МЕТОДИ СТАДІЮВАННЯ ПРЕНАТАЛЬНОГО РОЗВИТКУ В ПОРІВНЯЛЬНІЙ ЕМБРІОЛОГІЇ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XXIII.4.90.2024.15Ключові слова:
порівняльна анатомія, порівняльна ембріологія, внутрішньоутробний розвиток, анатомічна мінливість, ембріогенез, ссавці, людинаАнотація
Сучасні дослідження в регенеративній медицині та ксенотрансплантології
потребують міжпредметної інтеграції з ембріологією, гістологією, біологією, анатомією і фізіологією. Найважливішим підґрунтям для комбінації цих знань є
адекватна методологія порівняння та стандартизації досліджень. Методологія
стадіювання розвитку ембріона використовує сегментування онтогенезу на
послідовні стадії, якіпредставленочасовимикластерамизпевнимиморфологічними
перетвореннями. Онтогенетичний розвиток передбачає безперервні зміни, а під
час морфологічних досліджень проводять порівняння стадій у різних видів, враховуючи наявність поліморфізму та міжвидових особливостей, стандартизація
порівняльної морфології є базою для отримання адекватних результатів. Мета роботи – узагальнити та провести порівняльний аналіз сучасних відомостей
щодо стадіювання пренатального періоду онтогенезу людини та ссавців. На підставі власних морфологічних досліджень науковці вказують на варіабельність
внутрішньоїізовнішньоїбудовидлякожної стадіїКарнегі, зокремана невідповідність
вікових показників і кількості сомітів. Тому у публікаціях можна натрапити на
індивідуальні варіації морфометричних результатів для кожної стадії. Усучасних
дослідженнях частіше використовуються результати морфометричних показників
R. O’Rahilly та F. Müller. У шкалі Карнегі використовується довжина ембріона для
встановлення віку. Останнім часом завдяки технологічному прогресу визначення
стадії Карнегі розвитку ембріона за таким морфометричним показникомяк
довжина ембріона стало більш точним. Але при використанні клінічних методів
антенатальної діагностики немає єдиного консенсусу стосовно параметрів, які володіють найбільшою вірогідністю та дають змогу чітко визначити
стадію ембріонів. Загальноприйнятим морфометричним показником є тім’яно- куприкова дистанція. Вона визначається не тільки в класичних антропометричних
дослідженнях, а також може бути виміряна під час соноембріологічного
дослідження. На сьогодні більшість науковців рекомендує для стадіювання за
шкалою Карнегі використовувати дані з редакції R. O’Rahilly за 2010 рік. Висновки. 1. Найбільш доцільною системою стадіювання внутрішньоутробного
розвитку для порівняльно- ембріологічних досліджень людини і ссавців є шкала
Карнегі. 2. Виключновіквнутрішньоутробногорозвиткунеможебутивизначальнимпоказником, оскільки можуть існувати індивідуальні морфометричні відмінності
у довжині ембріона та варіанти будови структур у ембріонів одного гестаційного
віку. 3. Визначення відповідності зовнішніх і внутрішніх морфологічних ознак
стадій є найважливішим критерієм для порівняльної морфології, позаяк дає
можливість інтраполювати дослідження на тотожні стадії різних видів ссавців. 4. Соноембріологія, як метод пренатального ультразвукового дослідження, у поєднанні з класичними методами морфологічного дослідження надає змогу
значно удосконалити пренатальну діагностику стану плода.
Посилання
Flierman S, Tijsterman M, Rousian M, de Bakker BS. Discrepancies in Embryonic Staging: Towards a Gold Standard. Life (Basel) [Internet]. 2023[cited 2024 Dec 20];13(5):1084. Available from: https://www.mdpi.com/2075-1729/13/5/1084 doi: 10.3390/life13051084
Verwoerd- Dikkeboom CM, Koning AH, van der Spek PJ, Exalto N, Steegers EA. Embryonic staging using a 3D virtual reality system. Hum Reprod. 2008;23(7):1479-84. doi: 10.1093/humrep/den023
Richardson MK. Theories, laws, and models in evo-devo. J Exp Zool B Mol Dev Evol. 2022;338(1-2):36-61. doi: 10.1002/jez.b.23096
Schlindwein X, Werneburg I. Comparative embryogenesis in ungulate domesticated species. J Exp Zool B Mol Dev Evol. 2022;338(8):495-504. doi: 10.1002/jez.b.23172
Werneburg I. A standard system to study vertebrate embryos. PLoS One [Internet]. 2009[cited 2024 Dec 23];4(6): e5887. Available from: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2693928/pdf/pone.0005887.pdf doi: 10.1371/journal.pone.0005887
Hill MA. Early human development. Clin Obstet Gynecol. 2007;50(1):2-9. doi: 10.1097/grf.0b013e31802f119d
O’Rahilly R, Müller F. Developmental stages in human embryos: revised and new measurements. Cells Tissues Organs. 2010;192(2):73-84. doi: 10.1159/000289817
El- Haddad J, Štrkalj G, Pather N. A global perspective on embryological and fetal collections: Where to from here? Anat Rec (Hoboken). 2022;305(4):869-85. doi: 10.1002/ar.24863
El- Haddad J, Pather N. Macro and micro ethics in fetal and embryological collections: Exploring the paradigms of informed consent among Australian education- focused stakeholders. Anat Sci Educ. 2024;17(3):630-45. doi: 10.1002/ase.2385
Cornwall J, Champney TH, de la Cova C, Hall D, Hildebrandt S, Mussell JC, et al. American Association for Anatomy recommendations for the management of legacy anatomical collections. Anat Rec (Hoboken). 2024;307(8):2787-815. doi: 10.1002/ar.25410
Lee J, Štrkalj G. The Allan Burns mummies: A history and future prospect of an anatomical collection. J Postgrad Med. 2017;63(4):237-41. doi: 10.4103/jpgm.jpgm_8_17
O’Rahilly R, Müller F. Prenatal ages and stages- measures and errors. Teratology. 2000;61(5):382-4. doi: 10.1002/(sici)1096-9926(200005)61:5 %3C382:: aid-tera10 %3E3.0.co;2-5
Maricic N, Khaveh N, Marheinecke C, Wald J, Helluy X, Liermann D, et al. The Hinrichsen Embryology Collection: Digitization of Historical Histological Human Embryonic Slides and MRI of Whole Fetuses. Cells Tissues Organs. 2019;207(1):1-14. doi: 10.1159/000500018
Miyazaki R, Makishima H, Männer J, Sydow HG, Uwabe C,
Takakuwa T, et al. Blechschmidt Collection: Revisiting specimens
from a historical collection of serially sectioned human embryos
and fetuses using modern imaging techniques. Congenit Anom
(Kyoto). 2018;58(5):152-7. doi: 10.1111/cga.12261
Hill MA. Developing the Digital Kyoto Collection in Education
and Research. Anat Rec (Hoboken). 2018;301(6):998-1003.
doi: 10.1002/ar.23783
Yamaguchi Y, Yamada S. The Kyoto Collection of Human
Embryos and Fetuses: History and Recent Advancements in
Modern Methods. Cells Tissues Organs. 2018;205(5-6):314-9.
doi: 10.1159/000490672
Hill MA. Two Web Resources Linking Major Human
Embryology Collections Worldwide. Cells Tissues Organs.
;205(5-6):293-302. doi: 10.1159/000495619
Dawood Y, Strijkers GJ, Limpens J, Oostra RJ, de Bakker BS.
Novel imaging techniques to study postmortem human fetal
anatomy: a systematic review on microfocus- CT and ultrahigh-fi eld MRI. Eur Radiol. 2020;30(4):2280-92. doi: 10.1007/
s00330-019-06543-8
Pietersma CS, Mulders AGMGJ, Willemsen SP, Graafl and N,
Altena AC, Koning AHJ, et al. Embryonic morphological
development is delayed in pregnancies ending in a spontaneous
miscarriage. Hum Reprod. 2023;38(5):820-9. doi: 10.1093/
humrep/dead032
Harkness LM, Baird DT. Morphological and molecular
characteristics of living human fetuses between Carnegie stages
and 23: developmental stages in the post-implantation embryo.
Hum Reprod Update. 1997;3(1):3-23. doi: 10.1093/humupd/3.1.3
Lhuaire M, Martinez A, Kaplan H, Nuzillard JM, Renard Y,
Tonnelet R, et al. Human developmental anatomy: microscopic
magnetic resonance imaging (μMRI) of four human embryos
(from Carnegie Stage 10 to 20). Ann Anat. 2014;196(6):402-9.
doi: 10.1016/j.aanat.2014.07.004
De Vos ES, Mulders AGMGJ, Koning AHJ, Willemsen SP, Rousian M,
Van Rijn BB, et al. Morphologic development of the fi rst- trimester
utero- placental vasculature is positively associated with embryonic
and fetal growth: the Rotterdam Periconception Cohort. Hum
Reprod. 2024;39(5):923-35. doi: 10.1093/humrep/deae056
Parisi F, Rousian M, Koning AHJ, Willemsen SP, Steegers EAP,
Steegers- Theunissen RPM. Eff ect of human embryonic
morphological development on fetal growth parameters: the
Rotterdam Periconceptional Cohort (Predict Study). Reprod Biomed
Online. 2019;38(4):613-20. doi: 10.1016/j.rbmo.2018.12.016
Vroomans RMA, Ten Tusscher KHWJ. Modelling asymmetric
somitogenesis: Deciphering the mechanisms behind species
diff erences. Dev Biol. 2017;427(1):21-34. doi: 10.1016/j.
ydbio.2017.05.010
Otake Y, Handa S, Kose K, Shiota K, Yamada S, Uwabe C. Magnetic
resonance microscopy of chemically fi xed human embryos at
high spatial resolution. Magn Reson Med Sci. 2015;14(2):153-8.
doi: 10.2463/mrms.2014-0034
Butler H, Juurlink BHJ. An Atlas for Staging Mammalian and
Chick Embryos. 1st ed. Boca Raton: CRC Press; 2018. 232 p.
doi: 10.1201/9781351069939
Konje JC, Abrams KR, Bell SC, Taylor DJ. Determination
of gestational age after the 24th week of gestation from fetal
kidney length measurements. Ultrasound Obstet Gynecol. 2002;19(6):592-7. doi: 10.1046/j.1469-0705.2002.00704.x
Hikspoors JP, Mekonen HK, Mommen GM, Cornillie P, Köhler SE, Lamers WH. Infrahepatic inferior caval and azygos vein formation in mammals with diff erent degrees of mesonephric development. J Anat. 2016;228(3):495-510. doi: 10.1111/joa.12423
Yousefpour Shahrivar R, Karami F, Karami E. Enhancing Fetal Anomaly Detection in Ultrasonography Images: A Review of Machine Learning- Based Approaches. Biomimetics (Basel) [Internet]. 2023[cited 2024 Dec 20];8(7):519. Available from: https://www.mdpi.com/2313-7673/8/7/519 doi: 10.3390/biomimetics8070519
Wong MD, van Eede MC, Spring S, Jevtic S, Boughner JC, Lerch JP, et al. 4D atlas of the mouse embryo for precise morphological staging. Development. 2015;142(20):3583-91. doi: 10.1242/dev.125872
Parisi F, Rousian M, Koning AH, Willemsen SP, Cetin I, SteegersTheunissen RP. Periconceptional maternal one-carbon biomarkers are associated with embryonic development according to the Carnegie stages. Hum Reprod. 2017;32(3):523-30. doi: 10.1093/humrep/dew349
Møgeltoft Kamstrup K, Markussen B, Hay- Schmidt A, Thorup F, Dybdahl Thomsen P. Staging of porcine embryos: Comparison of Standard Event System- based statistical clusters with a Carnegiebased staging system. Dev Dyn. 2020;249(10):1259-73. doi: 10.1002/dvdy.187
Irie N. Remaining questions related to the hourglass model in vertebrate evolution. Curr Opin Genet Dev. 2017;45:103-7. doi: 10.1016/j.gde.2017.04.004
Rivera- Pérez JA, Jones V, Tam PP. Culture of whole mouse embryos at early postimplantation to organogenesis stages: developmental staging and methods. Methods Enzymol. 2010;476:185-203. doi: 10.1016/s0076-6879(10)76011-0
Aceves M, Tucker A, Chen J, Vo K, Moses J, Amar Kumar P, et al. Developmental stage of transplanted neural progenitor cells infl uences anatomical and functional outcomes after spinal cord injury in mice. Commun Biol [Internet]. 2023[cited 2024 Dec 23];6(1):544. Available from: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10199026/pdf/42003_2023_Article_4893.pdf doi: 10.1038/s42003-023-04893-0
Halley AC. The Tempo of Mammalian Embryogenesis: Variation in the Pace of Brain and Body Development. Brain Behav Evol. 2022;97(1-2):96-107. doi: 10.1159/000523715
Hassoun R, Schwartz P, Feistel K, Blum M, Viebahn C. Axial diff erentiation and early gastrulation stages of the pig embryo. Diff erentiation. 2009;78(5):301-11. doi: 10.1016/j.diff .2009.07.006
Jeff ery JE, Bininda- Emonds OR, Coates MI, Richardson MK. Analyzing evolutionary patterns in amniote embryonic development. Evol Dev. 2002;4(4):292-302. doi: 10.1046/j.1525-142x.2002.02018.x
Jeff ery JE, Richardson MK, Coates MI, BinindaEmonds OR. Analyzing developmental sequences within a phylogenetic framework. Syst Biol. 2002;51(3):478-91. doi: 10.1080/10635150290069904
Ten Tusscher K. Of mice and plants: Comparative developmental systems biology. Dev Biol. 2020;460(1):32-9. doi: 10.1016/j.ydbio.2018.10.024
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 К.А. Владиченко, О.А. Коваль, О.В. Сметанюк, О.В. Цигикало
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Часопис користується «Типовим шаблоном положення про авторські права».
