Univerzitet u Sarajevu Medicinski fakultet

Institut za Histologiju i Embriologiju Izborni predmet: Prije nego što smo rođeni

Odgovorni nastavnik: Prof. Dr. Selma Aličelebić

Značaj amnionske tekućine za normalni fetalni rast (seminarski rad)

Sarajevo, oktobar 2010. godine

Student: Rusmir Gadžo

1

Organizam majke, u fiziološkim uslovima, obezbjeđuje plodu optimalnu sredinu za njegov normalan rast i razvoj. Takva sredina je složen sistem, sastavljen od komponenti koje potiču i od organizma majke i od organizma ploda. U sklopu tog sistema je i nekoliko šuplijna, čije se dimenzije i dominacija u cjelokupnoj strukturi (plod + ovojnice) mijenjaju shodno fazi intrauterinog razvoja. Kako razvoj ploda odmiče, jedna od tih šupljina, nazvana amnionska šupljina, postat će značajnijom od ostalih. Pomenuta šupljina biće ispunjena za nju karakterističnom tečnošću, koja je u fokusu ove teme, a naziva se amnionska tekućina (plodna voda).

U cilju stvaranja bolje predodžbe o položaju amnionske šupljine, u kojoj je plodna voda sadržana, treba podsjetiti na neke od faza u razvoju ljudskog embrija.

Razvoj nove jedinke pratićemo od ampullae tubae uterinae, gdje se nakon ovulacije pozicionira jajna ćelija pripremljena za oplodnju, čekajući navalu spermatozoida koji ascendiraju iz maternice. Pod pretpostavkom da su se uspješno spojile normalna sekundarna oocita i spermij, nastaće zigot. Ukoliko su pronukleusi obje gamete spojeni, bez devijacija, u jedinstven nukleus, započet će niz mitotičkih dioba zigota. Novonastale ćelije, blastomere, umnažaće se principom geometrijske progresije (udvostručavanje polaznog broja ćelija za svaki ciklus).

Kako su još uvijek inkapsulirane u glikoproteinski omotač koji predstavlja zaostatak zonae pellucidae jajne ćelije, novonastale ćelije će biti stiješnjene u tom prostoru, pa se između njih mogu uočiti prostori nalik brazdama, uslijed čega je ovaj period razvoja nazvan brazdanje. Opisana struktura descendira prema šupljini unutar tijela maternice. Negdje oko trećeg dana nakon uspješne oplodnje, razviće se struktura koja je, zbog svojih morfoloških odlika, dobila naziv morulla. Daljim napretkom razvoja, određen broj (nakupina) blastomera će zauzeti jedan od polova opisane strukture, a ostatak ćelija će okruživati novonastalu šupljinu. Na taj način će nastati tzv. blastocista, na čijem polu će biti embrioblast (ranije pomenuta nakupina stanica), okružen ćelijskim pojasom nazvanim trofoblast. Rana blastocista će i dalje imati glikoproteinski omotač (zonae pellucidae), a nakon što ga se oslobodi, preći će u kasnu blastocistu, koja se nalazi već na tijelu uterusa, spremna za implantiranje.

Implantirana blastocista započet će proces diferencijacije embrioblasta i trofoblasta. Prvi će se diferencirati u strukture koje će postati razvojna osnova čitavog embrija (primitivni zametni listići: epiblast i hypoblast – embrionalna ploča). Iz epiblasta će biti derivirane i ćelije koje će iznad njega načiniti ovojnicu (amnion), koja ograničava amnionsku šupljinu. Područje ispod hypoblasta proliferacijom njegovih ćelija ograničavati će šupljinu koju nazivamo žumanjčana vreća. Sa bočnih strana epiblasta, proliferacijom i migracijom će nastati ćelije koje će formirati dva lista tzv. vanembrionalnog mezoderma. List koji prijanja uz cytotrophoblast (parijetalni), zajedno sa njim će činiti vanjsku ovojnicu: korion.

2

Unutrašnji (visceralni) list će prekrivati vanjsku stranu amnionske i žumanjčane vreće. Korion je sa ovom strukturom povezan pomoću embrionalnog drška (kasnije pomoću pupkovine). Između ova dva lista vanembrionalnog mezoderma se formira korionska šupljina.

U trećoj sedmici razvoja započet će važan proces gastrulacije, u kome će nastati tri definitivna zametna listića: ektoderm, mezoderm i endoderm. Što se tiče amnionske šupljine, ona će, kako razvoj embrija/fetusa odmiče, biti sve većeg volumena. Ukratko, pratit će svojim dimenzijama razvoj ploda. Ostale šupljine će, uslijed širenja amnionske šupljine, ali i procesa savijanja u sagitalnoj i transverzalnoj ravni, u kasnijim stadijima razvoja, praktično nestati. Konačno, fetus je smješten u amnionskoj šupljini, uronjen u amnionsku tekućinu (plodnu vodu).

Ilustracija: John Bavosi | „Life before birth“, British Museum, Cambridge University Press, 1979

3

Amnionska tekućina: količina i optok

Iako njeno porijeklo nije definitivno razjašnjeno, amnionska tekućina u ranim fazama razvoja, najvećim je dijelom produkt majčine krvi, a kasnije je stvaraju ćelije amniona, koža fetusa, njegova pluća i bubrezi. Fetus luči urin direktno u amnionsku šupljinu i on je glavni izvor tečnosti u drugoj polovini trudnoće. Koža fetusa (prije keratinizacije) takođe učestvuje u razmjeni tečnosti, tj. doprinosi volumenu plodne vode. Respiratorni trakt fetusa dnevno luči oko 300 - 400mL tekućine, od čega jedan dio odlazi u sastav aminonske tekućine.

Regulacija optoka plodne vode se, sve do petog mjeseca, najvećim dijelom odvija putem tzv. intermembranske razmjene (sa placentom). Nakon toga fetus počne da guta znatne količine tečnosti, oko 400mL u toku jednog dana. Dio progutane tečnosti šalje se putem aa. umbilicales u cirkulacijski sistem majke. Razmjena ima ustaljenu dinamiku, tako da se otprilike svaka 2 do 3 sata izvrši izmjena cjelokupne količine plodne vode.

Plodna voda se prvi put javlja kao obična kapljica, dorzalno od embrionalnog pola (embrioblast), negdje u 3 sedmici. U osmoj (gestacijskoj) sedmici se ta količina povećava na oko 7mL, do desete sedmice na 30mL, u petnaestoj sedmici oko 150mL, a u šesnaestoj sedmici se penje na 190mL. U šestom mjesecu dostiže maksimalne vrijednosti i iznosi preko jednog litra. Oko 32. sedmice iznosi nekih 780ml, a pred sami porođaj iznosi oko 500mL. Na količinu plodne vode može da utiče i hidracija majke. Primjećeno je da se unošenjem većih količina tečnosti u organizam majke i količina plodne vode povećava.

Amnionska tekućina : fizičko-hemijske odlike

Plodna voda je bistra, izgledom blago žuta tekućina. Dvije sedmice nakon oplodnje, amnionska šupljina je ispunjena najvećim dijelom samo vodom. Većina istraživača došla je do zaključka da je plodna voda, u suštini, mješavina fetalnog urina i transudata nastalog od majke. Hipotonična je u odnosu na krv (majke i fetusa) i blago alkalna.

U kasnijem periodu razvoja, plodna voda je sastavljena od oko 98% vode. Ostatak čine elektroliti (Na-hlorid, kalijum, kalcijum, magnezijum), aminokiseline, masne kiseline, ugljikohidrati (glukoza, fruktoza – nisu stalni nalaz), fosfolipidi (lecitin, sfingomijelin), holesterol, proteini (transferin, albumin, enzimi, imunoglobulini), amonijak, urea, kreatin, bilirubin, mokraćna kiselina, laktat, hormoni, itd. Generalno, biohemijske komponente plodne vode se mijenjaju shodno gestacijskom periodu, ali i fiziološkom statusu fetusa. Hemijska analiza plodne vode može dati značajne podatke o njegovom razvoju.

U plodnoj vodi su suspendirane deskvamirane ćelije fetusa, značajan broj stem ćelija, a u kasnijim fazama razvoja se može naći i lanugo (dlačice koje prekrivaju fetus).

Koncentracije uree, kreatinina i mokraćne kiseline u plodnoj vodi se povećavanju napredovanjem trudnoće, a nivo natrijuma i hlorida opada (što se dovodi u vezi sa razvijanjem funkcije bubrega u fetusa).

4

Funkcije amnionske tekućine

Primarno je amnionska tekućina medij koji osigurava amortiziranje sile koja bi djelovanjem na trbušni zid majke mogla izazvati eventualne povrede ploda, zavisno od njenog intenziteta. Takođe, zahvaljujući ovoj tečnosti, pritisak izazvan kontrakcijom mišića uterusa i mišića abdominalnog zida majke prenosi se na sve dijelove ploda podjednako.

Nadalje, plodna voda omogućava slodobno kretanje fetusa unutar amnionske šupljine, što utiče na razvoj muskuloskeletalnog sistema, te učestvuje u održavanju njegove temperature. Sadrži antibakterijske agense kakvi su transferin (veže za sebe željezo, inače potrebno bakterijama i nekim gljivicama za rast), masne kiseline (koje imaju efekte deterdženata na membrane bakterija), imunoglobulini, lizozim (enzim koji razlaže membranu Gram-pozitivnih bakterija), peroksidaza, itd.

Gutanje je akcija koja se odvija u tri faze, od kojih početnu izvodi voljna muskulatura. Gutajući amnionski tekućinu, fetus stiče taj važni refleks. Osim toga, gutanje tečnosti utiče i na razvoj pluća kod ploda, naročito na formiranje obloge koja će postnatalno predstavljati antiatelektazni faktor (fosfolipidi: lecitin, sfingomijelin).

Formiranje mekonijuma, produkta gastrointestinalnog sistema fetusa, pomognuto je sadržajem progutane amnionske tekućine. Naznaka njegovog povećanog lučenja u amnionsku šupljinu, znak je patološkog procesa.

Amnionska tekućina će olakšati porođaj na način da pomaže u širenju cervikalnog kanala, ali i u lubrikaciji dijela porođajnog kanala koji se nalazi ispod vrata maternice.

5

Poremećaji u količini amnionske tekućine

Kako je ranije istaknuto, količina amnionske tekućine se mijenja ovisno o gestacijskom periodu i fiziologiji ploda, a neka prosječna vrijednost iznosi oko 800mL. Ipak, može se desiti da u određenom periodu u amnionskoj šupljini detektujemo količinu koja je manja ili veća od očekivane. Stanje u kojem detektujemo značajno povećanje količine plodne vode naziva se polyhydramnion, a ono u kojem se uočava znatno smanjenje količine plodne vode nazvano je oligohydramnion. Za ocjenu i distinkciju ova dva stanja koriste se dva parametra: količina tečnosti (izražena u mililitrima) i indeks amnionske tekućine (AFI – izražen u cm).

Oligohydramnion je poremećaj kod kojeg se u amnionskoj šupljini nalazi manje od 400mL tekućine, ili kod kojeg je utvrđen AFI manji od 5cm. Nisu uvijek jasni uzroci njegovog nastanka, ali se najčešće navode pucanje jedne od placentarnih ovojnica, abnormalnosti u razvoju bubrega fetusa, neprohodnost gastrointestinalnog trakta fetusa, itd. Ovakvo stanje nema posebnih simptoma, pa se njegova detekcija vrši ultrasonografijom. Uočeno je da se češće javlja u nešto kasnijem periodu trudnoće. Opasnosti po fetus se ogledaju u mogućim priraštajima za ovojnicu, povredama pupčane vrpce, deformitetima na skeletu fetusa (povećan pritisak mišića majke). Terapija se provodi hidracijom majke, a u težim slučajevima i amnioinfuzijom.

Polyhydramnion je poremećaj kod kojeg se u amnionskoj šupljini detektuje između 1500 i 2000mL plodne vode, a AFI iznosi preko 20cm. Obzirom da fetus gutanjem amnionske tekućine učestvuje u njenoj regulaciji, stanja u kojima je opstriuiran prolazak progutane tečnosti neminovno će dovesti do povećanja iste unutar amnionske šupljine. Pored toga, neke promjene na hromosomima, diabetes mellitus majke, mogu biti uzroci nastanka ovog poremećaja. Povećana količina tečnosti, logično, vodi povećanju pritiska na zidove ovojnica, što može izazvati njihovo pucanje. Često je ovo stanje uzrok prijevremenih porođaja. Teži oblici polyhydramniona mogu dovesti do jako velikog pritiska na okolne organe, što može izazvati npr. poremećaje u disanju majke (dispnea), edem donjih udova ili perinealne regije. Kod tako teških oblika, sugerira se izvođenje terapijske amniocenteze, kako bi se višak tečnosti drenirao što prije. U blažim oblicima, zbrinjavanje majke se provodi na način da joj se određuje mirovanje i redukcija unosa soli u organizam.

Promjene boje amnionske tekućine

U cilju ocjene stanja fetusa in utero, a vezano za boju amnionske tekućine potrebno je iznijeti dvije napomene. Prva, da plodna voda je bistra, blago žuta tečnost. Druga, da se mekonijum fiziološki ne luči u amnionsku šupljinu, osim u malim količinama. Naznaka njegovog povećanog lučenja u amnionsku šupljinu, znak je patološkog procesa. Shodno tome, na osnovu koloracije amnionske tekućine, možemo pretpostaviti mogući patološki proces. Tako npr. intenzivnije žuta tečnost ukazuje na hemolitičku dijalizu, smeđa boja ukazuje na infekciju, a zelena na povećanu eliminaciju mekonijuma u amnionsku šupljinu (mekonijalna plodna voda).

* AFI – Amnionnic Fluid Index: mjera dužine 4 tzv. „džepa tečnosti“, koja se vide i mjere ultrazvukom

6

Amniocenteza

Amnionska tekućina, osim po svojoj količini, može i po kvalitativnim odlikama biti izuzetno koristan indikator za neke vrste poremećaja u razvoju ploda. Međutim, da bi se ona analizirala, potrebno je prethodno izvršiti njenu ekstrakciju iz amnionske šupljine. Za takve svrhe, provodi se postupak nazvan amniocenteza (amnios - grč. ovčja koža, kentein – grč. bockati). Amniocenteza, kako je ranije spomenuto, može biti provedena u dijagnostičke, ali i u terapijske svrhe (prvi put je izvedena u Njemačkoj, 1880. godine, da bi se tretirao polyhydramnion). Najpogodniji period za njeno izvođenje je negdje između 15. i 20. sedmice.

Amniocentezu stručno lice izvodi na način da prateći, ultrasonografski, aktivnosti fetusa in utero, plasira dugu tanku iglu kroz prednji zid abdomena majke, izbjegavajući time mogućnost povrede. Prethodno je poželjna upotreba lokalnog anestetika na površinu preko koje će se vršiti pristup. Nakon što je utvrđeno da je pristup u amnionsku šupljinu ostvaren, dijagnostičar špricom izvlači određenu količinu tečnosti, negdje do 20 mL. Po završetku se sićušna perforacija zatvori flasterom.

Zavisno od vrste analize (biohemijska ili citogenetička), ekstraktovana (aspirirana) tečnost se centrifugira, kako bi se iz nje

izdvojile ćelije odlubljene iz organizma fetusa i pripremaju za kultiviranje, a ostatak vode analizira biohemijski. Bitno je napomenuti da će količina aspirirane tečnosti biti vrlo brzo nadoknađena. Odvojene ćelije se kultiviraju na odgovarajućem mediju, da bi bile upotrijebljive za analizu.

Amniocenteza je od izuzetne važnosti za ranu detekciju:

• trisomija: 21 (Down), 13, 18 • rijetkih, nenasljednih metaboličkih poremećaja • malformacija neuralne cijevi (nivo α-fetoproteina)

U odmaklim stadijima trudnoće njene koristi su u dijagnozi:

• infekcije • Rh inkompatibilnosti • stadija razvoja pluća (odnos fosfolipida, albumina)

7

LITERATURA

• Sadler, Thomas W. „Langmanova medicinska embriologija“; Školska knjiga, Zagreb, 1996 • Benirschke K., Kaufmann P. „Pathology of the human placenta“; Springer, 2000

(GoogleBooks) • Drews, U., „Color atlas of embryology“; Thieme, 1995

(GoogleBooks) • Stone, J., Eddleman, K., Duenwald M. „Pregnancy for Dummies“; For Dummies, 2009

(GoogleBooks) • Littleton, Lynna Y., Joan Engebretson J. “ Maternity nursing care“;

(GoogleBooks) • Milunsky, A., Jeff Milunsky, J. „Genetic Disorders and the Fetus: Diagnosis, Prevention and

Treatment“; Wiley-Blackwell, 2010 (GoogleBooks)

• „Maternal, fetal & neonatal physiology: a clinical perspective“; Saunders Elsevier, 2007 (GoogleBooks)

• Dudek, Ronald W., Fix, James D. „High-Yield Embriology“; Lippincot Williams & Wilkins, 2009 (GoogleBooks)

• Doko Uyeno, „The physical properties and chemical composition of human amniotic fluid“, (www.jbc.com :: as on 26.10.2010)