Vliv faktorů prostředí na vývoj plodu u savců

Lucie Sedláčková

Bachelor's thesis

An effect of environmental factors on foetal development in mammals

Abstract:

O vývoji plodu se mluví od chvíle splynutí samčí a samičí pohlavní buňky, spermie s vajíčkem, a vzniku zygoty. Touto událostí začíná složitý proces prenatálního vývoje, období velice citlivého na změny a nepříznivé podmínky v okolí matky. Do takových podmínek může být zahrnuta nedostatečná výživa, náhlé změny sociálního okolí matky, vysoký výskyt predátorů, stresové zážitky kvůli nepřiměřené manipulaci a mnoho dalších. Vše spojuje jeden často skloňovaný pojem - stres. Stres totiž způsobuje nadměrné vyplavování hormonů glukokortikoidů, kterým je například kortizol. Tento glukokortikoid je nezbytný pro růst plodu a indukci některých enzymů, jako například plicní povrchově aktivní látky. Za určitých podmínek však může maternální kortizol vystoupat do abnormálních hodnot. V důsledku toho přebytek kortizolu zasáhne plod ve vysokých koncentracích, které mohou negativně měnit fetální růst a vývoj. U savců stres matky během gravidity nejen zvyšuje její vlastní kortizol, ale také snižuje expresi a aktivitu glukokortikoidního bariérového enzymu 11beta-HSD2 v placentě, takže plod je méně chráněn. Na druhé straně je tak ovlivněna placentární produkce a metabolismus jiných proteinů a hormonů citlivých na glukokortikoidy jako jsou prostaglandiny, progesteron, estrogeny, transportér glukózy a placentární laktogen. Navíc inhibice 11beta-HSD2 prenatálním stresem by mohla přispět k nízké porodní hmotnosti a poruchám těhotenství, jako je předčasný porod. Prenatální stres ovlivňuje především vývoj mozku. Jsou pozorovány účinky prenatálního stresu u savců se zvýšenou latencí pro hru, nepřímým lokomočním chováním, úzkostí a zhoršenou pamětí. Prenatální stres je také spojován s větší těkavostí a poruchami pozornosti, s tím souvisí i snížená schopnost učení. Je prokázáno, že prenatálně stresovaní jedinci mohou vykazovat zvýšené agresivní chování, u samců bylo pozorováno chování demaskulinizované a feminizované. Účinky prenatálního stresu jsou přenosné i na další generace a existují důkazy, že se ve větší míře projevily až na generacích následujících.

Abstract:

The development of fetus begins with merging of male and female sex cells, of the sperm with the egg, and with the formation of zygote. This moment triggers a complex process of prenatal development, a period very sensitive to changes and adverse conditions in the mothers surroundings. Such circumstances may include poor nutrition, sudden changes in the mothers social environment, a high occurrence of predators, stressful experiences due to inadequate handling and many other factors. All of these are connected by a frequently spelled term - stress. It is stress that causes excessive discharge of glucocorticoid hormones, for example cortisol. This glucocorticoid is necessary for fetal growth and for induction of certain enzymes, such as lung surfactants. Under certain conditions, maternal cortisol can reach abnormal values. Consequently, the excess of cortisol impacts the fetus in high concentrations, which may negatively influence the growth of the fetus and its development. In mammals, the mothers stress during her pregnancy not only increases her own cortisol levels, but also decreases the expression and activity of glucocorticoid barrier enzyme 11beta-HSD2 in the placenta; therefore, the fetus is less protected. On the other hand, this affects placental production and metabolism of other proteins and hormones sensitive to glucocorticoid, such as prostaglandins, progesterone, estrogens, glucose transporter and placental lactogen. Additionally, inhibition of 11beta-HSD2 by prenatal stress might contribute to low birth weight and to pregnancy diseases, such as premature birth. Prenatal stress mainly affects brain development. The effects of prenatal stress in mammals have been observed with increased latency for games, indirect locomotion behavior, anxiety and impaired memory. Prenatal stress is also associated with greater volatility and attention disorders, which are also connected with a reduced learning ability. It has been ascertained that prenatally stressed individuals may exhibit increased aggressive behavior, demasculinized and feminized behavior has been observed in males. The effects of prenatal stress are transmissible to the next generation and there is evidence that these are manifested to a greater extent in the following generations.

Keywords

stres, prenatální stres, savci

Keywords

prenatal stress, mammals, stress

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Luděk Bartoš, DrSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals