Galerie de cartes mentales Toxicologie médicale Chapitre 10 Toxicité pour le développement et tératogenèse
Il s'agit d'une carte mentale sur la toxicité pour le développement et la tératogénicité au chapitre 10 de Toxicologie, y compris la toxicité pour le développement et la tératogénicité, le mécanisme d'action tératogène (toxicité pour le développement), les tests et l'évaluation de la toxicité pour le développement et de la tératogénicité, etc.
Modifié à 2023-12-17 16:31:14Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
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Chapitre 10 Toxicité pour le développement et effets tératogènes
Section 1 Aperçu
1. Toxicologie du développement
Il s'agit d'une branche importante de la toxicologie qui étudie les résultats anormaux du développement et les mécanismes de développement associés des organismes en développement dus à l'exposition à des facteurs environnementaux nocifs avant la naissance au cours du processus de développement des œufs fécondés, de la gestation, de la période postnatale et de la maturité sexuelle, influençant la pathogénie. facteurs et toxicocinétique, etc.
2. Un bref historique de la recherche sur la tératogenèse
Incident de thalidomide
Section 2 Toxicité pour le développement et tératogénicité
concept de base
Malformation : fait référence à des défauts dans l’anatomie d’un organisme en développement. Peut avoir des effets nocifs sur l’apparence, les fonctions physiologiques et/ou la durée de vie, et conduire à la survie ou à la mort.
tératogène
2. Mutations
sont des changements d'apparence contrôlés par des facteurs génétiques et extragénétiques, ou des différences dues à des changements de différenciation
Il fait référence au phénomène selon lequel parfois le même phénomène se produit entre la progéniture et les parents de la même espèce ou entre les individus de la progéniture.
3. Toxicité du corps embryonnaire et du corps fœtal
Au sens large, cela inclut divers dommages à la structure et à la fonction du conceptus. Au sens étroit, cela fait référence à la mort et au retard de croissance du conceptus, à l'exclusion des malformations structurelles.
Distinguer les deux stades du corps embryonnaire et du corps fœtal
Principales caractéristiques des dommages à chaque étape
4. Toxicité pour le développement
Il fait référence aux effets nocifs induits par l’exposition à des facteurs nocifs avant et après la naissance et avant que la progéniture ne devienne adulte. Les principales manifestations sont :
mort de l'organisme en développement
L'œuf fécondé meurt avant de se développer ;
Le blastocyste meurt avant l’implantation (perte précoce de grossesse)
Décès à un certain stade de développement après l'implantation
La mort précoce est absorbée ou expulsée de l'utérus (avortement spontané) La mort tardive devient mortinatalité
changements de croissance
Les indicateurs de retard de croissance, de croissance et de développement sont 2 écarts types en dessous de la moyenne des contrôles normaux
Anomalie structurelle
Désigne une structure morphologique anormale du fœtus, c'est-à-dire une malformation
défauts fonctionnels
C'est-à-dire l'activité biochimique, physiologique, métabolique, immunitaire, neurologique et les défauts ou anomalies comportementaux du fœtus.
Anomalie congénitale : fait référence aux troubles du développement qui surviennent avant la naissance du bébé, notamment les malformations et les défauts fonctionnels. Tels que les cardiopathies congénitales, les fentes labiales et palatines, les malformations du tube neural, l'hypospadias, la cryptorchidie, etc.
Issues indésirables de la grossesse (issues indésirables de la grossesse) : fait référence à l'échec de la grossesse à produire une progéniture ayant une apparence et une fonction normales.
Caractéristiques et facteurs d'influence de la toxicité pour le développement
Comparés aux effets toxiques sur d’autres systèmes organiques, les effets toxiques des produits chimiques exogènes sur le développement présentent des caractéristiques significatives :
La tératogénicité est affectée par de nombreux facteurs, notamment la période sensible, le type génétique, la dose, la toxicité maternelle, etc.
(1) Caractéristiques de toxicité pour le développement et périodes sensibles tératogènes à différents stades de développement
Après la fécondation, l’ovule se développe jusqu’à la naissance, appelée conceptus.
Le processus de développement depuis la fécondation jusqu’au nouveau-né passe par :
Période pré-implantatoire
Également connue sous le nom d’étape de pré-différenciation, elle commence au moment de la fécondation et se termine avant la fin de l’implantation. Cette période est de 11 à 12 jours chez l'homme ; les 6 premiers jours chez les rongeurs.
À ce stade, le blastocyste endommagé est susceptible de mourir, ce qu’on appelle une perte préimplantatoire. Certains poisons chimiques agissent sur le blastocyste, provoquant sa mort et sa perte.
Toxicité développementale préimplantatoire
On estime généralement que des effets tératogènes spécifiques se produisent rarement à ce stade. Il existe également des exemples de malformations fœtales causées par une exposition à des toxines en début de grossesse.
Le stade de l’organogenèse le plus susceptible de provoquer des malformations
La période de temps après l'implantation de la grossesse jusqu'à la fermeture du palais dur. Il s’agit d’une période critique pour la survenue de malformations structurelles, également appelée période sensible tératogène. Pendant cette période, la plupart des organes ont une période particulière de sensibilité aux effets tératogènes, appelée « fenêtre cible » temporelle.
Calculé à partir de la date de fécondation : 3 à 8 semaines pour les humains ; 6 à 15 jours pour les rats et les souris ; 6 à 18 jours pour les lapins ;
Toxicité pour le développement pendant l'organogenèse
La même dose d'un tératogène entre en contact avec l'embryon pendant la période sensible, Différentes malformations peuvent survenir selon le stade de développement de l'embryon.
Durant la période de formation des organes, outre la tératogenèse, l’empoisonnement peut également provoquer la mort embryonnaire. Les humains et les primates finissent par faire une fausse couche, et un fœtus avec plusieurs descendants est absorbé après la mort de l'embryon, ce qu'on appelle la résorption.
Au cours de cette période, les produits chimiques exogènes présentent une toxicité pour le développement, les malformations structurelles étant les plus importantes, ainsi que la mort embryonnaire et le retard de croissance.
période fœtale
La période allant de la fin de la formation des organes (du jour 56 au jour 58 chez l'homme) jusqu'à l'accouchement
La différenciation tissulaire, la croissance et la maturation physiologique étant des caractéristiques de base, l'exposition à des substances toxiques pour le développement est susceptible d'avoir des effets sur la croissance et la maturation fonctionnelle.
Retard de croissance généralisé
dysfonctionnement spécifique
carcinogenèse transplacentaire
mortinatalité
Développement périnatal et postnatal
Principales manifestations de toxicité pour le développement :
immunotoxicité développementale
anomalies du développement neurocomportemental
tumeurs infantiles
La période périnatale est la période de la vie la plus sensible aux agents cancérigènes. De nombreuses tumeurs infantiles à forte incidence (telles que la leucémie lymphoblastique aiguë, le neuroblastome, le tératome présacré, etc.) peuvent être liées à des facteurs prénatals.
Étant donné que les cellules prolifèrent rapidement pendant cette période, l’ontogenèse des enzymes métabolisant les médicaments est incomplète et la fonction de surveillance immunitaire est faible.
immunotoxicité développementale
Les dioxines, la cyperméthrine, l'éthanol, etc. → affectent le développement, la différenciation, la migration, le référencement et la fonction des cellules T postnatales, des cellules B et des phagocytes
En fin de compte, endommager temporairement ou définitivement le système immunitaire de la progéniture
neurotoxicité développementale
Se manifestant par des effets sur la sensation, le mouvement, l'autonomie et la cognition
Consommation d'alcool pendant la grossesse → Syndrome d'alcoolisme fœtal (SAF)
Le tabagisme parental (nicotine) peut altérer le développement des récepteurs nicotiniques dans le système nerveux central du fœtus et augmenter les troubles d'apprentissage, de comportement et d'attention après la naissance.
(2) Modèle dose-réponse de toxicité pour le développement
En plus de la mort de presque tous les embryons de la portée à des doses plus élevées, coexistent des fœtus normaux, un retard de croissance et des malformations structurelles : ce type est plus fréquent.
La tératogenèse peut survenir à des doses bien inférieures à la létalité embryonnaire, et peut même provoquer une tératogenèse dans la portée entière : ce modèle indique que la substance testée est hautement tératogène et est moins courante.
Retard de croissance et létalité embryonnaire mais pas de malformations
Concept de seuil de toxicité pour le développement
Cela nécessite un très grand nombre d’échantillons et il est difficile de trouver expérimentalement une relation dose-réponse avec une très faible incidence ;
La plupart des mécanismes de toxicité pour le développement ne sont pas clairs et soutiennent ou non l'existence d'un seuil.
Considérez la différence entre les seuils individuels et les seuils de groupe
(3) Différences entre les espèces en matière de toxicité pour le développement
Toxicité maternelle et toxicité pour le développement
Toxicité maternelle : fait référence aux effets néfastes des produits chimiques exogènes sur la mère enceinte à une certaine dose. Les manifestations spécifiques incluent la perte de poids, le développement de certains symptômes cliniques et la mort.
(1) L'influence des facteurs maternels sur la toxicité pour le développement
Génétique, maladie, nutrition, stress, toxicité placentaire
(2) La relation entre la toxicité maternelle et la toxicité embryonnaire
1. Toxique pour le développement, mais pas toxique pour la mère
2. La toxicité pour le développement et la toxicité maternelle se produisent simultanément
3. Il a une toxicité maternelle mais n'a pas d'effets tératogènes.
4. À une certaine dose, il n’y a ni toxicité maternelle ni toxicité pour le développement.
toxicité pour le développement paternel
Un nombre croissant d’études épidémiologiques de population ont montré que certaines malformations congénitales sont également liées à des facteurs masculins, appelés malformations congénitales paternelles.
Les principaux facteurs provoquant des anomalies congénitales chez le père sont les anomalies génétiques, les facteurs d'âge et les facteurs d'exposition externes (y compris les expositions professionnelles et environnementales, la chimiothérapie et la radiothérapie, d'autres médicaments et les mauvaises habitudes telles que la consommation d'alcool et le tabagisme). Ces facteurs ont des effets néfastes sur l'individu en développement). à travers les effets du père, d’où le nom de toxicité sur le développement paternel.
(1) Principales manifestations de toxicité développementale paternelle
1. Fausse couche spontanée ou malformations congénitales
2. Tumeurs des enfants
3. Déséquilibre du ratio de natalité entre hommes et femmes
(2) La relation entre les facteurs paternels et la toxicité pour le développement
1. Lié au développement anormal des cellules germinales mâles provoqué par des facteurs environnementaux
2. Une petite quantité de poisons liés au développement, tels que l'alcool, peut pénétrer dans les œufs fécondés et même dans les embryons en développement par le sperme, provoquant des effets indésirables.
Section 3 Mécanisme d'action tératogène (toxicité pour le développement)
(1) Mécanismes courants de toxicité pour le développement
1.Mutations génétiques et aberrations chromosomiques
2. Dommages cellulaires et mort
3. Interférer avec les interactions cellule-cellule
4. Provoque une toxicité pour le développement par toxicité placentaire
5. Perturber l'homéostasie maternelle
6. Reprogrammation intra-utérine et toxicité pour le développement embryonnaire
(2) Reprogrammation intra-utérine et toxicité pour le développement embryonnaire
1. Définition de la reprogrammation et de la reprogrammation intra-utérine
2. Modifications épigénétiques héréditaires des niveaux d'expression des gènes causées par des modifications de séquence non ADN
(1) méthylation de l'ADN
(2) Modification des histones : acétylation, méthylation, phosphorylation, ubiquitination
(3) ARN non codants : miARN, siARN, LncARN
(4) Remodelage de la chromatine
3. Reprogrammation précoce du développement embryonnaire
Empreinte génomique, inactivation du chromosome X, régulation de la différenciation tissulaire
4. Reprogrammation intra-utérine et maladies épigénétiques telles que l'obésité, l'hyperglycémie, les maladies cardiovasculaires et les maladies psychiatriques et neurologiques
Tests et évaluation de la toxicité pour le développement et de la tératogénicité
Test de toxicité pour le développement des mammifères ·
Avantages : Il est facile de contrôler les conditions de contact, le nombre, l'âge, le statut des animaux en contact et de sélectionner les indicateurs d'effet de détection (points finaux). Même les effets mineurs sont intéressants pour étudier les effets sur l’homme
Inconvénients : il existe une incertitude dans l'extrapolation des résultats des tests aux humains, et la spécificité de la prévision de la tératogénicité chez l'homme n'est pas suffisamment élevée, il est difficile d'extrapoler à partir des résultats d'une exposition à des doses plus élevées chez l'homme (dose d'exposition plus faible), et il existe également des différences ; entre les humains, les différences individuelles sont plus grandes que celles des animaux
Test de toxicité en trois étapes (manuel p209)
Paragraphe I : Tests de toxicité pour la fertilité et le développement embryonnaire précoce (Tests généraux de toxicité pour la reproduction)
Section II : Test de toxicité corps embryonnaire-corps fœtal (test de tératogénicité)
Section III : Test de toxicité pour le développement avant et après la naissance (test de toxicité périnatale)
Etudes épidémiologiques et identification de substances toxiques pour le développement humain
Utiliser des méthodes épidémiologiques pour étudier l'impact des substances toxiques pour la reproduction présentes dans l'environnement sur la reproduction et le développement de la population, y compris la nature, l'étendue et les causes.
La recherche épidémiologique environnementale doit être coordonnée avec la détection de substances chimiques toxiques dans l'environnement et la détection de biomarqueurs humains, c'est-à-dire la recherche épidémiologique moléculaire.
La recherche épidémiologique environnementale n'est pas une enquête épidémiologique générale. Elle doit être conçue scientifiquement, sélectionner strictement les objets et les contrôles et quantifier objectivement les indicateurs d'observation.
Critères d'identification des agents tératogènes humains
Augmentation soudaine de la fréquence d'un défaut particulier ou de plusieurs défauts ensemble (syndrome)
Une augmentation des défauts associée à un changement environnemental connu (comme l'utilisation généralisée d'un nouveau médicament)
Syndrome caractérisé par des anomalies caractéristiques causées par l'exposition à certains changements environnementaux à des stades spécifiques de la grossesse
Absence d'autres facteurs courants pendant la grossesse qui provoquent des défauts caractéristiques chez les bébés
Dépistage initial et tests de substitution pour la toxicité sur le développement
Test de dépistage primaire in vivo
Test C.K : la plupart des dommages subis avant la naissance se manifesteront après la naissance par une viabilité réduite et/ou un retard de croissance. Par conséquent, après la naissance des souris, l'objectif du dépistage primaire peut être atteint en observant les manifestations de toxicité pour le développement telles que la déformation de l'apparence, la mort embryonnaire, le retard de croissance, etc. sans effectuer d'examens viscéraux et squelettiques dans le cadre d'expériences conventionnelles.
Test de dépistage préliminaire in vitro
Culture d'embryons entiers de rat
Culture de micromasse de cellules embryonnaires
Expérience sur les cellules souches embryonnaires de souris
Test de dépistage préliminaire d’un organisme modèle