Tajemství prvních devíti měsíců

O titule

Vývoj dítěte před narozením Když se dítě narodí, nejdůležitější fázi svého vývoje má již ukončenou. Ale co se skutečně děje během těchto devíti měsíců? Autoři osvětlují prenatální život – od oplození do narození. Děti jsou ještě před narozením ovlivněny prostředím individuálně, sbírají své první zkušenosti, praktické dovednosti a učí se mnohem více, než jsme se domnívali. Nejsou to jen geny, ale mnohem více vztah s matkou v období před narozením, co rozhodujícím způsobem ovlivňuje vývoj dítěte v prenatálním období. Gerald Hüther – profesor neurobiologie na Göttingen University, zabývá se výzkumem mozku. Ve svých knihách se věnuje především neurovědě, kterou také popularizuje.

Ukážka

Buňky, které se učí

Každá buňka má ve svém jádru uložené informace. Používá je k řízení procesů, které v ní probíhají, a vrací se k těmto informacím, když se dostane do situace, která ji nutí k určité reakci. Tato buněčná sbírka zkušeností se skládá z velkého množství stavebních elementů nukleové kyseliny. Dané elementy jsou specifi ckým způsobem seřazeny do takzvaných sekvencí DNA, jimž říkáme geny. Podle potřeby se geny používají jako matrix k produkci určitých bílkovin, které jsou nutné pro určité reakce nebo pro výstavbu určitých buněčných struktur. Všechny zárodečné buňky přebraly při dělení tento genový kód od svých „rodičovských“ buněk. Výchozím bodem pro informace, které dceřiné buňky přebraly a které jsou tedy pro všechny buňky zárodku identické, je genom oplodněného vajíčka.

Tyto buněčné vědomosti se však stanou dostupnými až poté, kdy signály z okolního světa dají impulz, aby příslušné sekvence DNA zahájily svou činnost. Důležitým signálem je patřičné okolí, v němž se buňky nacházejí. Během embryonálního vývoje se totiž dceřiné buňky vzniklé dělením dostanou v zárodku do různých oblastí. Místní podmínky v daných oblastech jsou podnětem k tomu, aby příslušné buňky určité geny „odepsaly“ víc než jiné geny a určité výkony rozvinuly více než ostatní. Buňky se pak začnou specializovat a reakce, které v nich probíhají, se stále lépe přizpůsobují patřičným požadavkům. Tímto způsobem se různé buňky stále více diferencují a zaměřují se například na kůži, střeva, játra, svaly, žlázy nebo nervy. Na rozdílných vývojových cestách získávají buňky rozdílné zkušenosti. Dostávají se do různých částí zárodku. Tam panují různé podmínky a buňky jsou nucené zvládnout určité úkoly. Přitom se jejich látková výměna, jejich vnitřní stavba a někdy i jejich vnější vzhled přizpůsobují daným potřebám. Buňky se tímto způsobem stále lépe „učí“ vykonávat vše, co je důležité ve světě, do kterého právě dorazily. Jelikož každá z těchto buněk využívá na své vývojové cestě ze zásoby zkušeností jen zcela určité oblasti, a to velmi intenzivně, zůstanou jiné oblasti nevyužité. Dané buňky se pak v určitém směru stále více zdokonalují, specializovaná buňka však později nemůže vy užít všech původních genových sekvencí, které přebrala z vaněčná sbírka zkušeností se skládá z velkého množství stavebních elementů nukleové kyseliny. Dané elementy jsou specifi ckým způsobem seřazeny do takzvaných sekvencí DNA, jimž říkáme geny. Podle potřeby se geny používají jako matrix k produkci určitých bílkovin, které jsou nutné pro určité reakce nebo pro výstavbu určitých buněčných struktur. Všechny zárodečné buňky přebraly při dělení tento genový kód od svých „rodičovských“ buněk. Výchozím bodem pro informace, které dceřiné buňky přebraly a které jsou tedy pro všechny buňky zárodku identické, je genom oplodněného vajíčka. Tyto buněčné vědomosti se však stanou dostupnými až poté, kdy signály z okolního světa dají impulz, aby příslušné sekvence DNA zahájily svou činnost. Důležitým signálem je patřičné okolí, v němž se buňky nacházejí. Během embryonálního vývoje se totiž dceřiné buňky vzniklé dělením dostanou v zárodku do různých oblastí. Místní podmínky v daných oblastech jsou podnětem k tomu, aby příslušné buňky určité geny „odepsaly“ víc než jiné geny a určité výkony rozvinuly více než ostatní. Buňky se pak začnou specializovat a reakce, které v nich probíhají, se stále lépe přizpůsobují patřičným požadavkům. Tímto způsobem se různé buňky stále více diferencují a zaměřují se například na kůži, střeva, játra, svaly, žlázy nebo nervy. Na rozdílných vývojových cestách získávají buňky rozdílné zkušenosti. Dostávají se do různých částí zárodku. Tam panují různé podmínky a buňky jsou nucené zvládnout určité úkoly. Přitom se jejich látková výměna, jejich vnitřní stavba a někdy i jejich vnější vzhled přizpůsobují daným potřebám. Buňky se tímto způsobem stále lépe „učí“ vykonávat vše, co je důležité ve světě, do kterého právě dorazily. Jelikož každá z těchto buněk využívá na své vývojové cestě ze zásoby zkušeností jen zcela určité oblasti, a to velmi intenzivně, zůstanou jiné oblasti nevyužité. Dané buňky se pak v určitém směru stále více zdokonalují, specializovaná buňka však později nemůže vy užít všech původních genových sekvencí, které přebrala z vajíčka. V budoucnu může dál produkovat jen dceřiné buňky, které jsou z její strany od samého začátku předurčené k tomu, aby se nadále vyvíjely jako buňky kůže, střev, jater, svalů, žláz nebo jako buňky nervové. Buňka se tedy radikálně změnila pod vlivem specifi ckých podmínek panujících v jejím okolí. „Naučila se“, že je buňkou, která má určitou funkci. Přizpůsobila se požadavkům současného „místa pro život“.

Zárodečné buňky jsou na tom stejně jako děti, které vyrůstají v rodině a později v lidském společenství. Buňky i děti se později mohou pouze specializovat a vyvinout se v jednom případě z buňky kožní, střevní, jaterní, svalové, žlázové nebo nervové a ve druhém případě se z dítěte může stát obuvník, pekař či rocková hvězda – pokud jsou zde lidé, kteří mají rozdílné schopnosti, vykonávají různé práce a dítě má k těmto lidem blízký vztah. Děti dorůstají do již existující spleti proměnlivých vztahů a závislostí. Zárodečné buňky si v rámci podmínek daných matčiným organismem tyto vztahy postupně vytvářejí samy. Aby mohly vytvořit složité pletivo na sobě závislých úkonů, které se navzájem doplňují, je potřeba, aby buňky svou činnost neustále navzájem koordinovaly. Děti se neustále zajímají o to, co se děje ve společenství, ve kterém vyrůstají, a o to, co je zde důležité pro život. Stejně tak si zárodečné buňky neustále vyměňují informace o tom, jak se jim daří, co právě dělají nebo co mají v úmyslu dělat. Interakcí a komunikací se od sebe navzájem učí. Používají k tomu signální látky, kterými oznamují jiným buňkám, co potřebují, co mohou poskytnout ostatním anebo které úkoly mohou převzít. Pokud se jednotlivé buňky dostaly se svou specializací příliš daleko či naopak se jen pomalu propracovávají kupředu, vysílají pomocí signálních látek nouzové signály. Tyto látky přimějí jiné buňky k tomu, aby do jisté míry pomohly a aby přizpůsobily svou činnost požadavkům, které signalizují buňky „v nouzovém stavu“.

U vyvíjejícího se zárodku zpočátku dochází k neustálé výměně informací mezi stále specializovanějšími buňkami, které se nacházejí v bezprostředním sousedství. Později, když vnikly první tkáně a základy orgánů a navzájem se propojily fungujícím krevním oběhem, dostanou se signální látky krví zčásti i do vzdálenějších oblastí zárodku. Tímto způsobem mohou růstové a diferenciační procesy, které probíhají v různých orgánech, i v budoucnu velmi přesně koordinovat svou činnost. Obrazně řečeno, ať už jsou to játra, ledviny, plíce, střeva nebo kůže, každý vyvíjející se orgán v každém okamžiku svého vývoje do jisté míry „ví“, jak se daří ostatním orgánům, jak daleko jsou se svým vývojem a kde to ještě vázne.

Popsaný souhrn učebních zkušeností se pravděpodobně u všech lidských zárodků sobě podobá, protože všechny zárodky se usazují v děloze, ve které se nacházejí rámcově obdobné podmínky pro vývoj. Nicméně i zde může dojít k problémům. Ty mohou souviset buď s chybami v řízení vnitřních procesů, anebo se objevují defekty vnějších podmínek v matčině organismu: Patří sem vlivy infekcí či chemických látek, jako jsou léky, nikotin, alkohol či jiné drogy, vlivy jedů, které produkuje životní prostředí, a také hormonální poruchy, stres, nedostatečná výživa a podobně. Pokud je tímto způsobem narušen vnitřní řád, buňky se pak soustředěnou činností pokoušejí nastolit opět rovnováhu. Jestliže není možné poruchu opravit (například u chybně se vyvíjejícího orgánu nebo v případě závažné poruchy ve vývoji způsobené vnějšími vlivy), pak se další vývoj orgánů, kterých se porucha týká, či vývoj orgánů a struktur, které jsou na tomto procesu závislé, přizpůsobí vzniklé změně. Pokud se to nepodaří, dojde k předčasnému přerušení těhotenství. Ve všech ostatních případech, kdy se buňky úspěšně dokázaly přizpůsobit situaci, se poznatky nasbírané během této činnosti zakotvují jako část zkušeností získaných učením.