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Les défauts proviennent de deux sources principales :l’héritage génétique et l’exposition environnementale. Les deux peuvent se manifester à la naissance, la période fœtale étant particulièrement vulnérable aux agressions environnementales. Pendant la gestation, le génome d'un enfant, façonné par l'ADN parental, peut révéler des anomalies héréditaires, tandis que l'exposition à des agents nocifs peut également déclencher des anomalies.
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Les gènes, codés dans l'acide désoxyribonucléique (ADN) et organisés sur des chromosomes, constituent les unités de l'hérédité. Chaque enfant hérite d'une copie de chaque gène de chaque parent, ce qui nécessite deux copies fonctionnelles pour un développement normal. Les anomalies héréditaires peuvent provenir de mutations génétiques, d'anomalies du nombre ou de la structure chromosomique et d'interactions complexes gène-gène ou gène-environnement, telles que celles influencées par la nutrition.
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La grossesse porte un enfant en développement depuis la fécondation jusqu'à la naissance. Pendant cette période, les infections par des bactéries, des virus, des champignons et des protozoaires peuvent provoquer des malformations congénitales. L’infection maternelle à la rubéole, par exemple, peut entraîner des anomalies oculaires, auditives et cardiaques chez le nouveau-né. La toxoplasmose, transmise par de la viande insuffisamment cuite ou par un sol contaminé, peut entraîner de graves malformations.
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Les toxines environnementales sont fréquemment responsables de malformations congénitales. Le sédatif thalidomide, utilisé dans les années 1950 et 1960 pour soulager les nausées matinales, est désormais associé à la phocomélie, un trouble du raccourcissement des membres. Le syndrome d'alcoolisme fœtal, provoqué par une consommation excessive d'alcool par la mère, entraîne des déficits cognitifs et un retard de croissance. Le tabagisme maternel expose le fœtus à des produits chimiques nocifs, entraînant souvent un faible poids à la naissance et un risque accru d'anomalies.
Les radiations peuvent endommager l’ADN, et le fœtus en développement y est particulièrement sensible. L'exposition à la chaleur a été associée à une forme rare de cécité fœtale. Une nutrition maternelle adéquate est cruciale; les carences en vitamines B peuvent provoquer des anomalies de la colonne vertébrale, du cerveau et du cœur.