Обличчя формуються на дуже ранніх стадіях ембріології. від www.shutterstock.com

Ваше обличчя довге? Широкий? Великий ніс? Маленькі вушка? Високе чоло?

Саме наші обличчя характеризують те, як світ бачить нас, і як ми впізнаємо своїх близьких друзів та родину. Якщо вам пощастить народитися з дуже симетричним або дуже унікальним обличчям, можливо, у вас може бути кар’єра моделі або актора.

Але як виникають наші обличчя - і що відбувається, коли справа йде не так? Нам потрібно повернутися назад на ранні етапи життя, щоб це дізнатися.

З заплідненої клітини

Як і люди, більшість істот у царстві тварин має миттєво впізнаване обличчя. Такі відмінні риси, як хобот слона, довгі щелепи та рясні гострі зуби крокодила, різноманітні форми та розміри дзьобів птахів та унікальний клюв качкодзьоба - все це чітко і впізнавано.

Наші обличчя виникають на самих ранніх етапах життя. І надзвичайно неймовірно, що процеси, що породжують усі ці відмінні обличчя - тварини та людину, - надзвичайно добре збережені (тобто практично не змінилися протягом історії еволюції). Серед людей та інших істот з хребтами (разом відомі як хребетні) гени та біологічні процеси, що роблять обличчя, дійсно дуже схожі.

Всі тварини та люди починають як запліднену клітину. Завдяки тисячам клітинних поділів тканини, які з часом складатимуть череп, щелепи, шкіру, нервові клітини, м’язи та судини, формуються і об’єднуються, щоб створити наше обличчя. Це черепно -лицьові тканини.

Обличчя є однією з найбільш ранніх впізнаваних рис, що утворюються в ембріоні, з майбутнім оком, носом, вухом і тканинами, які в кінцевому підсумку сформують верхню і нижню щелепи, що все встановлено приблизно 7-8 тижнів вагітності у людини.

Злиття двох сторін

На шостому тижні розвитку людини відбулися основні процеси злиття обличчя - обидві сторони носа, що розвивається, з’єднаються як одна з одною, так і з тканиною, яка стане верхньою губою. Це перше злиття (утворення «первинного піднебіння») встановлює правильну анатомію обличчя і служить структурним орієнтиром для наступної великої події злиття - другої або твердого піднебіння.

Формування обличчя - тканини, що складаються з майбутнього носа і верхньої губи (червоні), боків носа (сині) та верхніх і нижніх щелеп (зелені), виникають до 4-го тижня розвитку (А) і мігрували і злиті, щоб сформувати своєрідне «обличчя» до 8 -го тижня розвитку (D). Нові уявлення про черепно-лицевий морфогенез, CC BY

Тверде піднебіння бере початок у вигляді двох окремих «полиць», однієї з лівої сторони ембріона, а другої з правої. Ці полиці піднімаються і зростаються разом, утворюючи єдину суцільну структуру, що в кінцевому підсумку відокремлює порожнини носа і пазух від порожнини рота. (Ви можете відчути це тверде піднебіння язиком - це дах рота.)

Після того, як ці процеси злиття завершені (приблизно до 9 тижня вагітності, все ще знаходяться всередині першого триместру), клітини обличчя все ще продовжують динамічно рухатись, змінювати форму та виконувати функціональні ролі. Це включає формування структурного каркасу кісток, доставку кисню та поживних речовин кровоносними судинами та контроль рухів очей та щелепи лицьовими м’язами.

Іноді все збивається з шляху

Звичайно, з огляду на неймовірну складність та синхронність, необхідні для того, щоб усі ці клітини та тканини потрапили у правильний простір, можливо, дуже дивно, що при черепно-лицьовому розвитку все відбувається не так часто, як вони.

У всьому світі 4-8% усіх немовлят народжуються щороку з вадами, що зачіпають один або кілька органів. З цих дітей, 75% виявляють деякі аномалії голови або обличчя.

Проблеми можуть виникнути з будь -якими типами клітин, які складають череп, обличчя, судини, м’язи, щелепи та зуби.

Але одним з найпоширеніших черепно-лицьових дефектів є піднебінні щілини, де тверде піднебіння не зростається належним чином, у дітей (приблизно 1 з 700 у всьому світі) є великий зазор між їх носовими проходами та ротом.

Хоча відносно легко виправляються кваліфікованими хірургами-реконструкторами у перших світових системах охорони здоров’я, значне постійне медичне обслуговування все ще є важливим.

Часто потрібні такі послуги, як мовна патологія та психологічне консультування. Дітям також може знадобитися медична допомога для поліпшення слуху, оскільки проблеми з кістками середнього вуха часто супроводжуються іншими черепно -лицьовими дефектами.

Пізніші операції з виправлення м’язових дефектів коштують недешево - звичайно, якщо припустити, що таке хірургічне та споріднене здоров’я доступне індивідууму. За межами першого світу це часто не трапляється.

Розуміння, чому виникають проблеми

Щоб зменшити як тяжкість, так і частоту розвитку черепно-лицьових дефектів, дослідники використовують моделі тваринних моделей - зокрема, ембріонів мишей, курей, жаб та даніо - щоб спробувати розкрити причини, через які ці дефекти виникають.

З усіх черепно -лицьових дефектів 25% відносяться (принаймні частково) до факторів навколишнього середовища, таких як куріння, вживання алкоголю чи наркотиків, токсичні метали та інфекції матері (наприклад, сальмонела чи краснуха) під час вагітність.

Близько 75% усіх черепно-лицьових дефектів пов’язано з генетичними факторами. Оскільки більшість генів, які контролюють розвиток черепно -лицевої особини тварин, також впливають на людей, використання цих моделей тварин допомагає нам краще зрозуміти розвиток людського піднебіння та те, як залучені конкретні гени.

Врешті-решт ця робота може призвести до нових стратегій профілактики та лікування, наприклад, доповнення дієти матері корисними поживними речовинами та вітамінами.

Прикладом такого втручання є фолат B-вітаміну, який використовується для зменшення дефектів нервової трубки, таких як роздвоєння хребта. Обов’язкове збагачення їжі фолієвою кислотою в США в 1999-2000 рр. Призвело до зменшення тяжких дефектів нервової трубки на 25-30%, що є явно винятковим результатом для новонароджені та їхні сім'ї.

Завдяки глибшому розумінню генетичних процесів, що обумовлюють ріст обличчя, будуть виявлені подальші корисні фактори, які можна безпечно давати вагітним матерям, і даватимуть набагато кращий старт життю дітям, які в іншому випадку можуть народитися з черепно-лицевим розладом.

про автора

Себастьян Дворкін, керівник групи, Лабораторія розвитку генетики, Університет Ла Троб

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon