Rozszczep wargi i podniebienia
Etiologia i przyczyny
Rozszczep wargi i podniebienia (CL/P) to jedna z najczęstszych wad wrodzonych twarzoczaszki, występująca u około 1 na 700 noworodków. Powstaje w wyniku nieprawidłowego zrośnięcia się wyrostków twarzowych między 4 a 12 tygodniem ciąży. Etiologia jest wieloczynnikowa, obejmująca zarówno czynniki genetyczne (odpowiedzialne za 20-50% przypadków), jak i środowiskowe. Ryzyko wystąpienia CL/P u potomstwa wzrasta w rodzinach z historią rozszczepu, np. do 2-8% jeśli jeden z rodziców jest dotknięty, a do 17% gdy rozszczep występuje u rodzica i dziecka. Kluczowe geny zaangażowane w patogenezę to m.in. IRF6 (odpowiadający za około 12% niesyndromicznych przypadków), TGFA, SHH, BMP4, FGF10 oraz geny związane z epigenetyką, jak PHF8, którego aktywność zależy od poziomu tlenu. W około 15-30% przypadków rozszczep jest elementem zespołów genetycznych, takich jak zespół CHARGE, DiGeorge’a, Waardenburga czy Pierre’a Robina.
Etiologia rozszczepu wargi i podniebienia
Rozszczep wargi i podniebienia (ang. Cleft lip and palate) to jedna z najczęstszych wad wrodzonych twarzoczaszki, dotykająca około 1 na 700 noworodków w Stanach Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii. Wada ta powstaje we wczesnym okresie ciąży, kiedy tkanki górnej wargi i podniebienia nie łączą się prawidłowo podczas rozwoju płodu.12 Rozszczep wargi występuje między 4 a 7 tygodniem ciąży, natomiast rozszczep podniebienia między 6 a 12 tygodniem, kiedy dochodzi do formowania się struktur twarzy.34
Wieloczynnikowa etiologia
W większości przypadków etiologia rozszczepu wargi i podniebienia jest złożona i uwarunkowana wieloczynnikowo. Badania naukowe wskazują, że wada ta jest wynikiem interakcji między czynnikami genetycznymi i środowiskowymi.56 Szacuje się, że czynniki genetyczne odpowiadają za 20-50% przypadków, natomiast pozostałe przypadki przypisuje się czynnikom środowiskowym lub interakcji genów ze środowiskiem.78
Rozwojem twarzy kierują złożone procesy morfogenetyczne i szybka ekspansja proliferacyjna, co czyni ten proces wysoce podatnym na wpływy genetyczne i środowiskowe, tłumacząc wysoką częstość występowania wad twarzoczaszki.9 Model wieloczynnikowego progu (MFT – Multifactorial Threshold) odpowiedzialności może być stosowany w przypadku rozszczepów wargi i podniebienia.10
Czynniki genetyczne
Badania genetyczne u ludzi wykazały, że rozszczep wargi z rozszczepem podniebienia lub bez niego (CL/P) ma zróżnicowane podłoże genetyczne.1112 Wyraźny związek rodzinny między CL/P a izolowanym rozszczepem podniebienia (CPO) jest obecny, ponieważ rozszczepu u rodziców i rodzeństwa zwiększa ryzyko, że kolejne dziecko również będzie dotknięte tą wadą.13
Badania wykazały, że ryzyko wystąpienia rozszczepu wargi i podniebienia u dziecka wynosi:1415
- Około 2-8% jeśli jedno z rodziców ma rozszczep
- Około 4-6% jeśli rodzic ma rozszczep, ale żadne z dzieci nie ma rozszczepu
- Około 4% jeśli żadne z rodziców nie ma rozszczepu, ale mają już jedno dziecko z rozszczepem
- Około 9% jeśli dwoje rodzeństwa ma rozszczep
- Około 17% jeśli rodzic i dziecko mają rozszczep
Oznacza to, że prawdopodobieństwo wystąpienia rozszczepu u dziecka rodzica z rozszczepem jest 3-4% w przypadku CL/P i około 6% w przypadku izolowanego rozszczepu podniebienia (CPO).18
Jeśli w rodzinie nie ma historii rozszczepu i nie zidentyfikowano przyczyny, prawdopodobieństwo wystąpienia rozszczepu u dziecka wynosi około 0,14%, czyli 1 na 700.19
Geny związane z rozszczepami
Zidentyfikowano szereg genów, które mogą przyczyniać się do powstawania rozszczepów wargi i podniebienia:20
- Transformujący czynnik wzrostu alfa (TGFA)
- IRF6 (może odpowiadać za 12% przypadków niesyndromicznych rozszczepów)
- D4S192, RARA, MTHFR, RFC1, GABRB3, PVRL1
Ścieżki związane z formowaniem wargi i podniebienia obejmują:22
- Ścieżkę sonic hedgehog (geny SHH i SPRY2)
- Ścieżkę morfogenną kości (geny BMP4 i BMP2)
- Ścieżki czynnika wzrostu fibroblastów (geny FGF10 i FGF7)
- Receptory i ligandy transformującego czynnika wzrostu beta (TGF)
W niektórych przypadkach mutacje mają związek z hipoksją (niskim poziomem tlenu). Badacze odkryli, że gen PHF8 koduje demetylazę lizyny histonowej i reguluje epigenetykę, ale jego aktywność katalityczna zależy od poziomu tlenu – im mniej tlenu, tym większa aktywność katalityczna. U myszy narażonych na hipoksję we wczesnej ciąży zaobserwowano zwiększoną częstość występowania rozszczepu wargi i podniebienia.2425
Rozszczepu w zespołach genetycznych
Rozszczepu wargi i podniebienia mogą występować jako część szerszego syndromu genetycznego. Szacuje się, że około 15-30% osób urodzonych z rozszczepem jest dotkniętych jednym z tych zespołów lub chorób.2627 Wada ta występuje w ponad 400 różnych zespołach genetycznych.28
Najczęściej spotykane zespoły genetyczne związane z rozszczepami to:2930
- Zespół CHARGE (koloboma, wady serca, zarośnięcie nozdrzy tylnych, zahamowanie wzrostu, nieprawidłowości narządów płciowych i nieprawidłowości ucha)
- Zespół velocardiofacial lub zespół DiGeorge’a (delecja 22q11.2)
- Zespół Waardenburga
- Sekwencja Pierre’a Robina
- Zespół Downa
- Zespół van der Woude
- Zespół Stickler
Warto zauważyć, że izolowany rozszczep podniebienia (bez rozszczepu wargi) ma inną etiologię niż rozszczep wargi i podniebienia.33 Około 50% przypadków izolowanego rozszczepu podniebienia jest związanych z innymi wadami wrodzonymi, co jest częstsze niż w przypadku CL/P, które są związane z zespołem wrodzonym w około 15% przypadków.34
Czynniki środowiskowe
Wykazano wyraźny wpływ środowiska na rozwój rozszczepów wargi i podniebienia.35 Do najważniejszych czynników ryzyka środowiskowego należą:
Palenie tytoniu i spożycie alkoholu
Palenie tytoniu przez matkę podczas ciąży zwiększa ryzyko wystąpienia rozszczepu wargi u dziecka około dwukrotnie.36 Hipoksja matczyna spowodowana paleniem we wczesnej ciąży może być powiązana z rozwojem rozszczepów – szacuje się, że 6,1% przypadków rozszczepów wargi i podniebienia może być przypisanych paleniu w czasie ciąży.3738
Co istotne, rozszczepy wargi i podniebienia powstają we wczesnym okresie ciąży, więc zaprzestanie palenia po rozpoznaniu ciąży może nie zmniejszyć częstości występowania tych wad.39
Spożycie alkoholu podczas ciąży, szczególnie w pierwszym trymestrze, również zwiększa ryzyko wystąpienia rozszczepu. Kobiety, które spożywają duże ilości alkoholu (co najmniej 3 okazje z 5 lub więcej drinkami na każdą okazję) we wczesnej ciąży, mają trzykrotnie większe prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z rozszczepem wargi i podniebienia.40 Alkohol wpływa na rozwój komórek grzebienia nerwowego czaszki, chociaż stopień wpływu alkoholu na te komórki jest nieznany i wymaga dalszych badań.41
Leki i substancje teratogenne
Przyjmowanie niektórych leków podczas ciąży, szczególnie w pierwszym trymestrze, może zwiększyć ryzyko wystąpienia rozszczepu:4243
- Leki przeciwpadaczkowe (fenytoina, kwas walproinowy, karbamazepina, fenobarbital, topiramat)
- Leki przeciwnowotworowe (metotreksat)
- Leki przeciwtrądzikowe zawierające izotretynoinę (Accutane)
- Antagoniści kwasu foliowego (metotreksat, trimetoprim)
- Nadmierne spożycie witaminy A
- Ondansetron
- Diazepam
- Nitrofurantoina
- Kortykosteroidy
Narażenie na działanie wirusów, chorób zakaźnych, szkodliwych chemikaliów, oparów, pestycydów, oparów prochu strzelniczego, promieniowania jądrowego, promieni rentgenowskich, promieni gamma lub niebezpiecznych odczynników w miejscach pracy przemysłowych również może zwiększać ryzyko rozszczepu wargi i podniebienia.46
Cukrzyca i otyłość
Cukrzyca zdiagnozowana przed ciążą (typu 1 lub 2, nie cukrzyca ciążowa) znacząco zwiększa ryzyko wystąpienia rozszczepu u dziecka.4748 Badania wskazują, że kobiety z cukrzycą przed ciążą mogą mieć zwiększone ryzyko urodzenia dziecka z rozszczepem wargi z rozszczepem podniebienia lub bez.49
Otyłość matki podczas ciąży również została powiązana ze zwiększonym ryzykiem rozszczepów. Istnieją dowody na to, że kobiety z otyłością są bardziej narażone na urodzenie dziecka z rozszczepem wargi i podniebienia.5051
Niedobory żywieniowe
Niedobory żywieniowe, szczególnie kwasu foliowego, we wczesnej ciąży mogą zwiększać ryzyko wystąpienia rozszczepu:52
- Niedobór kwasu foliowego – matki, które nie przyjmują kwasu foliowego we wczesnej ciąży, mają 4-5 razy wyższe ryzyko urodzenia dzieci z rozszczepem wargi i podniebienia.53
- Niedobór witamin z grupy B (B6 i B12) również wiąże się ze zwiększonym ryzykiem.54
- Dieta zachodnia o wysokiej zawartości mięsa i przetworzonych pokarmów oraz niskiej zawartości owoców jest związana z prawie dwukrotnie wyższym ryzykiem urodzenia dziecka z rozszczepem wargi lub podniebienia.55
Badania epidemiologiczne i raporty obserwacyjne wykazały, że suplementy kwasu foliowego przyjmowane przez matkę przed ciążą mają działanie ochronne, zmniejszając częstość występowania rozszczepu wargi i podniebienia.56
Inne czynniki ryzyka
Istnieją również inne czynniki, które mogą wpływać na ryzyko wystąpienia rozszczepu wargi i podniebienia:
Czynniki demograficzne
Częstość występowania rozszczepów różni się w zależności od populacji:57
- Rozszczepu częściej występują u osób pochodzenia azjatyckiego i wśród niektórych grup rdzennych Amerykanów
- Rzadziej występują wśród osób czarnoskórych
- Więcej mężczyzn ma rozszczep wargi lub rozszczep wargi z rozszczepem podniebienia
- Więcej kobiet ma izolowany rozszczep podniebienia
Wiek matki
Prawdopodobieństwo wystąpienia rozszczepu nieznacznie wzrasta, jeśli matka ma ponad 35 lat podczas ciąży.5960 Kobiety powyżej 35 roku życia powinny otrzymać poradnictwo dotyczące czynników ryzyka związanych z wiekiem matki, ponieważ starsze kobiety są bardziej narażone na urodzenie dziecka z wadą wrodzoną.61
Status socjoekonomiczny
Badania wskazują, że niższy status socjoekonomiczny, taki jak niższy poziom wykształcenia matki i brak opieki prenatalnej, są związane ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia rozszczepu wargi z lub bez rozszczepu podniebienia.62 Liczba dzieci urodzonych każdego roku z rozszczepem podniebienia wzrasta. Niektórzy lekarze i naukowcy uważają, że ten wzrost jest spowodowany niedawnym wzrostem liczby ciąż nastolatek i niedostępnością odpowiedniej opieki prenatalnej dla wielu kobiet w ciąży.63
Stres matczyny
Stres podczas ciąży podnosi poziom kortyzolu u matki i płodu, znanego ze swoich teratogennych efektów. Dzieje się to poprzez hamowanie enzymu dehydrogenazy 11-beta-hydroksysteroidowej typu 2 (11beta HSD2), kluczowego dla regulacji bariery łożyskowej. Badania wykazały, że stres matczyny podczas ciąży jest krytycznym czynnikiem ryzyka, zwiększającym prawdopodobieństwo obustronnych rozszczepów 9,4 razy.64
Mechanizm powstawania rozszczepu
Rozszczep wargi i podniebienia powstaje, gdy embriologiczne części zwane wyrostkami (które są zaprogramowane do wzrostu, przemieszczania się i łączenia ze sobą w celu utworzenia poszczególnych części embrionu) nie docierają do siebie na czas i otwarta przestrzeń (rozszczep) między nimi utrzymuje się.65
Ogólnie rzecz biorąc, każdy czynnik, który mógłby uniemożliwić procesom dotarcie do siebie – na przykład poprzez spowolnienie migracji lub namnażania się komórek grzebienia nerwowego, zatrzymanie wzrostu i rozwoju tkanek na pewien czas lub zabicie niektórych komórek, które już znajdują się w tej lokalizacji – spowodowałby utrzymanie się rozszczepu.66
Rozwój rozszczepu można podzielić na dwa główne mechanizmy:67
- Rozszczep wargi – powstaje, gdy nie dochodzi do połączenia wyrostka szczękowego z przyśrodkowym wyrostkiem nosowym w okresie między 4 a 7 tygodniem ciąży
- Rozszczep podniebienia – powstaje, gdy nie dochodzi do połączenia wyrostków podniebiennych w okresie między 6 a 12 tygodniem ciąży
W przypadku obustronnego rozszczepu wargi i podniebienia występuje wysunięcie przedszczękowe, które typowo widoczne jest jako okołonosowa echogeniczna masa. Wysunięcie przedszczękowe wynika z niestabilności struktur twarzy podczas rozwoju embriologicznego, co prowadzi do niehamowanego wzrostu kości lemieszowej i przedszczękowej oraz tkanek miękkich.70
Podsumowanie etiologii
Etiologia rozszczepu wargi i podniebienia jest złożona i wieloczynnikowa. W większości przypadków rozszczep jest wynikiem interakcji między czynnikami genetycznymi a środowiskowymi, przy czym relatywny udział tych czynników może się różnić w zależności od konkretnego przypadku.7172
Ważne jest, aby zrozumieć, że w większości przypadków rodzice nie mogli zapobiec wystąpieniu rozszczepu, a wada ta rzadko jest wynikiem czegoś, co matka zrobiła lub czego nie zrobiła podczas ciąży.73 Przyczyny rozszczepów wargi i podniebienia są znacznie bardziej skomplikowane i różnią się znacznie w zależności od przypadku.74
Identyfikacja czynników przyczyniających się do etiologii niesyndromicznych rozszczepów wargi i podniebienia jest ważna dla zapobiegania, planowania leczenia i edukacji.75 Badania nad przyczynami rozszczepów wargi i podniebienia są nadal prowadzone, a lepsze zrozumienie ich etiologii może prowadzić do skuteczniejszych strategii profilaktycznych i terapeutycznych w przyszłości.
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.