顔は発生学の非常に初期の段階で形成されます。 www.shutterstock.comから

顔が長いですか？ 幅？ 大きな鼻？ 小さい耳？ 額が高い？

世界が私たちをどのように見ているか、そして私たちが親しい友人や家族をどのように認識しているかを特徴づけるのは私たちの顔です。 幸運にも、対称性の高い顔、または非常にユニークな顔を持って生まれた場合は、おそらくモデルや俳優としてのキャリアがあるかもしれません。

しかし、私たちの顔はどのようにして作られるのでしょうか?そして、物事がうまくいかなかった場合はどうなるでしょうか? それを知るには、人生の初期段階まで遡る必要があります。

受精細胞から

人間と同じように、動物界のほとんどの生き物は、すぐにそれとわかる顔を持っています。 ゾウの鼻、ワニの長い顎と豊富な鋭い歯、さまざまな形や大きさの鳥のくちばし、カモノハシの独特のくちばしなどの特徴はすべて明確で認識可能です。

私たちの顔は人生の初期段階で生まれます。 そして非常に信じられないことに、これらすべての特徴的な顔（動物と人間）を生み出すプロセスは、非常によく保存されています（つまり、進化の歴史の過程であまり変わっていません）。 人間と、背骨をもつその他の生き物 (まとめて脊椎動物として知られています) の間では、顔を形成する遺伝子と生物学的プロセスは非常によく似ています。

すべての動物と人間は受精細胞から始まります。 何千回もの細胞分裂を経て、最終的に頭蓋骨、顎、皮膚、神経細胞、筋肉、血管を構成する組織が形成され、集まって私たちの顔を形成します。 これらは頭蓋顔面組織です。

顔は胎児のときに形成される最も初期の認識可能な特徴の XNUMX つであり、将来の目、鼻、耳、および最終的に上顎と下顎を形成する組織はすべて約 XNUMX 歳までに確立されます。 人間の妊娠期間は 7 ～ 8 週間.

二つの側面の融合

人間の発達の XNUMX 週目までに、顔の主要な融合プロセスが行われます。発達中の鼻の両側が互いに結合し、上唇となる組織とも結合します。 この最初の癒合（「一次口蓋」の形成）は、顔の正しい解剖学的構造を確立し、次の主要な癒合イベントである二次口蓋、つまり硬口蓋の構造ガイドとして機能します。

顔の形成 – 将来の鼻と上唇（赤）、鼻の側面（青）、および上顎と下顎（緑色）を構成する組織は、発育 4 週目までに発生し（A）、移動し、発育 8 週目までに融合して独特の「顔」を形成します (D)。 頭蓋顔面の形態形成に関する新たな洞察, CC BY

硬口蓋は、胚の左側と右側の XNUMX つの別個の「棚」として始まります。 これらの棚は一緒に上昇して成長して XNUMX つの連続した構造を形成し、最終的に鼻腔と副鼻腔を口の腔から分離します。 (この硬口蓋は舌で感じることができます。これは口の天井です。)

これらの融合プロセスが完了すると（まだ妊娠第 9 週目までに、妊娠第 XNUMX 週目までに）、顔の細胞は引き続き動的に動き、形を変え、機能的な役割を果たし続けます。 これには、骨の構造的枠組みの形成、血管による酸素と栄養素の供給、顔の筋肉による目と顎の動きの制御が含まれます。

時には物事が迷走することもある

もちろん、これらすべての細胞と組織が最終的に正しい空間に到達するために必要な信じられないほどの複雑さと同時性を考えると、頭蓋顔面の発達において物事がうまくいかないことのほうが多いことは、おそらく非常に驚くべきことです。

世界中で、 全赤ちゃんの4～8％ 毎年、XNUMXつ以上の臓器に障害を持った状態で生まれます。 この子たちのうち、 75% は頭または顔に何らかの異常を示します.

頭蓋骨、顔、血管、筋肉、顎、歯を構成するどの種類の細胞でも問題が発生する可能性があります。

しかし、最も一般的な頭蓋顔面欠陥の 1 つは口蓋裂で、硬口蓋が正しく癒合せず、子供たち (世界中で約 700 人に XNUMX 人) が鼻道と口の間に大きな隙間を残しています。

先進国の医療システムでは訓練を受けた再建外科医によって比較的簡単に修正できますが、重要な継続的な医療は依然として不可欠です。

言語病理学や心理カウンセリングなどのサービスが必要になることがよくあります。 中耳の骨の問題は他の頭蓋顔面の欠陥を伴うことが多いため、子供たちは聴力を改善するために医師の診察が必要になる場合もあります。

筋肉の欠損を修正するためのその後の手術は、決して安くはありません。もちろん、最初からそのような手術と関連する健康が個人に提供されていることが前提です。 これは、第一世界の外では当てはまらないことがよくあります。

なぜ問題が起こるのかを理解する

頭蓋顔面欠陥の重症度と発生率の両方を減らすために、研究者は動物モデル系、特にマウス、ニワトリ、カエル、ゼブラフィッシュの胚を使用して、これらの欠陥が発生する理由を解明しようと試みています。

すべての頭蓋顔面欠陥のうち、25% は、喫煙、大量のアルコールや薬物の使用、有毒金属、母親の感染症 (サルモネラ菌や風疹など) などの環境要因に (少なくとも部分的に) 起因していると考えられています。 妊娠.

すべての頭蓋顔面欠陥の約 75% は遺伝的要因に関連しています。 動物の頭蓋顔面の発達を制御する遺伝子のほとんどは人間でも同様であるため、これらの動物モデルを使用することは、人間の口蓋の発達と特定の遺伝子がどのように関与するかをより深く理解するのに役立ちます。

最終的には、この研究は、例えば母親の食事に有益な栄養素やビタミンを補給するなど、新しい予防および治療戦略につながる可能性があります。

そのような介入の一例は、二分脊椎などの神経管欠損を軽減するために使用されるビタミンB葉酸です。 1999～2000年に米国で食品への葉酸強化が義務付けられた結果、重度の神経管欠損が25～30％減少し、明らかに例外的な結果となった。 新生児とそのご家族.

顔の成長を促進する遺伝的プロセスのより深い理解を通じて、妊娠中の母親に安全に与えることができるさらなる有益な要素が特定され、そうでなければ頭蓋顔面疾患を持って生まれる可能性のある子供にはるかに良い人生のスタートを与えることができるでしょう。

著者について

Sebastian Dworkin 氏、発生遺伝学研究室、グループリーダー ラトローブ大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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