Środowisko

Bańka ochronna zarodka

Numer 8/2020
Magic mine / Shutterstock
Przez dziesięciolecia uważano, że łożysko skutecznie chroni zarodek przed patogenami, ale epidemia wirusa Zika w Brazylii i pandemia SARS-CoV-2 sprawiły, że musimy zweryfikować te poglądy.
Budowa łożyska.Sakurra/Shutterstock Budowa łożyska.
Zarodek zagnieżdża się w ścianie macicy.Sakurra/Shutterstock Zarodek zagnieżdża się w ścianie macicy.
Bliźnięta monozygotyczne rozwijają się z jednej komórki jajowej i najczęściej mają wspólne łożysko. Dizygotyczne dysponują własnymi łożyskami.Sakurra/Shutterstock Bliźnięta monozygotyczne rozwijają się z jednej komórki jajowej i najczęściej mają wspólne łożysko. Dizygotyczne dysponują własnymi łożyskami.

Łożysko jest najważniejszym narządem powstającym po zapłodnieniu, a ponieważ ma służyć tylko zarodkowi, lekarze często nazywają je pierwszym narządem człowieka. Wykształca się szybko, bo musi wykonać pracę innych organów, zanim się rozwiną. Jego główną rolą jest wymiana gazów (tlenu i dwutlenku węgla), substancji energetycznych i budulcowych oraz ich metabolitów między krwią matki a krwią płodu.

Jak powstaje?

W momencie porodu łożysko waży ok. 0,5 kg i zazwyczaj kształtem przypomina placek, choć zdarzają się także odstępstwa od tej normy – np. łożyska wielopłatowe czy o kształcie gwiazdy. Jedna jego strona – ta połączona do czasu porodu ze ścianą macicy – przypomina nasączoną krwią gąbkę. Druga z kolei – skierowana ku dziecku – jest zbudowana z licznych naczyń krwionośnych, które ostatecznie tworzą pępowinę.

Jak powstaje ten twór? Około tygodnia od połączenia się komórki jajowej z plemnikiem na powierzchni rozwijającego się zarodka pojawiają się tzw. komórki trofoblastu, które szybko się dzielą i tworzą wypustki, coraz głębiej zanurzające się w macicy. Jedną warstwę tworzy cytotrofoblast, a drugą – syncytiotrofoblast (to właśnie tu produkowana jest gonadotropina kosmówkowa – hormon wykorzystywany w testach ciążowych). W kolejnych tygodniach ciąży trofoblast zaczyna się rozrastać, wypełniając się komórkami pomocniczymi i naczyniami krwionośnymi – powstaje system nazywany kosmkami kosmówki. Na tym etapie łożysko jest już gotowe do działania, ale musi zostać zasilone przez krew matki. Tu do dzieła przystępują komórki cytotrofoblastu, które po wniknięciu do tętnic ciężarnej przekształcają się w komórki przypominające komórki nabłonkowe naczyń krwionośnych i stopniowo je zastępują. W wyniku tych procesów tętnice macicy poszerzają się, umożliwiając większy przepływ krwi. Na dodatek inwazja dokonywana przez komórki embrionu umożliwia przekierowanie części krążenia właśnie do łożyska.

Zanim skończy się pierwszy trymestr ciąży, tętnice otwierają się do przestrzeni między kosmkami kosmówki i uwalniają duże ilości krwi, a wraz z nią tlen oraz składniki odżywcze. Jest to niezbędne do prawidłowego rozwoju zarodka. To jednak nie wszystko. Komórki cytotrofoblastu przedostają się także do żył macicy, pozwalając na powrót krwi z łożyska do organizmu matki, a więc powstaje tym samym obieg zamknięty.

Stwierdzono także, że łożysko uwalnia duże ilości DNA dziecka do krwi matki, co przyczyniło się do rozwoju prenatalnych badań genetycznych wykorzystujących tylko próbkę krwi kobiety. Takie testy mają wysoką skuteczność, a przy tym są znacznie bezpieczniejsze (zarówno dla dziecka, jak i matki) od procedur inwazyjnych, jak biopsja kosmówki czy amniopunkcja (polegają na nakłuciu brzucha ciężarnej w celu pobrania płynu owodniowego zawierającego materiał genetyczny płodu i są obarczone ryzykiem powikłań, łącznie ze stratą dziecka).

Obcy, a jednak swój

Długo nie mieliśmy pojęcia, dlaczego organizm matki nie traktuje łożyska jak ciała obcego i nie dąży do jego zniszczenia – jak to dzieje się choćby w przypadku przeszczepów narządów. Wreszcie odkryto, że kluczowe są tu zjawiska, do których dochodzi w miejscu zetknięcia łożyska i macicy – tzw. powierzchni kontaktu matczyno-płodowego. Jak wykazały badania na myszach, leukocyty (czyli komórki odpornościowe) nie są w stanie gromadzić się w ścianie macicy w pobliżu wnikającego łożyska. To oznacza, że organizm matki niejako toleruje obcy twór (zawierający tylko w połowie DNA matki – druga połowa genów dziecka pochodzi od ojca), a nawet pomaga wnikać komórkom płodu. Od lat 80. ub.w. wiedzieliśmy też, że komórki NK (natural killer – naturalni zabójcy), główna grupa komórek układu odpornościowego, występują licznie w obrębie powierzchni kontaktu matczyno-płodowego od strony macicy. Chociaż w normalnych warunkach zabijają one wirusy i komórki nowotworowe, to działają także w przeciwny sposób – stymulują wzrost łożyska.

Podczas tworzenia się łożyska często dochodzi do różnych błędów, mogących prowadzić do powikłań w czasie ciąży. Najpoważniejsze powikłania to tzw. wielkie zespoły położnicze: poród przedwczesny (przed 37. tyg. ciąży), wewnątrzmaciczne zahamowanie wzrostu płodu oraz stan przedrzucawkowy. Naukowcy ustalili już, że wszystkie są wynikiem nieprawidłowego funkcjonowania łożyska.

Poważny problem stanowi poród przedwczesny, który w samych Stanach Zjednoczonych zdarza się średnio raz na 10 ciąż. Jego przyczyną bywa infekcja, ale w większości przypadków powód jest niejasny. Co ciekawe, nie ustalono nawet, co dokładnie wywołuje poród prawidłowy. Prawdopodobnie istnieje wewnętrzny zegar, który odlicza 280 dni, a kiedy ten czas mija, uruchamiana jest kaskada zapalna prowadząca do skurczów macicy. Spekuluje się, że mechanizm ten ma coś wspólnego z łożyskiem, a jeśli nie wykształci się ono w prawidłowy sposób na początku ciąży, zaburzone będzie także odliczanie.

Stan przedrzucawkowy dotyka ok. 8% kobiet będących w pierwszej ciąży i charakteryzuje się nagłym wzrostem ciśnienia tętniczego krwi i białkomoczem, którym towarzyszą inne objawy, m.in. bóle głowy oraz nieostre widzenie. Mechanizmy prowadzące do rozwoju tego stanu pozostają niejasne, ale prawdopodobnie mają związek ze źle wykształconą powierzchnią kontaktu matczyno-płodowego. Tętnice matki nie zostają w niewystarczającym stopniu podmienione przez komórki cytotrofoblastu, więc zarodek nie jest odpowiednio dotleniony i nie rozwija się właściwie. Łożysko uwalnia wtedy toksyczne dla matki substancje, co powoduje nagły wzrost ciśnienia. Przyczyną może być tu zbyt duże podobieństwo immunologiczne komórek matki i zarodka. Układ odpornościowy wtedy głupieje i nie stymuluje naturalnego zastępowania matczynych komórek naczyń krwionośnych. Nieleczony stan przedrzucawkowy niekiedy prowadzi do śmierci zarówno matki, jak i dziecka.

Piętno na całe życie

Nieprawidłowości w rozwoju łożyska mogą przekładać się nie tylko na choroby noworodka, ale także objawiać się w wieku dorosłym. Wyniki badań epidemiologicznych wskazują, że dzieci kobiet, które podczas ciąży chorowały np. na grypę, były bardziej narażone na ryzyko zaburzeń neuronalnych i psychicznych. Występowało u nich większe prawdopodobieństwo pojawienia się autyzmu, choroby dwubiegunowej czy schizofrenii. Odkryto też, że zakażenie wirusem grypy czasami powoduje niewielkie zmiany w rozwoju mózgu, które mogą ujawnić się dopiero po kilku lub nawet kilkunastu latach. Odpowiada za to interleukina 17 (IL-17), w prawidłowych warunkach uwalniana przez komórki odpornościowe przeciwko bakteriom. Nie wiadomo jednak, jak IL-17 matki przechodzi przez łożysko i dostaje się do mózgu zarodka.

Z organizmu matki do płodu może przeniknąć wirus Zika. W styczniu 2017 r. uczeni z CDC (Centra Kontroli i Prewencji Chorób) stwierdzili, że wady wrodzone występują u 6% płodów lub dzieci matek, które były zakażone tym patogenem. Z kolei badania opublikowane kilka miesięcy później sugerują, że pewne defekty mogą dotyczyć nawet połowy zainfekowanych zarodków. Najbardziej szkodliwy skutek infekcji wirusem Zika to mikrocefalia, czyli wada rozwojowa charakteryzująca się nienaturalnie małymi wymiarami czaszki, a więc również i mózgu. Występuje ona częściej w Brazylii niż w innych miejscach na świecie. Niewykluczone, że w tamtym regionie obecny jest jakiś związek chemiczny, który osłabia łożysko, umożliwiając wirusowi Zika przedostawanie się przez nie. Niekiedy wirus utrzymuje się w łożysku całymi miesiącami i namnaża się w mózgu dziecka nawet po urodzeniu.

Wirus Zika to niejedyny patogen przedostający się przez łożysko. Na świecie rodzi się co roku 100 tys. dzieci z wrodzoną różyczką, która może objawiać się głuchotą czy chorobami serca. Podobnie mogą wędrować tą drogą pierwotniaki wywołujące malarię, wirusy opryszczki i ebola. Także doniesienia dotyczące SARS-CoV-2, czyli koronawirusa wywołującego COVID-19, są niejednoznaczne. Początkowo twierdzono, że nie przenika on przez łożysko, ale po tym, jak na świecie urodziły się dzieci zakażone wirusem, naukowcy zmienili zdanie. Niestety nie wiadomo, jak patogeny omijają łożysko, które z założenia ma być barierą chroniącą zarodek, ale prawdopodobnie jest to wynik niewłaściwych mechanizmów odpornościowych na powierzchni kontaktu matczyno-płodowego.

Czy jedzenie łożyska ma sens?

Po porodzie, kiedy dziecko funkcjonuje jako oddzielny organizm, łożysko przestaje spełniać swoje zadanie i jako niepotrzebne jest usuwane z organizmu. Bywają tacy, którym się ono przydaje w celach… konsumpcyjnych. Placentofagia opiera się na obserwacji, że niemal wszystkie inne znane nam gatunki ssaków po porodzie natychmiastowo spożywają łożysko. Wyjątkiem są ludzie i ssaki wodne.

Najczęstszym sposobem przygotowania łożyska do spożycia jest przekształcenie go w kapsułki. W tym celu gotuje się je na parze, suszy, a następnie rozciera na proszek. Powstały preparat przyjmuje się kilka razy dziennie w okresie poporodowym. Jedno łożysko zwykle starcza na 100–200 kapsułek. Zwolennicy placentofagii twierdzą, że zwiększa ona produkcję mleka przez organizm, zmniejsza ryzyko wystąpienia depresji poporodowej i uzupełnia niezbędne składniki odżywcze. Takimi praktykami chwali się wiele celebrytek na portalach społecznościowych, m.in. Kim Kardashian.

Okazuje się jednak, że nie ma żadnych naukowych dowodów na poparcie tych twierdzeń. Większość korzyści płynących z placentofagii opiera się na sporadycznych raportach kobiet, które zjadły łożysko, a także na badaniach na zwierzętach. Te jednak nie są miarodajne, gdyż naukowcy nawet nie wiedzą, dlaczego wiele gatunków ssaków postępuje tak po porodzie. Jest kilka hipotez na ten temat. Według niektórych zjedzenie łożyska ma zatrzeć ślady po narodzinach – drapieżniki nie zostaną powiadomione o obecności łatwego celu. Inni twierdzą, że zawiera ono hormony potrzebne zwierzętom po porodzie. Zwolenniczki placentofagii przekonują, że ludzie także ich potrzebują.

W łożysku zidentyfikowano prostaglandyny i oksytocynę. Te pierwsze (w ludzkim organizmie jest 16 rodzajów prostaglandyn) powodują skurcze macicy, więc mogą pomóc wrócić temu organowi do rozmiarów sprzed ciąży. Z kolei oksytocyna sprzyja uwalnianiu mleka podczas laktacji. Nie przeprowadzono żadnych badań w celu ustalenia, czy stężenie tych hormonów w kapsułkach sproszkowanego łożyska jest wystarczająco wysokie, aby wywołać korzystne efekty fizjologiczne. Naukowcy uważają, że wiele substancji biologicznie czynnych traci swoje właściwości podczas procesu kapsułkowania. W jednym z nielicznych opublikowanych badań na temat kapsułek z łożyska zawarto informację, że tylko 3 spośród 17 zmierzonych hormonów były obecne na wystarczająco wysokich poziomach, by były istotne fizjologicznie. Dwa z tych hormonów – estradiol i progesteron – hamują produkcję mleka.

Z kolei badania na szczurach wykazały, że spożycie łożyska może wzmacniać działanie opiatów naturalnie wytwarzanych przez ich ciała. Są one częścią układu przeciwbólowego, aktywowanego przez każdy organizm podczas porodu. Właściwości przeciwbólowe pochodzą z unikalnej substancji wytwarzanej przez łożysko, znanej jako łożyskowy czynnik wzmacniający opioidy (POEF). Uważa się, że ludzkie łożysko – podobnie jak szczurze – także ją zawiera. Nawet jeżeli tak jest, to zostaje ona zniszczona poprzez wystawienie na działanie temperatur powyżej 40ºC. Ludzkie łożysko zwykle jest ogrzewane do temperatury ok. 70ºC, więc mało prawdopodobne, by zachowało jakiekolwiek właściwości przeciwbólowe.

Łożysko może być również źródłem potencjalnie szkodliwych substancji – choćby takich, które są magazynowane w nim podczas ciąży, aby chronić rozwijające się dziecko. Lekarze alarmują także, że kapsułki z łożyska bywają zanieczyszczone szkodliwymi bakteriami. U kilku amerykańskich noworodków zdiagnozowano potencjalnie śmiertelną chorobę zbliżoną do sepsy, wywoływaną przez bakterie Streptococcus agalactiae. Okazało się, że źródłem patogenu były kapsułki z łożyska spożywane przez matki.

W Stanach Zjednoczonych nie ma regulacji prawnych dotyczących wydawania, przechowywania lub przygotowywania łożyska do spożycia, ale CDC zaleca unikanie takich preparatów. To dlatego, że liofilizowanie, kapsułkowanie czy grillowanie nie usuwa obecnych w łożysku patogenów. Aby całkowicie się ich pozbyć, należałoby organ ten grillować w temperaturze co najmniej 50ºC przez nieco ponad 2 godz. A nawet to nie wystarczy do zabicia wirusów takich jak HIV, Zika czy wywołujące zapalenie wątroby. W Polsce od 2001 r. przepisy nie pozwalają personelowi medycznemu wydawać rodzicom łożyska, które traktowane jest jak odpad szpitalny przeznaczony do utylizacji.

01.08.2020 Numer 8/2020

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną