คัพภวิทยาคลินิกและความผิดปกติของการเจริญเติบโต

คัพภวิทยาคลินิกและความผิดปกติของการเจริญเติบโตเป็นสาขาหนึ่งของคัพภวิทยาที่เชื่อมโยงลำดับปกติของการเจริญเติบโตของมนุษย์เข้ากับข้อบกพร่องทางโครงสร้างและการทำงานที่เกิดขึ้นเมื่อการเจริญเติบโตถูกรบกวน สาขาวิชานี้เชื่อมโยงช่วงเวลาของการก่อตัวของอวัยวะเข้ากับรูปแบบของความผิดปกติแต่กำเนิดที่พบทางคลินิก โดยให้กรอบการพัฒนาเบื้องหลังความผิดปกติทางสัณฐานวิทยา (dysmorphology), วิทยาการก่อความพิการ (teratology) และการวินิจฉัยก่อนคลอด

Definition

ความผิดปกติแต่กำเนิดคือข้อบกพร่องทางโครงสร้างหรือการทำงานที่มีมาตั้งแต่เกิด ซึ่งเป็นผลมาจากการรบกวนการเจริญเติบโตก่อนคลอด ไม่ว่าจะมีสาเหตุทางพันธุกรรม สิ่งแวดล้อม (สารก่อความพิการ) หรือหลายปัจจัย คัพภวิทยาคลินิกศึกษาข้อบกพร่องเหล่านี้ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการพัฒนาตามปกติที่การหยุดชะงักทำให้เกิดข้อบกพร่องเหล่านั้น

Scope

สาขาวิชานี้จะนำผู้อ่านไปสู่ความผิดปกติแต่กำเนิดในฐานะความล้มเหลวของการสร้างรูปร่างตามปกติ ครอบคลุมแนวคิดของช่วงเวลาวิกฤต (sensitive periods) ที่ระบบอวัยวะเฉพาะมีความเปราะบาง การทำงานของสารก่อความพิการ (teratogens) และประเภทหลักที่ได้รับการยอมรับของความผิดปกติทางโครงสร้างที่เกิดจากการเจริญเติบโตที่ถูกรบกวน โดยกำหนดหัวข้อต่างๆ เช่น การก่อความพิการและช่วงเวลาวิกฤต, ความบกพร่องของท่อประสาท, ความผิดปกติของหัวใจแต่กำเนิด, ปากแหว่งเพดานโหว่ และความบกพร่องของแขนขาและโครงกระดูก — เป็นเนื้อหาอ้างอิงด้านการพัฒนาและการศึกษา ไม่ใช่แนวทางการจัดการทางคลินิก

Sub-topics

• ความผิดปกติแต่กำเนิดของหัวใจ
• ปากแหว่งเพดานโหว่
• ระยะวิกฤตของการพัฒนาและการเกิดวิรูป
• ความบกพร่องของแขนขาและภาวะกระดูกเจริญผิดปกติ
• ความบกพร่องของท่อประสาท

Core questions

• ช่วงเวลาของการรบกวนการพัฒนาส่งผลต่อโครงสร้างใดบ้าง?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างความผิดปกติแต่กำเนิด (malformation) กับการผิดรูป (deformation) หรือการหยุดชะงัก (disruption)?
• สาเหตุทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมรวมกันทำให้เกิดความผิดปกติแต่กำเนิดได้อย่างไร?
• เหตุใดระบบอวัยวะบางระบบจึงมีความเปราะบางเป็นพิเศษในช่วงเวลาที่กำหนดของการตั้งครรภ์?

Key concepts

• ความผิดปกติแต่กำเนิด (Malformation), การผิดรูป (deformation), การหยุดชะงัก (disruption) และความผิดปกติของการเจริญเติบโตของเซลล์ (dysplasia)
• ช่วงเวลาวิกฤต (sensitive periods) ของการสร้างอวัยวะ
• สารก่อความพิการ (Teratogen) และความสัมพันธ์ของขีดจำกัดปริมาณ
• สาเหตุหลายปัจจัย (พันธุกรรม-สิ่งแวดล้อม)
• ลำดับ (Sequence), กลุ่มอาการ (syndrome) และความสัมพันธ์ (association)
• การวินิจฉัยก่อนคลอดและช่วงเวลาการพัฒนา

Key theories

หลักการช่วงเวลาวิกฤต (sensitive-period) ของการก่อความพิการ

ความอ่อนแอของตัวอ่อนต่อสารก่อความพิการขึ้นอยู่กับระยะการพัฒนาเมื่อสัมผัสสาร ระบบอวัยวะแต่ละระบบมีช่วงเวลาหนึ่งในระหว่างการสร้างอวัยวะที่การรบกวนทำให้เกิดความบกพร่องทางโครงสร้างที่เฉพาะเจาะจง ในขณะที่การสัมผัสสารก่อนหรือหลังช่วงเวลานั้นมักจะมีผลกระทบทางโครงสร้างที่แตกต่างกันหรือน้อยกว่า

Mechanisms

ความผิดปกติแต่กำเนิดเกิดขึ้นเมื่อโปรแกรมที่เป็นระเบียบของการเพิ่มจำนวนเซลล์ การเคลื่อนย้าย การแยกตัว การรวมตัว และการตายของเซลล์ตามธรรมชาติ (apoptosis) ที่สร้างอวัยวะถูกรบกวน รูปแบบทางคลินิกของความผิดปกติสะท้อนทั้งสาเหตุและช่วงเวลา: การรบกวนที่เกิดขึ้นในช่วงวิกฤตของการก่อตัวของอวัยวะมักจะทำให้เกิดความผิดปกติภายในอวัยวะนั้น ในขณะที่แรงทางกลที่กระทำต่อโครงสร้างที่ก่อตัวแล้วทำให้เกิดการผิดรูป และกระบวนการทำลายที่กระทำต่อเนื้อเยื่อที่เคยปกติทำให้เกิดการหยุดชะงัก สารก่อความพิการ — ยา การติดเชื้อ ความผิดปกติของการเผาผลาญของมารดา และปัจจัยทางกายภาพ — ทำงานภายในช่วงเวลาการพัฒนาเหล่านี้ และผลกระทบของสารเหล่านี้ขึ้นอยู่กับปริมาณ ช่วงเวลา และความอ่อนแอทางพันธุกรรม ดังนั้นการสัมผัสสารเดียวกันอาจไม่เป็นอันตรายในระยะหนึ่งและเป็นอันตรายในอีกระยะหนึ่ง

Clinical relevance

การทำความเข้าใจพื้นฐานการพัฒนาของความผิดปกติแต่กำเนิดเป็นรากฐานที่แพทย์ใช้ในการจดจำ จัดประเภท และให้คำปรึกษาเกี่ยวกับความบกพร่องแต่กำเนิด และวิธีการตีความการคัดกรองก่อนคลอดที่เกี่ยวข้องกับช่วงอายุครรภ์ สาขาวิชานี้อธิบายต้นกำเนิดการพัฒนาของความผิดปกติเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษาและการอ้างอิง ไม่ใช่แหล่งของโปรโตคอลการวินิจฉัย การให้ยา หรือคำแนะนำการจัดการรายบุคคล

Epidemiology

ความผิดปกติแต่กำเนิดทางโครงสร้างที่สำคัญส่งผลกระทบต่อทารกแรกเกิดที่มีชีวิตรอดไม่กี่เปอร์เซ็นต์ทั่วโลก และเป็นสาเหตุสำคัญของการเจ็บป่วยและอัตราการตายของทารกแรกเกิดและทารก สาเหตุมีความหลากหลาย: ความผิดปกติส่วนน้อยเกิดจากสาเหตุของยีนเดี่ยวหรือโครโมโซมที่รู้จัก หรือจากสารก่อความพิการที่ระบุได้ ในขณะที่สัดส่วนจำนวนมากยังคงเป็นหลายปัจจัยหรือมีสาเหตุที่ไม่ทราบ ซึ่งเน้นย้ำในการทบทวนสาเหตุจากสิ่งแวดล้อม

Evidence & guidelines

ฐานข้อมูลหลักฐานครอบคลุมวิทยาการก่อความพิการเชิงทดลองแบบคลาสสิก การเฝ้าระวังความบกพร่องแต่กำเนิดตามประชากร และการทบทวนเฉพาะโรค ตำราพื้นฐาน เช่น กรอบแนวคิดของวิลสันสำหรับวิทยาการก่อความพิการและเอกสารอ้างอิงคัพภวิทยามาตรฐาน อธิบายหลักการของความอ่อนแอและช่วงเวลา ในขณะที่การทบทวนร่วมสมัยสรุปการมีส่วนร่วมสัมพัทธ์ของปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม คำแนะนำเฉพาะสำหรับการป้องกันและการวินิจฉัยจะกล่าวถึงในแต่ละหัวข้อ

History

วิทยาการก่อความพิการในฐานะวิทยาศาสตร์ที่เป็นระบบเกิดขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบ โดยเปลี่ยนจากการจัดหมวดหมู่ความผิดปกติไปสู่ความเข้าใจเชิงทดลองว่าสารจากสิ่งแวดล้อมรบกวนการพัฒนาได้อย่างไร โศกนาฏกรรมธาลิโดไมด์ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 และโรคหัดเยอรมันในทารกในครรภ์ (rubella embryopathy) ที่อธิบายไว้ในทศวรรษ 1940 แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าสารภายนอกสามารถทำให้เกิดความบกพร่องทางโครงสร้างในลักษณะที่ขึ้นกับเวลา และการสังเคราะห์ของวิลสันในช่วงกลางศตวรรษได้กำหนดหลักการทั่วไปของการก่อความพิการที่ยังคงจัดระเบียบสาขาวิชานี้อยู่

Key figures

• James G. Wilson
• Robert L. Brent
• Thomas W. Sadler

Seminal works

• wilson-1973
• brent-2004
• sadler-2018

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างความผิดปกติแต่กำเนิด (malformation) กับการผิดรูป (deformation) คืออะไร?

ความผิดปกติแต่กำเนิดคือข้อบกพร่องภายในในการก่อตัวของโครงสร้างระหว่างการพัฒนา ในขณะที่การผิดรูปคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือตำแหน่งของโครงสร้างที่ก่อตัวตามปกติ ซึ่งมักเกิดจากแรงทางกลที่กระทำในภายหลังของการตั้งครรภ์

เหตุใดช่วงเวลาของการสัมผัสสารจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความบกพร่องแต่กำเนิด?

ระบบอวัยวะแต่ละระบบมีช่วงเวลาวิกฤตที่กำลังก่อตัวและมีความเปราะบางมากที่สุด การสัมผัสสารก่อความพิการชนิดเดียวกันสามารถทำให้เกิดความบกพร่องที่เฉพาะเจาะจงในช่วงเวลานั้น แต่มีผลกระทบทางโครงสร้างเพียงเล็กน้อยก่อนหรือหลังช่วงเวลานั้น