thumb|250px|right|Anencefalija (nerazvitost možganov s sočasno nerazvitostjo možganske lobanje – nevrokranija) je lahko posledica različnih teratogenih dejavnikov, kot so ionizirajoče sevanje, nekateri virusi, zdravila (aminopterin) ali pa tudi pomanjkanje folne kisline v prehrani nosečnice.
Teratogénost (grško : téras oziroma : tératos - nakaz, pošast, spaka) je lastnost neke snovi oziroma drugega dejavnika (npr. sevanja), da povzroča strukturne, funkcijske, presnovne (metabolne) in vedenjske nepravilnosti pri zarodku oziroma plodu, če je nosečnica izpostavljena takemu dejavniku. Pojem se uporablja tudi za nepravilnosti v razvoju živali in rastlin.
Človeški zarodki in plodi so občutljivi na delovanje teratogenih dejavnikov zlasti med 3. in 8. tednom po oploditvi.
V glavnem delimo teratogene dejavnike na genetske dejavnike ter dejavnike iz okolja, ki so lahko kemične snovi, virusi in ionizirajoča sevanja. Teratogeni obeh skupin lahko delujejo vsak zase ali pa v medsebojni interakciji.
Zgodovina Prvi znani primeri o otrocih s prirojenimi okvarami in nepravilnostmi v obliki spisov, kipov in slik izhajajo še iz časa Antične Grčije, verjetno pa še prej, tj. iz časov Babilonije, glede na zbirko omenskih spisov, znanih pod imenom Summa izbu, ki opisujejo nenavadna rojstva ter razvojne nepravilnosti pri ljudeh in živalih.Rochberg, F. (2004). The Heavenly Writing: Divination, Horoscopy, and Astronomy in Mesopotamian Culture. Cambridge: Cambridge University Press, str. 88-9.Bromiley, G.W. (ur.) (1979). International Standard Bible Encyclopedia. Wm. B. Eerdmans Publishing, str. 400. Prvi večji razcvet je teratologija doživela leta 1941, ko je Norman Gregg, avstralski oftalmolog, opisal virus rdečk kot nevaren teratogen: mnoge ženske, ki so v nosečnosti prebolele rdečke, so rodile otroke z različnimi nepravilnostmi oči, ušes in srca. Konec 50-ih let je prišlo v Nemčiji do sprva nepojasnljivega porasta deformacij pri novorojencih (okoli 10.000 primerov), kot je fokomelija, pri kateri se ne razvijejo proksimalni deli udov. Kasneje so raziskovalci v Nemčiji, Združenem kraljestvu in Avstraliji neodvisno odkrili, da je talidomid, učinkovina s pomirjevalnim in uspavalnim delovanjem, vzrok za te deformacije. Talidomid tako predstavlja zgodovinsko prelomnico glede razumevanja zdravil v vlogi teratogenov.
Vojaška uporaba teratogenov thumb|left|300px|Otroci z različnimi razvojnimi nepravilnostmi kot posledica teratogenega učinka herbicida Agent Orange V zgodovini vojskovanja uporaba teratogenov nikoli ni bila namerna, tj. morebitni opaženi teratogeni učinki so bili pravzaprav »stranski učinki« uporabe orožij za množično uničevanje.
Oborožene sile ZDA so v Vietnamski vojni uporabljale različne zvrsti kemičnega orožja. Med bolj znane spadajo tudi t. i. »mavrični herbicidi«, med katerimi je bil najbolj množično uporabljen Agent Orange, kodno ime za herbicid in defoliant, sestavljen iz mešanice 2,4-diklorofenoksiocetne kisline in 2,4,5-triklorofenoksiocetne kisline. Prvotni namen uporabe herbicidov je bil uničenje rastlinskega dela ekosistema, posledično pa uničenje pridelave hrane in/ali džungle, ki je Vietkongovskim gverilcem nudila učinkovito skrivališče pred letalskimi napadi. Izkazalo se je, da ima omenjeni herbicid smrtonosen in močen teratogeni učinek na ljudi in živali: po nekaterih podatkih naj bi med približno 5.000.000 izpostavljenih Vietnamcev za posledicami zastrupitve umrlo ali bilo poškodovanih več kot 400.000 ljudi, več kot 500.000 otrok pa naj bi se rodilo z različnimi razvojnimi okvarami,York, G. & Mick, H. »'Last ghost' of the Vietnam War«. The Globe and Mail, 31. marec 2009.Trautman, J. »Petrified Forests« . New Internationalist, maj 2000. kot so palatoshiza (razcepljeno nebo), različne oblike duševne nerazvitosti, hernije in polidaktilija (prisotnost dodatnih prstov).Institute of Medicine. (1994). Veterans and Agent Orange: Health Effects of Herbicides Used in Vietnam. Washington, D.C.: National Academy Press. Metaanaliza 22 vietnamskih in tujih študij je pokazala statistično pomemben porast razvojnih okvar pri izpostavljenosti omenjenemu herbicidu in defoliantu (tj. Agent Orange), porast pa je sorazmeren s trajanjem in intenziteto izpostavljenosti ter koncentracijo dioksinov v krvi in maščevju. Porast razvojnih okvar je opazen predvsem pri potomcih vietnamskih civilistih, medtem ko je porast pri potomcih ameriških veteranov, ki so bili udeleženi v bojnih akcijah s škropljenjem herbicidov, dosti manjši, pri ostalih ameriških veteranih pa je celo minimalen. Eden od razlogov za takšno razliko je ta, da so med civilisti bili izpostavljeni tako moški kot ženske, kar je povzročilo mutagene in teratogene učinke, medtem ko so bili med veterani izpostavljeni praktično samo moški, kar je povzročilo le mutagene učinke.
Znani fizikalni dejavniki v obliki radioaktivnega sevanja so se pokazali zaradi uporabe jedrskega orožja in oklepno-prebojne municije iz osiromašenega urana, ki povzroča razcepljeno nebo (palatoshiza) in zgornjo ustnico (heiloshiza), nepravilnosti v razvoju okostja (npr. nagel porast fokomelije v Basri od leta 1990, ko ni bilo nobenega dokumentiranega primera, do 32 primerov v letih 1999-2000), prirojene srčne napake in napake v razvoju nevralne cevi, kot sta anencefalija in meningomielokela. Do sedaj sta uporabo municije iz osiromašenega urana v oboroženih spopadih javno priznali ZDA in Združeno kraljestvo (zalivska vojna leta 1991, oboroženi posegi na področju nekdanje Jugoslavije v letih 1994-5 in 1999 ter iraška vojna leta 2003), vendar naj bi tovrstno municijo posedovalo okoli 20 držav, med drugim tudi Francija, Kitajska, Pakistan in Rusija; ruske oborožene sile naj bi domnevno tudi uporabile tovrstno municijo v spopadih v Afganistanu, Čečeniji in Gruziji.
Epidemiologija razvojnih nepravilnosti thumb|200px|right|Manjša prirojena nepravilnost uhljev (mikrotija) Pri novorojenčkih je incidenca večjih prirojenih nepravilnosti od 2-3 %, enaki delež nepravilnosti pa odkrijejo pozneje pri otrocih do 5. leta starosti. Manjše prirojene nepravilnosti (npr. mikrotija oz. majhni uhlji in pigmentirana področja), ki se pojavijo pri 15 % vseh novorojenčkov, niso nevarne ali drugače škodljive za zdravje osebka, vendar so dober pokazatelj (indikator) možnih večjih nepravilnosti: tako obstaja pri otrocih z eno manjšo nepravilnostjo okoli 3-odstotna verjetnost, da imajo tudi večjo prirojeno nepravilnost, pri otrocih z dvema nepravilnostima pa tudi do 10 %.Sadler, 2009, str. 113. Razvojne nepravilnosti se najpogosteje pojavijo na srcu, udih, sečilih ter osrednjem živčevju.
V današnjem času so prirojene nepravilnosti glavni vzrok za smrt novorojenčkov, saj predstavljajo 21 % vseh vzrokov smrti. Prirojene nepravilnosti so rasno nediskriminatorne, tj. njihova incidenca ni odvisna od rase (torej ne glede na to, ali je osebek pripadnik bele, črne ali rumene rase).
Pri 40–60 % vseh oseb s prirojenimi nepravilnostmi vzrok ni znan, pri 15 % so vzrok genetski dejavniki, pri 10 % okolijski dejavniki, pri 20–25 % pa je vzrok kombinacija genetskih in okolijskih dejavnikov; v slednjem primeru gre pravzaprav za večfaktorsko poligeno dedovanje oziroma dedovanje po mnogih genih, ki ga modificirajo dejavniki iz okolja.
Vrste nepravilnosti
Malformacije so tip nepravilnosti, ki nastanejo med razvojem neke strukture, npr. med organogenezo (razvojem organov), tj. med 3. in 8. tednom po oploditvi. Posledica tega je lahko delna ali popolna odsotnost prizadete strukture, lahko pa tudi sprememba v delovanju.
Disrupcije so morfološke spremembe že razvitih struktur kot posledica uničujočih procesov, kot so poškodbe žil zaradi volvulusa, tj. zasuka črevesja, ki zaradi stisnjenja žil okvari okrvni obtok in vodi v zaporo pretoka črevesne vsebine (ileus).
Deformacije nastanejo kot posledica mehaničnih sil, ki delujejo na plod daljše časovno obdobje. Pogosto vključuje mišičnoskeletni sistem (npr. ekvinovarus oz. deformacija stopala, pri katerem je peta dvignjena in zvrnjena navzven od medialne linije). Po rojstvu (postnatalno) se prizadete dele telesa sicer lahko povrne v normalno stanje (deformacije so torej lahko reverzibilne).
Sindrom je skupek nepravilnosti (anomalij), ki imajo določen skupni vzrok. V smislu večjega števila anomalij predstavlja asociacija podoben pojem, le da gre v tem primeru za pojav dveh ali več anomalij, ki se skupaj pojavljajo bolj pogosto kot pa posamično. Primer tega je t. i. asociacija VACTERL, kjer lahko pride do nepravilnosti hrbtenice, anusa, srca, sapnika, požiralnika, ledvic in/ali udov ().
Obstajata še dve vrsti razvojnih nepravilnosti, in sicer sekvence, ki so podobne sindromom, vendar je zaporedje nastanka nepravilnosti veliko bolj predvidljivo in natančnejše (npr. Potterjeva sekvenca, ki nastane zaradi oligohidramnija, tj. premajhne količina plodovnice), ter nepravilnosti razvojnega polja, katerim je skupno anatomsko področje in odgovor na dejavnike, kot sta holoprozencefalija (odsotnost ločitve velikih možganov v dve hemisferi) ter lizencefalija (nerazvoj možganskih vijug in brazd); obema je torej skupno nepravilnost razvoja velikih možganov ter npr. odgovor na transplacentalne okužbe (mati prenese patogene na plod).
Dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost teratogenov Pri dovzetnosti osebka za teratogene je pomemben predvsem njegov genotip, poleg tega pa tudi materin genom v smislu presnove zdravil in drog, odpornosti na okužbe (infekcije) in druge biokemijske procese.Sadler, 2009, str. 114.
Zarodek ali plod je v različnih obdobjih različno občutljiv na dejavnike okolja. Poškodbe v prvih treh tednih razvoja so večinoma smrtne. Najbolj občutljivo obdobje za nastanek prirojenih nepravilnosti je obdobje organogeneze oz. razvoja organov, tj. med 3. in 8. tednom po oploditvi. Kljub temu se lahko nepravilnosti pojavijo tudi pozneje v razvoju, kar pomeni, da nobeno obdobje ni popolnoma varno pred zunanjimi vplivi. Vsak organ ima sicer tudi določeno kritično obdobje občutljivosti: organi, ki se razvijejo prej (kot je srce), so občutljivi prej kot pa tisti, ki se razvijejo pozneje (kot so zunanja spolovila), poleg tega pa imajo zapletenejši organi daljše tovrstno obdobje (npr. možgani).Carlson, Human embryology and developmental biology, 1999.
Sami teratogeni prav tako učinkujejo v različnih obdobjih razvoja: tako je talidomid učinkovit med 4. in 6. tednom, medtem ko je tetraciklin učinkovit pozneje. Resnost prirojenih nepravilnosti je odraz količine teratogena in časa izpostavitve le-temu.Sadler, 2009, str. 115.
Teratogeni dejavniki Teratogene dejavnike delimo v glavnem na genetske in okolijske dejavnike. Pri slednjih je potrebno poudariti, da se med teratogene, ki delujejo na človeka, pogosto lahko šteje teratogene, ki delujejo na poskusnih živalih, ni pa to nujno. Poleg tega se tudi snovi in druge dejavnike, ki samo zavirajo rast ploda, ne more uvrstiti med teratogene, če ti ne povzročijo neke prenatalne (pred rojstvom) okvare.Shepard, T.H. & Lemire, R.J. (2004). Catalog of teratogenic agents, 11. izdaja. The Johns Hopkins University Press, str. xv.
Genetski dejavniki Pod genetske dejavnike spadajo monogenske bolezni, kot so hemofilija, mišična distrofija, cistična fibroza in Lesch-Nyhanov sindrom, ter kromosomske nepravilnosti. Pri slednjih gre lahko za napako v številu kromosomov, kot so poliploidija, monosomija (npr. Turnerjev sindrom) ter trisomija (npr. Downov sindrom), ali pa za napako v strukturi kromosomov (npr. podvojitve in translokacije); znani primer tovrstne okvare je t. i. mačji jok ali cri du chat, sindrom, pri katerem pride do delecije določenega dela 5. kromosoma, kar se izraža kot duševna nerazvitost (mentalna retardacija), mikrocefalija (majhnost glave) in jok, ki je podoben mijavkanju.
Dejavniki okolja thumb|170px|right|Praživali vrste Toxoplasma gondii, obarvane po Giemsi Patogeni mikrobi