировании амниона и серозы, а висцеральный листок – в формировании стенки желточного мешка и аллантоиса.

На стадии поворота, на уровне повернувшегося на левый бок зачатка мозга непосредственно под ним видна хорда. И ее передний конец доходит до уровня среднего мозга, что, по-видимому, способствует образованию первого мозгового изгиба. В шейном отделе зародыша хорда скрывается под нервной трубкой спинного мозга. В туловищной, а затем и в хвостовой областях зародыша, продолжается сомитогенез: от 19 пар – на стадии инкубации 48ч до 40 пар – к концу третьих суток. Сомиты видны как парные образования на протяжении плоско лежащей части зародыша, а на уровне поворота (шейный отдел) левый ряд сомитов скрывается под нервной трубкой, а правый ряд ложится над ней.

Зачаток сердца (висцеральная мезодерма) располагается в целом выше уровня поворота в форме петлеобразной изогнутой трубки. Часть зачатка сердца, образованная слиянием зачатков желточных вен, лежит глубже на желтке. Отходящие от нее вены уходят на желточный мешок: правая вена идет под головой вперед, левая – лежит под телом зародыша на уровне поворота и идет вниз, на желточный мешок и здесь разветвляется на сеть мельчайших капилляров. Часть зачатка сердца – артериальный конус – лежит выше, переходит в брюшную аорту, разветвляясь на жаберные артерии, которые сливаются под хордой в спинную аорту. Спинная аорта тянется вдоль головы и на уровне поворота раздваивается. В туловищной части обе ветви спинной аорты, перегибаясь почти под прямым углом, выходят на стенку желточного мешка. У края желточного мешка аорта разветвляется на мельчайшие капилляры. Капилляры вступают в контакт с капиллярной сеткой желточных вен. Характерной особенностью желточного кровообращения цыпленка является то, что артериальные сосуды выносят на желточный мешок из зародыша венозную кровь, а венозные капилляры собирают со стенок желточного мешка обогащенную кислородом артериальную кровь и несут ее к сердцу зародыша. Таким образом, стенка желточного мешка выполняет функцию органа дыхания.
Формирование внезародышевых органов: оболочек, желточного мешка и аллантоиса.

Птицы, рептилии и млекопитающие относятся к группе амниот - животных, эмбриональное развитие которых протекает во внезародышевых оболочках. Всего внезародышевых оболочек (органов) четыре:

1. 
   Амнион;
   
2. 
   Хорион (сероза);
   
3. 
   Желточный мешок;
   
4. 
   Аллантоис.
   

Таким образом, над телом зародыша создается полость, которая через сероамниотический проток заполняется жидкой фракцией белка из белковой (третичной) оболочки яйца. С этого времени зародыш оказывается погруженным в жидкую среду, соответствующую водной среде обитания низших позвоночных животных. Жидкость амниона примерно на 14-ые сутки инкубации становится дополнительным к желтку источником питания цыпленка непосредственно через формирующийся рот и желудочно-кишечный тракт.

Особенность эмбрионального развития млекопитающих состоит в том, что оно происходит в материнском организме и зависит от его внутренней среды. Внутренние органы половой системы самок млекопитающих состоят из двух яичников, двух яйцеводов (у человека их называют маточными, или фаллопиевыми, трубами) и матки, строение которой имеет видовую специфику. Яйцеводы представляют собой извитые полые трубки, соединенные с одной стороны с маткой, а с другой имеющие воронку, раскрытую в сторону яичника. Изнутри яйцеводы выстланы мерцательным эпителием, который создает ток жидкости в направлении от воронки яйцевода к матке. После овуляции яйцеклетка, окруженная фолликулярными клетками кумулюса, попадает в воронку яйцевода с током жидкости и оказывается в ампулярной части яйцевода, где и происходит оплодотворение. У большинства млекопитающих оно совершается на метафазе второго деления созревания. Исключение составляют лиса, собака и лошадь, у которых оплодотворение приходится на метафазу первого деления созревания. Размер доимплантационных эмбрионов млекопитающих составляет от 70 до 130-150 мкм.

Эмбрион млекопитающих от стадии зиготы и до стадии двухслойной бластоцисты свободно плавает в жидкости, которая заполняет полость яйцеводов и матки, и по мере развития спускается вниз по яйцеводу благодаря нисходящему току жидкости и перистальтическому сокращению мышечных клеток матки.

В период до начала имплантации эмбрион проходит ряд стадий развития:

1. 
   дробление (2-16 бластомеров);
   
2. 
   компактизацию (16-32 бластомеров);
   
3. 
   капитацию и формирование бластоцисты (64 бластомера).
   

Другой особенностью млекопитающих является большая продолжительность первых клеточных циклов развития. Так, у мыши из 19 суток эмбрионального развития период дробления занимает три дня. Отсутствие характерных для дробления других животных укороченных клеточных циклов связано с тем, что у млекопитающих собственный геном активируется начиная со стадии двух бластомеров. Первой начинается транскрипция генов, которые кодируют белки теплового шока. Считается, что эти белки участвуют в активации генома зародыша. Далее включаются гены, кодирующие белки митотического веретена, а также гены, кодирующие ряд других белков, необходимых для клеточного деления, и гены некоторых ростовых факторов.

Со стадии 16 бластомеров эмбрион называется морулой. Вначале все клетки морулы имеют округлую форму и почти не связаны друг с другом. Такой эмбрион называют некомпактизованной морулой. На стадии 16-32 бластомеров происходит компактизация – процесс формирования специализированных контактов и более плотной упаковки клеток. Эмбрион на этой стадии состоит из двух клеточных субпопуляций с различной последующей судьбой: внутренних клеток и наружних клеток, контактирующих с внешней средой. В конце 16-клеточной стадии внешние бластомеры уплощаются и более тесно контактируют между собой. Начальный период компактизации этот процесс обратим. В среде, не содержащей Ca²⁺,бластомеры снова приобретают округлую форму и эмбрион декомпактизируется. Это происходит потому, что ранний этап компактизации происходит за счет появления на поверхности бластмеров увоморулина – белка из семейства кадгеринов, Ca-зависимых молекул клеточной мембраны. Молекулы увоморулина соседних клеток связываются между собой и вызывают их компактизацию. В результате всемолекулы увоморулина оказываются сконцентрированными на тех поверхностях клеток эмбриона, которые контактируют с соедними клетками. Позже между соседними клетками образуются щелевые контакты.

Увоморулин – трансмембранный белок, и его цитоплазматический участок связывается с кортикальными белками катенинами, медиаторами взаимодействия увоморулина с белками цитоскелетного комплекса. В результате происходит регионализация поверхностной мембран внешних бластомеров на апикальный (внешний) и базолатеральный (внутренний) отделы, а на их границе формируются зоны плотных контактов. Одновременно во внешних бластомерах происходит перераспределение клеточных органелл: на внешней поверхности появляются микроворсинки, элементы комплекса Гольджи и митохондрии мигрируют в апикальную (внешнюю) часть клеток, а ядра смещаются в базальную (внутреннюю) часть цитоплазмы. На этой стадии в контактных зонах внешних клеток образуются десмосомы, во внешних бластомерах – система активного транспорта ионов глюкозы и воды внутрь эмбриона, вода накапливается между клетками и образует полость. Этот процесс называется кавитацией, а эмбрион на этой стадии развития у млекопитающих называют бластоцистой.

Бластоциста мыши на стадии 3,5 суток развития состоит из 60-70 клеток и представляет собой пузырек, состоящий из стенки (трофэктодермы) полости, заполненной жидкостью, и скопления клеток на одной из сторон внутренней поверхности трофэктодермы (внутренней клеточной массы). Клетки внутренней клеточной массы (их количество – 15-20) связаны между собой только щелевыми контактами.

У бластоцисты на стадии 4,5 суток развития внутренняя клеточная масса разделяется на две клеточные линии. Клетки ВКМ, контактирующие с полостью бластоцеля, образуют гипобласт, или первичную энтодерму, а остальные становятся эпиблатстом, или первичной эктодермой. У эмбриона мыши из клеток трофэктодермы в дальнейшем формируются гигантские клетки трофобласта, а из гипобласта – часть внезародышевой энтодермы. Все остальные зародышевые и внезародышевые ткани эмбриона формируются из эпибласта.

На 5 стуки развития бластоциста мыши выходит из прозрачной оболочки и имплантируется, погружаясь в глубокую маточную крипту областью бластоцеля вперед. Клетки трофэктодермы вступают в контакт с эпителием маточной крипты и начинают разрушать ее, а в маточном эндометрии формируется ответ на инвазию эмбриона – децидуальная реакция.
Типы плацент.

Продолжением имплантации является процесс образования плаценты – плацентация. Плацента – провизорный орган, который формируется во время беременности, в ее построении участвуют как эмбриональные, так и материнские ткани. Через плаценту осуществляется связь зародыша с материнским организмом. Функции плаценты, обеспечивающие нормальное развитие зародыша, многообразны: трофика и газообмен, защитная, регуляторная, гормональная, антитоксическая и т.д. Основная функция плаценты заключается в передаче веществ, растворенных в крови матери, эмбриону и наоборот. Питательные вещества диффундируют из крови матери в кровь эмбриона, а конечные продукты обмена веществ плода диффундируют в кровь матери и выводятся ее выделительной системой. Через плаценту осуществляются газообмен: кислород поступает от матери к эмбриону, а углекислый газ – от эмбриона к матери. Кроме того, плаценты многих млекопитающих вырабатывают гормоны, которые способствуют сохранению беременности (у человека это хорионический гонадотропин). При рождении плода плацента отторгается.

У разных представителей плацентарных млекопитающих строение плаценты неодинаково. Иногда плаценты различных видов млекопитающих классифицируют по их анатомическому строению. При этом учитывается форма плаценты и расположение на ней ворсинок хориона. По этим признакам выделяют 4 вида плацент (классификация по О.Гертвигу):

1. 
   диффузная плацента, для которой характерно образование ворсин по всей поверхности хориона;
   
2. 
   Множественные плаценты – хориальные ворсины представлены группами, границами между ними являются участки гладкого хориона;
   
3. 
   Зонарная плацента – ворсины хориона располагаются, как бы опоясывая плод;
   
4. 
   Дискоидальная плацента – хориальные ворсины сконцентрированы в одном участке хориона; характерны для грызунов, приматов и человека.
   

Кровоток плода и кровоток матери никогда не смешиваются: их разделяет несколько слоев эмбриональной и материнской ткани, которые образуют так называемый гемоплацентарный барьер. Он обеспечивает селективный обмен растворенными веществами между системами кровообращения материнского организма и плода. Плаценты разных видов млекопитающих подразделяют на 4 типа в зависимости от количества слоев, разделяющих кровоток матери и плода:

1. 
   Эпителиохориальные плаценты – материнские ткани не разрушаются, а ворсины хориона только прилегают к углублениям слизистой оболочки матки (свиньи, лошади и др.);
   
2. 
   Синдесмохориальные плаценты – ворсины хориона разрушают эпителий матки и вторгаются в соединительную ткань слизистой оболочки матки (жвачные животные);
   
3. 
   Эндотелиохориальные плаценты – ворсины контактируют с эндотелием кровеносных сосудов слизистой матки (хищники);
   
4. 
   Гемохориальные плаценты – ворсины хориона соприкасаются непосредственно с материнской кровью; разветвленная сеть ворсин расположена в межворсинчатом пространстве, заполненном несвертывающейся кровью матери, то есть осуществляется наиболее совершенный контакт между плодом и материнским организмом (грызуны, насекомоядные, обезьяны и человек).
   

Клетки трофобласта вырабатывают сходные с пепсином гликопротеины, характерные для беременности (PAG – Pregnancy Associated Glycoproteins). Так, например, у жвачных в клетках трофобласта экспрессируется около 100 генов, кодирующих белки этой группы, и в результате экзоцитоза везикул, содержащих PAG. По крайней мере часть этих молекул имеют высокую протеинкиназную активность и разрушает окружающие материнские клетки, а другая часть выполняет барьерную функцию, связывая белки, выделяемые материнскими клетками. Белки группы PAG вырабатываются и в трофобласте эпителиохориальной плаценты свиньи, но, по-видимому, они не экзоцитируются в количестве, достаточном для разршения окружающих материнских тканей.

В случае синдесмохориальных плацент (жвачные) клетки трофобласта не проходят глубоко в материнские ткани, так как довольно быстро устанавливают специализированные плотные контакты с окружающими материнскими клетками и теряют мобильность. Клетки трофобласта, которые мигрируют в материнские ткани, являются двух- и трехъядерными, но в формировании единого слоя синцититрофобласта, как в случае гемохориальной плаценты человека, не происходит.

В случае гемохориальных плацент у приматов и человека слой синцитиотрофобласта, обладающий высокой протеолитической и фагоцитарной активностью, разрушает не только маточный эндотелий и лежащую под ним децидуальную ткань, но и стенки кровеносных сосудов, которыми пронизан эндометрий.

В гемохориальных плацентах грызунов синцитий не формируется и все клетки трофобласта сохраняют свою индивидуальность, но для них также характерны высокий уровень протеолитической и фагоцитарной активности, а на начальных этапах формировария плаценты – активная миграция в глубь материнских тканей. В результате в обоих случаях кровь матери контактирует непосредственно с поверхностью хориона и от кровотока эмбриона ее отделяют только эмбриональные ткани.

По степени повреждения материнсаких тканей при родах все типы плацент подразделяют на отпадающие (или децидуальные) и неотпадающие.

Для свиней, лошадей, верблюдов, многих жвачных животных, лемуров и некоторых других видов плацентарных млекопитающих характерна неотпадающая плацента, состоящая только из плодных тканей. При родах ворсины хориона выходят из углублений слизистой оболочки матки, не повреждая ее, без кровотечений.

Для хищных, грызунов, насекомоядных, рукокрылых, приматов и человека характерны плаценты отпадающего (децидуального типа). В состав такой плаценты входят как плодные, так и материнские ткани. При родах происходит так называемое отторжение плаценты – вместе с ворсинами хориона отторгается и часть слизистой оболочки матки, что вызывает довольно значительное кровотечение.

В случаях формирования децидуальной плаценты маточный эндометрий реагирует на имплантацию эмбриона – в нем развивается децидуальная реакция. Клетки эндометрия, расположенные вокруг места имплантации, начинают активно делиться. Позднее плоидность децидуальных клеток увеличивается (например, у крыс – до 64С) и они приобретают способность к фагоцитозу. На ранних этапах имплантации децидуальная ткань противостоит инвазивной активности клеток трофобласта, а в процессе плацентации часть ее входит в состав плаценты.
Экспериментальные исследования по эмбриологии млекопитающих, их значение для сельского хозяйства и медицины.
?