jueves, 28 de junio de 2012
DESARROLLO DEL TUBO DIGESTIVO Y GLÁNDULAS ANEXAS
En la 4ª semana del desarrollo se puede ver, inmediatamente caudal a las bolsas
faríngeas, una evaginación ventral en el endodermo, que corresponde a la yema pulmonar. La
región de intestino caudal a ese brote, es el esófago.
El estómago se ve como una región dilatada del tubo digestivo, caudal al esófago. Está
unido a la pared dorsal por un mesogastrio dorsal, y a la pared ventral por un mesogastrio
ventral, que también engloba al hígado en crecimiento. Inicialmente el borde cóncavo del
estómago es ventral y el convexo es dorsal, pero luego rota 90º para situarse como en el
adulto: Su borde convexo hacia la izquierda y el cóncavo hacia la derecha. Al rotar arrastra al
mesogastrio dorsal, formando un fondo de saco llamado bolsa omental. Tanto el bazo como el
páncreas dorsal quedan incluidos dentro del mesogastrio dorsal.
El mesogastrio dorsal (y la bolsa omental que forma) crece mucho y cuelga por delante del
colon transverso, formando el epiplón mayor. Las paredes de la bolsa omental luego se
fusionan, obliterando la cavidad.
El hígado, dentro del mesogastrio ventral, crece rápidamente. El mesogastrio ventral
formará luego el epiplón menor (entre hígado y estómago) y el ligamento falciforme (entre el
hígado y la pared corporal ventral).
Los intestinos se forman a partir de la parte posterior del intestino anterior, el intestino
medio y el posterior. El intestino anterior da la parte proximal del duodeno, mientras que el
intestino medio origina la parte distal del duodeno, el yeyuno-íleon, ciego con apéndice, colon
ascendente y mitad cefálica del colon transverso. El intestino posterior origina la mitad caudal
del colon transverso, el colon descendente, recto, y parte superior del conducto anal.
Hacia la 5º semana, el gran crecimiento del intestino medio hace que éste se pliegue en
forma de horquilla, formando las asas vitelinas. Este crecimiento del intestino medio no es
acompañado por un crecimiento de la cavidad abdominal, por lo que las asas no tienen lugar
dentro del embrión, y hacia la 6ª o 7ª semana se hernian hacia el saco vitelino. Hacia la 9ª o
10ª semana la cavidad abdominal ya es lo suficientemente grande, y las asas intestinales
retornan en un orden particular, que luego se traduce en la disposición de las vísceras en el
adulto: el intestino delgado ingresa primero, desplazando a la porción distal del colon (originada
del intestino posterior, que nunca se hernia) hacia la izquierda. Luego ingresa la porción
proximal del colon, que se ubica a la derecha.
Durante las rotaciones, herniaciones y reingresos del intestino, el mesenterio los sigue. El
mesenterio del colon ascendente y descendente se fusiona con el peritoneo parietal posterior,
formando las fascias de Toldt II y III.
El extremo caudal del intestino posterior forma la cloaca, junto con la base de la alantoides.
Entre ambas estructuras existe una condensación de mesénquima llamada tabique urorrectal.
Este tabique crece hacia la membrana cloacal, hasta dividir la cloaca en recto (más dorsal) y 26
seno urogenital (más ventral). En el tabicamiento de la cloaca también participan las crestas
mesodérmicas laterales, que crecen hasta la cloaca para fusionarse con el tabique urorrectal.
HISTOGÉNESIS
1. Oclusión: Hacia la 8ª semana, la luz del tubo digestivo se ocluye. El mecanismo biológico
del desarrollo por el cual esto ocurre no implica la proliferación celular, sino un acercamiento de
las paredes del tubo. La oclusión sólo es completa en el intestino medio y posterior, mientras
que en el anterior sólo es parcial (estrechamiento, no oclusión).
2. Vacuolización: Inmediatamente después de la oclusión/estrechamiento, aparecen vacuolas
en el tubo, por apoptosis de células epiteliales. Así se forman pequeñas luces parciales.
3. Recanalización y formación vellositaria: Estas luces parciales se agrandan y fusionan,
formando de nuevo una luz única. Durante la recanalización, el mesénquima de la hoja visceral
del mesodermo lateral prolifera debajo del endodermo, formando las vellosidades, a la vez que
el endodermo invade al mesénquima formando las criptas de Lieberkhün (sólo en intestino
medio). Mientras esto ocurre, las células de la cresta neural invaden al mesénquima para
formar los plexos de Meissner y Auerbach.
DESARROLLO DEL HÍGADO
A principios de la 3º semana, se origina un brote hepático en el endodermo ventral del
intestino anterior, que luego crece el invade el mesénquima del septum transverso. El brote
hepático es inducido por el mesodermo cardíaco, que expresa FGF, y por el septum
transverso, que expresa BMP. La porción del endodermo ventral que expresa PDX-1 es
competente para responder a estas señales del mesodermo cardíaco y del septum,
especificándose para formar hígado. Cabe aclarar que la zona de endodermo ventral que
expresa PDX-1 es más amplia, y que PDX-1 especifica el campo de hígado y páncreas ventral.
Sin embargo, sólo la porción que recibe las inducciones de FGF y BMP se especifica a tejido
hepático.
El esbozo hepático se ramifica en muchos cordones hepáticos, en íntima relación con el
mesénquima del septum transverso. El mesénquima mantiene el crecimiento y proliferación del
endodermo. Pronto, el hígado se hace muy grande y protruye hacia el mesogastrio ventral, que
luego formará su cápsula (cápsula de Glisson). La parte del mesogastrio ventral que conecta al
hígado con la pared ventral formará el ligamento falciforme, y la parte que lo conecta al
estómago formará el epiplón menor.
DESARROLLO DEL PÁNCREAS
Hay 2 esbozos pancreáticos, uno dorsal y uno ventral. Ambos se hallan al mismo nivel del
intestino anterior, en la región de la porción proximal del duodeno. En el endodermo ventral, la
porción que no recibe la inducción del mesodermo cardíaco y del septum, pero expresa PDX-1,
se especifica para formar páncreas ventral. Es como si el desarrollo “por defecto” del
endodermo anterior que expresa PDX-1 es páncreas ventral.
El esbozo de páncreas dorsal, en cambio, es inducido por señales de activina y FGF
provenientes de la notocorda. Estas señales inhiben al Shh que se expresa a lo largo de todo el
endodermo dorsal. La notocorda también es una estructura productora de Shh, pero justo en la
región del páncreas dorsal inhibe su expresión de Shh para expresar FGF y activina.
Una vez formados los esbozos pancreáticos dorsal y ventral, el duodeno rota y forma una
“C” con la concavidad hacia la izquierda. Al rotar, arrastra al páncreas ventral hacia el interior
del mesenterio dorsal. Allí se fusiona con el páncreas dorsal, mientras ambos siguen creciendo.
Las células que formarán páncreas exocrino (acinos pancreáticos) y endocrino (islotes de
Langerhans) se especifican por la vía delta-Notch.
MALFORMACIONES
- Divertículo de Meckel: Es la persistencia del saco vitelino. Típicamente se manifiesta como
un fondo de saco en el intestino, que marca el límite entre el yeyuno y el íleon. A veces puede
estar conectado al ombligo por un ligamento, correspondiente a la arteria vitelina obliterada.
Una porción de intestino puede enrollarse alrededor de ese ligamento, formando un vólvulo,
que puede provocar una obstrucción por estrangulamiento. A veces, el saco vitelino persistente
puede estar conectado directamente al ombligo, comunicando al intestino directamente con el
exterior a través del ombligo (fístula umbilicoileal).
- Onfalocele: Es la ausencia de retorno de las asas intestinales del saco vitelino a la cavidad
abdominal. La patogenia es una hipoplasia de la pared corporal, que no permite el reingreso de 27
los intestinos por falta de espacio. En el neonato se ven las asas intestinales fuera del cuerpo,
cubiertas por amnios, peritoneo y gelatina de Wharton, ya que el intestino herniado se halla
dentro del cordón umbilical.
- Hernia umbilical congénita: Los intestinos reingresan normalmente, pero los músculos de la
pared abominal ventral (rectos anteriores) no se cierran correctamente alrededor del ombligo,
por lo que salen porciones de intestino o epiplón mayor a través de él. A diferencia del
onfalocele, el intestino herniado está recubierto por piel y no por amnios.
- Gastrosquisis: Las asas intestinales reingresan normalmente, pero vuelven a herniarse por
una debilidad en la pared ventral del abdomen, en el sitio de involución de la vena umbilical
derecha o de la arteria onfalomesentérica. Esta debilidad hace que la pared ventral se rompa
debido al incremento de la presión intraabdominal y que las vísceras protruyan hacia el
exterior. En el neonato se ven las vísceras herniadas, sin cubierta de amnios ni peritoneo,
adyacentes al cordón umbilical. En la vida intrauterina, las vísceras herniadas estuvieron en
contacto directo con el líquido amniótico, de efecto irritante.
- Megacolon agangliónico: Se manifiesta como porciones muy dilatadas del colon, sin
ganglios parasimpáticos en sus paredes. Su etiología es multifactorial, incluyendo mutaciones
en varios genes que afectan la migración y/o proliferación de las células de la cresta neural,
que son las que forman los plexos parasimpáticos en el tubo digestivo.
- Ano imperforado: En el neonato se ve la falta de agujero anal. Puede deberse a la
persistencia de la membrana anal (fácilmente solucionable) o a una atresia de longitud variable
del conducto anal, recto, o ambos. En casos extremos, el colon termina en un fondo de saco,
ya que no se forma conducto anal.
- Fístulas del intestino posterior: Frecuentemente la atresia anal se asocia a una fístula entre
el intestino posterior y otra estructura, más comúnmente con la vagina, uretra, vejiga, e incluso
el periné.
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DESARROLLO DE LOS SISTEMAS CORPORALES
DESARROLLO DEL APARATO CARDIOVASCULAR
ESPECIFICACIÓN DEL CAMPO CARDIOGÉNICO
Las células cardíacas se originan en la línea primitiva. Migran a través de ella y forman una
región con forma de medialuna de mesodermo lateral a nivel del nodo de Hensen. Ese
mesodermo es el cardiogénico. La zona más anterior de la medialuna genera corazón,
mientras que las zonas laterales son la hoja vasculosa, generadora de vasos.
La especificación de las células cardíacas se debe a la interacción con el endodermo del
intestino anterior adyacente, en las zonas donde hay BMP (expresado por el ectodermo
general) y no hay Wnt (el endodermo anterior expresa antagonistas de Wnt, como Cerberus).
Así se limita el campo cardiogénico. En la región donde se combinan altos niveles de BMP con
baja concentración de Wnt, el mesodermo lateral se diferencia a linaje cardíaco, expresando
NKX-2.5.
DESARROLLO TEMPRANO
Cabe aclarar que el corazón no se forma en el lugar donde se especifica el campo
cardiogénico: las células migran para formar los túbulos endocárdicos primitivos, mientras el
embrión se pliega. Por lo tanto, a medida que se forman los túbulos, se acercan a la línea
media y al encontrarse se fusionan.
El mesodermo lateral, al delaminarse, se divide en una hoja visceral y una parietal. El
espacio que queda entre las dos hojas se denomina celoma intraembrionario, y a la altura de la
placa cardiogénica se llama cavidad pericárdica. La hoja visceral del mesodermo lateral, en
contacto con el endodermo anterior, es el campo cardiogénico propiamente dicho, el que forma
el corazón. En este campo se distinguen dos zonas: La primaria, que se diferencia más
tempranamente, y a secundaria que lo hace más tardíamente. Cuando estas células migren
para formar los túbulos endocárdicos primitivos, las del área secundaria se situarán más
dorsales y formarán ventrículo y aurícula derechos, mientras que las células del área primaria
originarán el tracto de salida del corazón: ventrículo y aurícula izquierdos, y parte del ventrículo
derecho.
En la hoja visceral del mesodermo lateral, debido a la interacción epitelio-mesenquimática
con el endodermo anterior, las células comienzan a epitelializarse, a expresar CAM, y forman
un tubo. Estas células, que son la mayoría, son las precursoras del miocardio, por lo que el
epitelio que forman se denomina epitelio miocardiogénico, que es un epitelio estratificado.
Algunas otras células no hacen esto, sino que se desprenden quedando dentro del epitelio
miocardiogénico. Estas células son las precursoras de endocardio, que forman un epitelio
plano simple rodeadas del epitelio miocardiogénico. Entre el endocardio y el miocardio
primitivos, hay una sustancia amorfa con abundantes GAG’s, la gelatina cardíaca. Por fuera del
miocardio, en contacto directo con la luz de la cavidad pericárdica, está el epicardio, la capa
más externa del corazón. Las células epicárdicas se forman a partir de un primordio cercano al
mesocardio dorsal, cuyas células migran y recubren todo el miocardio.
ORGANIZACIÓN ESPACIAL DEL CORAZÓN
Los túbulos endocárdicos terminan fusionándose en la línea media, ventralmente al
endodermo anterior, debido al plegamiento del embrión. Esto origina un corazón tubular
simétrico. La simetría se pierde rápidamente: el corazón comienza a plegarse hacia la derecha,
siendo la primera estructura asimétrica que aparece en el embrión. Adopta una forma de S. La
porción más craneal de la S es el bulbus cordis, la parte media es el ventrículo primitivo, y la
parte más caudal es la aurícula primitiva. 22
El bulbus cordis, que es el tracto de salida del corazón, presenta en su extremo cefálico al
tronco arterioso, que comunica con los arcos aórticos. La aurícula primitiva está comunicada
con las venas cardinales comunes izquierda y derecha por el seno venoso, que representa la
cámara de entrada del corazón. A medida que el corazón vaya creciendo, las aurículas
adoptarán una posición dorsal respecto al tracto de salida, debido al crecimiento diferencial de
las estructuras y la pérdida del mesocardio dorsal, que hace que el corazón sólo esté sostenido
por sus conexiones con los vasos, en sus extremos (tronco arterioso hacia cefálico, y seno
venoso hacia caudal).
La aurícula se separa parcialmente del ventrículo por las almohadillas endocárdicas. Éstas
son una protusión de la gelatina cardíaca. A medida que las almohadillas crecen, se fusionan y
separan el canal auriculoventricular derecho e izquierdo. Mientras esto sucede, la aurícula y el
ventrículo comunes se van dividiendo por la aparición de tabiques.
TABICAMIENTO INTERAURICULAR
Desde la pared cefálica de la aurícula común crece el septum primum, en dirección a las
almohadillas endocárdicas. El espacio entre el frente de avance del septum primum y las
almohadillas, por el cual quedan conectadas las aurículas izquierda y derecha en primera
instancia, se denomina ostium primum. Esta comunicación funciona como un cortocircuito para
proteger la circulación pulmonar y desarrollar homogéneamente la musculatura del corazón.
Cuando el ostium primum está a punto de cerrarse (porque el septum primum casi alcanzó
a las almohadillas) un área cefálica del septum primum sufre apoptosis, formándose el ostium
secundum, que mantiene la comunicación interauricular una vez cerrado el ostium primum.
Luego de aparecer el ostium secundum comienza a formarse otro tabique, el septum
secundum, en la pared cefálica de la aurícula derecha (a la derecha del septum primum). El
septum secundum tiene forma de medialuna y crece en dirección dorsoventral y hacia las
almohadillas, cubriendo ostium secundum pero sin llegar a formar un tabique completo. El
espacio formado por el cierre incompleto del septum secundum se denomina foramen oval.
Como la presión en la aurícula derecha es mucho más alta que en la izquierda, la sangre fluye
de derecha a izquierda. El septum primum, ante el flujo de sangre, se dobla hacia la aurícula
izquierda, actuando como una válvula que evita el reflujo de izquierda a derecha. Al momento
del nacimiento, con el establecimiento de la respiración pulmonar, la presión en la aurícula
izquierda se incrementa súbitamente por la llegada de sangre de las venas pulmonares. Debido
a esto, el septum primum es empujado contra el borde inferior del septum secundum,
provocando el cierre del foramen oval. En el corazón adulto, esta porción del tabique
interauricular se distingue por ser más delgada, ya que sólo está compuesta por septum
primum.
En un principio las venas pulmonares drenan en un tronco común en la pared posterior de
la aurícula izquierda. Más avanzado el desarrollo, este tronco común se absorbe dentro de la
pared de la aurícula, y los orificios de las venas pulmonares desembocan separadamente.
El primer tabique en formarse es el septum spurium, bien hacia la izquierda de la pared
superior de la aurícula derecha. Este tabique está formado por las prolongaciones hacia
cefálico de los bordes de la desembocadura del seno venoso, que se unen para formarlo.
TABICAMIENTO INTERVENTRICULAR
Un tabique, llamado septum inferius, crece desde el vértice del ventrículo común hacia las
almohadillas. El cierre del tabique interventricular se da por el crecimiento del septum inferius,
pero además deben colaborar una parte de las almohadillas (que forma lo que se llama la
porción membranosa del tabique interventricular) y también tejido de las crestas troncoconales
(formado por células de las crestas neurales que dividen al tronco arterioso en aorta y tronco
pulmonar).
Al principio la cámara de salida es única. A medida que el corazón crece y se dividen los
ventrículos izquierdo y derecho, el bulbus cordis se divide en una parte proximal (cono
arterioso, en contacto con el ventrículo primitivo) y una parte distal (tronco arterioso, cámara de
salida del corazón). Esta estructura, en un principio un único tubo, se divide en dos conductos
separados (aórtico y pulmonar) por la aparición de dos crestas troncoconales espiraladas,
derivadas de las crestas neurales. La forma espiral que adopta el tabique es porque los flujos
de sangre son arremolinados, y el tabique crece hacia donde se unen los flujos. Las células de
las crestas neurales, además de formar el tabique troncoconal, aportan las fibras elásticas que
necesitan los grandes vasos. También forman, junto al mesodermo cardíaco, las valvas
semilunares en la base del cono arterioso. 23
CIRCULACIÓN FETAL
El corazón comienza a funcionar en la 3ra semana, cuando los túbulos endocárdicos se
fusionan para formar el corazón tubular primitivo. El corazón embrionario tiene una circulación
distinta a la postnatal, porque la oxigenación se hace en la placenta y no en los pulmones.
La sangre oxigenada llega desde la placenta al embrión a través de la vena umbilical, que
va al hígado. Dentro del hígado se halla el ductus venoso, que es un cortocircuito que
comunica a la vena umbilical con la VCI directamente, sin pasar por la red venosa del hígado.
En la VCI, la sangre oxigenada proveniente de la placenta se mezcla con algo de sangre
sistémica desoxigenada. La VCI desemboca en la aurícula derecha, y de allí pasa por el
foramen oval y el ostium secundum hacia la aurícula izquierda, aunque una parte de la sangre
va al ventrículo derecho y de allí al tronco pulmonar. El tronco pulmonar tiene una
comunicación directa con la aorta, el ductus arterioso, que desvía la mayor parte de la sangre a
la aorta. Esto se hace para proteger a los pulmones de un exceso de sangre (ya que los vasos
pulmonares no se hallan preparados), y al mismo tiempo permite que el ventrículo derecho se
ejercite para estar tonificado al momento del nacimiento.
La aurícula izquierda recibe la mayor parte de la sangre oxigenada umbilical a través del
foramen oval, y un poco de sangre desoxigenada de las venas pulmonares. Esta sangre, en su
conjunto bastante oxigenada, pasa al ventrículo izquierdo y se expulsa por la aorta para nutrir a
todo el embrión. Las primeras ramas, que se hallan antes del ductus arterioso, irrigan al
corazón (arterias coronarias), miembros superiores (subclavias) y al cerebro (carótidas
primitivas). Luego, la aorta descendente recibe sangre desoxigenada por el ductus arterioso,
que se mezcla con la sangre oxigenada. Esta sangre con menos oxígeno se distribuye a la
mitad inferior del cuerpo. La aorta, cerca de su extremo caudal, da dos arterias umbilicales, que
llevan la sangre utilizada por el cuerpo a la placenta para su renovación.
Entonces, se describen 3 cortocircuitos principales en la circulación fetal, entendiendo
como cortocircuito a un camino alternativo para la sangre, y no como un lugar de mezcla de
sangre proveniente de distintos lugares. Por ejemplo, en la aurícula derecha se mezcla la
sangre que proviene de la VCS (desoxigenada, de cabeza y miembros superiores) y de la VCI
(con sangre oxigenada de la vena umbilical y desoxigenada de miembros inferiores y tronco),
pero no existe un cortocirtcuito ya que ambos vasos venosos recolectan la sangre de distintos
territorios, no hubo ningún “camino alternativo”.
1. Ductus venoso: La sangre oxigenada en la placenta ingresa al embrión por la vena umbilical,
que forma una red venosa dentro del hígado. El ductus venoso comunica a la vena umbilical
directamente con la VCI, evitando que la mayor cantidad de sangre oxigenada pase por el
hígado.
2. Foramen oval: En la aurícula derecha, la mayor parte de la sangre que ingresa por la VCI
pasa directamente a la aurícula izquierda a través del foramen oval, evitando que ingresa al
ventrículo derecho y de allí vaya a los pulmones.
3. Ductus arterioso: La sangre que sale del ventrículo derecho va hacia los pulmones, cuyos
vasos tienen muy poca capacidad. El ductus arterioso desvía gran parte de la sangre del tronco
pulmonar hacia la aorta, protegiendo a los pulmones de una sobrecarga circulatoria.
VASCULOGÉNESIS. ANGIOGÉNESIS Y HEMOPOYESIS
- Vasculogénesis: Generación de vasos de novo.
- Angiogénesis: Remodelación de redes de vasos ya existentes.
- Hemopoyesis: Generación de células sanguíneas.
Distintos tipos de FGF, en tiempo y forma, inducen a ciertas zonas del mesodermo a formar
vasos, haciendo a las células competentes para responder a VEGF (factor de crecimiento de
endotelio vascular), mediante la expresión de receptores para VEGF. Los receptores tipo II, al
acoplarse con VEGF, hacen que las células mesodérmicas formen hemangioblastos que se
conglomeran, mientras que los receptores tipo I establecen el patrón del vaso propiamente
dicho.
Los primeros vasos surgen en la pared del saco vitelino. En la 3ra semana del desarrollo se
forman los islotes de Wolf y Pander, cuyas células se denominan hemangioblastos, y pueden
desarrollar tanto endotelio como células sanguíneas. Hacia la 5ta semana, la hemopoyesis 24
comienza a realizarse en el hígado, y en la 6 / 8 semana este órgano sustituye completamente
al saco vitelino como foco de hemopoyesis. El hígado es el principal productor de células
sanguíneas hasta el 6to mes de desarrollo, cuando es reemplazado por la médula ósea.
La angiogénesis, el modelado de los vasos generados en la vasculogénesis, comienza por
la secreción de PDGF y TGF por parte de las células endoteliales. Estas sustancias estimulan
la migración de células mesenquimáticas al endotelio, para formar las capas muscular y
adventicia de los vasos. La ramificación y conexión de los vasos se relaciona con un factor de
ramificación, la angiopoyetina, que actúa en las células endoteliales.
La identidad venosa o arterial del vaso está dada por la vía Notch: Las células que
expresan elevadas receptores de Notch, pasan a expresar el receptor para efrina B2, lo que las
diferencia a linaje arterial. Las que expresan pocos o nulos receptores Notch expresan
receptores para efrina B4, lo que las diferencia a linaje venoso.
MALFORMACIONES CARDÍACAS
Se clasifican en cianosantes y no cianosantes o cianosantes tardíos. La cianosis se
manifiesta con una coloración azulada en la piel en zonas con muchos capilares superficiales,
provocada por una mayor concentración de eritrocitos secundaria a una menor saturación de
oxígeno en la sangre. La cianosis se asocia a la presencia de un cortocircuito de derecha a
izquierda, en la que se mezcla sangre desoxigenada con sangre oxigenada. Algunas
malformaciones son no cianosantes por muchos años, pero luego se vuelven cianosantes. Esto
ocurre por un cortocircuito de izquierda a derecha anómalo, que incrementa el volumen
sanguíneo recibido por los pulmones. Normalmente, la presión en el lado izquierdo del corazón
es mayor que en el derecho. Eventualmente, este aumento de flujo en los vasos pulmonares
causa hipertensión pulmonar, por lo que la aurícula y ventrículo derechos deben hacer más
fuerza para que la sangre llegue a los pulmones. Esto produce hipertrofia de la aurícula y
ventrículo derechos, que eventualmente causa un aumento de presión del lado derecho con
respecto al izquierdo. Cuando esto ocurre el flujo a través del cortocircuito se invierte, pasando
a ser de derecha a izquierda, y la sangre desoxigenada se distribuye por el organismo,
provocando cianosis.
- Comunicación interauricular (CIA) persistente: Ocurre por defectos en el tabique
interauricular. La causa más frecuente es la reabsorción excesiva de septum primum causando
un ostium secundum demasiado grande, o un crecimiento hipoplásico del septum secundum.
Una variante menos frecuente es la CIA baja, debida a la falta de fusión entre el borde libre del
septum primum y las almohadillas endocárdicas. Las CIA suelen ser no cianosantes durante
muchos años, hasta que, por el mecanismo de hipertrofia ventricular y auricular derecha
descrita anteriormente, el flujo a través del cortocirtcuito se invierte, produciéndose la cianosis.
- Comunicación interventricular (CIV) persistente: El 70% se produce por defectos de la
porción membranosa del tabique interventricular, compuesta por varios tejidos embrionarios. La
fisiopatología es similar a la de la CIA, con hipertensión pulmonar, hipertrofia ventricular
derecha e inversión del flujo a través del cortocircuito, con la posterior cianosis.
- Tronco arterioso persistente: Se produce por la ausencia de división del tronco arterioso
(tracto de salida del corazón) mediante las crestas troncoconales. Suele estar acompañada de
CIV, ya que las crestas troncoconales contribuyen a la formación del tabique interventricular
membranoso. En el tronco arterioso persistente se presenta un gran vaso único arterial que
recibe sangre de los dos ventrículos. Produce una grave cianosis desde el nacimiento.
- Transposición de grandes vasos: Raramente, las crestas troncoconales no forman un
tabique espiralado, lo que produce que el ventrículo derecho desemboque en la aorta, y el
izquierdo en el tronco pulmonar. Esto da lugar a dos circulaciones paralelas: En una, la sangre
sistémica ingresa a la aurícula derecha y pasa al ventrículo derecho, desde donde se distribuye
al organismo por la aorta. En la otra, la sangre se oxigena en los pulmones y entra al corazón
por la aurícula izquierda, pasa al ventrículo izquierdo, y vuelve a los pulmones por el tronco
pulmonar. La transposición de grandes vasos causa la muerte por sí sola.
- Estenosis aórtica y pulmonar: Ocurre por un tabicamiento asimétrico del tronco arterioso
por parte de las crestas troncoconales, que causa una aorta muy grande y un tronco pulmonar
pequeño, o visceversa.
- Tetralogía de Fallot: Está causada por la fusión asimétrica de las crestas troncoconales y la
mala alineación de las válvulas aórtica y pulmonar. Se caracteriza por:
1. Estenosis pulmonar. 25
2. CIV por defecto en el tabique interventricular membranoso.
3. Aorta grande y cabalgante conectada al ventrículo derecho.
4. Hipertrofia del ventrículo derecho.
Es la cardiopatía congénita cianosante más frecuente.
- Ductus arterioso persistente: Consiste en la no obliteración del ductus arterioso después
del nacimiento. Es no cianosante, pero con el paso de los años el exceso de sangre que va
hacia los pulmones a través del ductus ocasiona hipertensión pulmonar, y posteriormente
hipertrofia ventricular y auricular derecha, produciendo una inversión del flujo a través del
ductus arterioso que se manifiesta con cianosis en la mitad inferior del cuerpo. Esto se debe a
que la sangre desoxigenada se mezcla con la oxigenada luego de que el cayado aórtico de sus
ramas.
- Coartación aórtica: Consiste en un estrechamiento de la arota, que puede ser antes del
ductus arterioso (preductual) o después de él (postductual), siendo esta última la más frecuente
(95% de los casos). La coartación aórtica preductual se asocia con un ductus arterioso
persistente. La sangre para el tronco y miembros inferiores llega a la aorta a través del ductus
arterioso desde el ventrículo derecho, por lo tanto hay cianosis de la mitad inferior del cuerpo.
La postductual es distinta, porque no hay mezcla de sangre desoxigenada con oxigenada, pero
sí un estrechamiento de la aorta que reduce el flujo sanguíneo. Esto es compensado la
apertura de vasos colaterales por las arterias torácicas internas e intercostales.
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DESARROLLO DE LOS TEJIDOS EXTRAEMBRIONARIOS
IMPLANTACIÓN
La implantación es un fenómeno que comienza en la segunda semana de vida del embrión,
cuando se halla en el estadio de blastocisto, y ocurre simultáneamente al desarrollo del mismo.
En la implantación están involucrados los tejidos del macizo celular externo (trofoblasto), y
hacia el final de este proceso el trofoblasto se encontrará introducido en el endometrio y estará
en contacto directo con el medio interno materno, para poder obtener de él los nutrientes 17
necesarios para el desarrollo embrionario. La mujer se halla en la fase secretora (días 14 a 28)
de su ciclo sexual, y el útero se halla preparado para la implantación.
Durante la primera semana, mientras la mórula se halla viajando hacia el útero, la
membrana pelúcida persiste. Además de su vital papel durante la fecundación (ver
fecundación), en este período cumple con dos funciones importantes:
. Evitar la implantación temprana en un sitio incorrecto del tracto genital de la madre.
. Evitar la disgregación de las blastómeras antes de que se produzcan los fenómenos de
polarización y compactación.
Hacia el final de la primera semana, una porción de la membrana pelúcida se degrada
debido a la acción enzimática conjunta del trofoblasto y del útero. Esto permite que el
blastocisto eclosione, es decir, se libere de la cubierta que le proporcionaba la membrana
pelúcida. Así, el trofoblasto queda en contacto directo con la luz uterina.
El sitio más probable de implantación del blastocisto es la ventana de implantación. Es una
zona del endometrio que en un momento dado aumenta su receptividad, mediante la formación
de pinópodos o uterodomos. Estas son prolongaciones ectoplasmáticas del epitelio endometrial
que aparecen en el período pre-implantatorio del útero, y favorecen la implantación, de la
siguiente manera:
. Incrementando la superficie epitelial.
. Sintetizando distintos tipos de integrinas, cuya combinación incrementa la posibilidad de
implantación efectiva.
. Sintetizando MUC-1.
La implantación se puede esquematizar en tres etapas:
1. Aposición
Consiste en el contacto del glucocálix del epitelio endometrial con el glucocálix del
trofoblasto polar. El blastocisto es atraído hacia el endometrio por MUC-1, proteína de gran
longitud (500 nm), mediante interacciones de cargas eléctricas. Al acercarse el blastocisto al
endometrio, MUC-1 se retrae (por ser tan larga, su presencia sería un impedimento mecánico
para el contacto de los glucocálix).
2. Adhesión estable
Luego de la aposición, el trofoblasto polar experimenta una diferenciación de sus células.
Las más periféricas pierden sus uniones estrechas y conforman una masa celular
multinucleada sin límites entre ellas, es decir, un sincicio. Esta población recibe el nombre de
sinciciotrofoblasto (ST). Las células más internas mantienen sus características epiteliales y se
hacen más bien cúbicas, y reciben el nombre de citotrofoblasto (CT). Cabe aclarar que estos
procesos se dan sólo en el trofoblasto que está en contacto con el endometrio; en una primera
instancia, el trofoblasto abembrionario o no polar mantiene sus características primitivas, es
decir, de epitelio plano simple. La reacción sincicial luego se hará extensiva a todo el
trofoblasto, pero siempre la zona polar estará más avanzada en el desarrollo.
Al desarrollarse el ST y el CT, se garantiza que todo el intercambio de sustancias entre
embrión y madre pase antes por los tejidos trofoblásticos, eliminando la vía paracelular.
3. Invasión
El ST es un tejido muy invasivo, que penetra el estroma endometrial degradando la matriz
extracelular, por medio de la secreción de activador de plasminógenos, que activa enzimas
como la plasmina y colagenasa. En el estroma hay vasos sanguíneos y glándulas, cuyo
contenido, al perder continuidad sus paredes debido a la acción invasora del ST, se acumula
en espacios del ST llamados lagunas. Las lagunas, entonces, se hallan llenas de sangre
materna y secreciones glandulares.
REACCIÓN DECIDUAL
La reacción decidual consiste en una serie de cambios que sufre el endometrio debido a la
presencia del blastocisto y a su implantación, de naturaleza similar a un proceso inflamatorio.
Se distinguen una reacción decidual primaria y una secundaria. 18
. Reacción decidual 1º: Ocurre debido a la presencia del blastocisto, antes de que éste tome
contacto con el endometrio. El blastocisto libera sustancias como histamina, factores de
crecimiento, etc. que producen cambios en el endometrio que se halla cercano a él. Estos
cambios intensifican las características de la fase progestacional:
- Aumento de la secreción glandular.
- Aumento de la permeabilidad vascular y del flujo sanguíneo.
- Mayor laxitud del estroma, disminuye la adhesividad celular.
- Las células epiteliales se agrandan y acumulan glucógeno.
. Reacción decidual 2º: Ocurre una vez producida la aposición, los cambios producidos en la
reacción decidual primaria se hacen extensivos a todo el endometrio. Los leucocitos que se
infiltran en el estroma endometrial (debido a la detección de un cuerpo extraño, como es el
blastocisto) secretan interlucina-2, que contribuye a evitar una reacción inmunitaria contra el
blastocisto.
No es correcto decir que la implantación se realiza en el endometrio, ya que éste es muy
poco apto para ello. La implantación se realiza en la decidua, es decir, el endometrio una vez
sufrida la reacción decidual.
REGULACIÓN HORMONAL EN LA IMPLANTACIÓN
Es evidente que durante el embarazo, no se produce menstruación. Esto es debido a que
el endometrio, preparado para la implantación en la fase secretora del ciclo sexual, no sufre la
atrofia ya que la implantación efectivamente se produce.
La progesterona, se dijo, es el sostén trófico del útero pre-implantatorio. Para que éste no
se atrofie, esta hormona debe mantener sus niveles sanguíneos. El cuerpo lúteo, en el ovario,
es el principal encargado de la secreción de progesterona. Cuando se produce la implantación,
el ST genera una hormona llamada gonadotrofina coriónica humana (GCH). La GCH llega por
la sangre hasta ovario, estimulando al cuerpo lúteo a no degenerar y a seguir secretando
progesterona. La secreción de GCH por el ST está regulada por hormonas secretada por el CT,
es decir, hay una regulación hormonal compleja dentro del propio trofoblasto. La hormona
liberadora de gonadotrofina estimula la producción de GCH, mientras que la hormona inhibina
la inhibe.
REGULACIÓN DE LA INVASIÓN: ESCUDO CITOTROFOBLÁSTICO
A medida que se produce la invasión, el CT genera expansiones que exceden los límites
del ST. Estas expansiones se denominan columnas, que luego se unen entre sí formando el
escudo citotrofoblástico. La función de este escudo es generar una barrera para que el ST, que
es un tejido altamente invasivo, no se implante más allá de los límites del endometrio y perfore
el miometrio. Es decir, el CT regula la invasión del ST generando el escudo citotrofoblástico.
Algunas células provenientes de las columnas de CT migran hacia el estroma endometrial,
invadiendo los vasos sanguíneos arteriales que allí se hallan. Estas células, llamadas células
intersticiales del CT, reemplazan las células endoteliales de los vasos y destruye sus capas
musculares. Esto hace que la madre pierda el control sobre dichos vasos, y genera zonas de
baja resistencia que se dilatan al perder el músculo, por lo cual el flujo de sangre es máximo.
_____
PLACENTA
La placenta es un órgano transitorio especializado en el intercambio materno-fetal. Termina
de desarrollarse en el 5to mes de embarazo. En la formación de la placenta intervienen tejidos
extraembrionarios del embrión, y tejidos maternos.
FORMACIÓN DE LAS VELLOSIDADES CORIALES
Durante la tercera semana, comienzan a formarse proyecciones del CT, denominadas
vellosidades coriales. Estas tienen distintos estadios de evolución:
. Vellosidad primaria: El CT comienza a formar una prolongación, por debajo del ST.
. Vellosidad secundaria: Mientras el CT sigue proyectándose hacia fuera, se asocia a su cara
interna una zona de MEEHP. 19
MEEHP
CT
ST
LAGUNA
ST
CT (Escudo)
Decidua Basal
PLACA CORIAL
PLACA BASAL
. Vellosidad terciaria: En el MEEHP aparecen uno o más vasos sanguíneos fetales.
Las vellosidades coriales pueden llegar hasta contactar con el escudo citotrofoblástico, o
ser más cortas y hallarse dentro de las lagunas del ST. Las primeras se denominan
vellosidades de anclaje, debido a que representan los puntos de unión del trofoblasto con los
tejidos maternos. Las segundas se denominan vellosidades libres.
FORMACIÓN DEL CORION
El corion está formado por el CT, el ST y la hoja parietal del mesodermo extraembrionario
(MEEHP). Forma una capa (vesícula coriónica) que rodea completamente al embrión, amnios,
saco vitelino y pedículo de fijación. Su función es establecer y regular los intercambios entre la
madre y el embrión.
La decidua recibe diferentes nombres según su ubicación. La decidua que rodea a la
vesícula corial se denomina decidua capsular. La que se sitúa entre la vesícula corial y la pared
uterina es la decidua basal (que va a terminar constituyendo la placenta). Por último, la decidua
restante, que se halla en los lugares del endometrio no ocupados por la vesícula corial, se
denomina decidua parietal.
En un principio, el desarrollo de las vellosidades se da en todo el trofoblasto de forma
similar. Sin embargo, las vellosidades terciarias se desarrollan preferentemente en el
trofoblasto más profundo, cercano a la decidua basal. Esta región, que contiene las
vellosidades coriales en expansión y que finalmente se convierte en la placenta, se denomina
corion frondoso. Por oposición, el corion que se halla más cercano al epitelio uterino se
denomina corion liso.
Al ir creciendo la vesícula corial, va empujando la decidua capsular hacia la luz del útero,
alejándola de los vasos endometriales. Esto causa que eventualmente la decidua capsular se
atrofie, y que el corion liso, en contacto directo con ella, sufra el mismo destino.
CONSTITUCIÓN DE LA PLACENTA
La placenta está formada por un componente materno, la placa corial y otro fetal, la placa
basal. La placa corial está constituida por el corion frondoso y las vellosidades coriales de la
región. La placa basal está constituida por la decidua basal, pero cubierta por los tejidos
trofoblásticos de origen fetal
La placenta está organizada de la siguiente manera:
Lóbulos
Un lóbulo está constituido por un tronco vellositario principal (vellosidad terciaria), a partir
del cual surgen varias vellosidades de anclaje más pequeñas, que se disponen en forma de
“barril” o “corona”, formando lo que se conoce como corona de implantación. Cada vellosidad
de anclaje que compone la corona de implantación, a su vez, tiene ramas que son vellosidades
libres, en contacto con la sangre materna de la laguna.
La corona de implantación se implanta (valga la redundancia) en la placa basal. El espacio
interlobular se halla inundado de sangre materna, con la que las vellosidades libres se hallan
en contacto. Los lóbulos son visibles desde el lado fetal de la placenta.
Cotiledones 20
Es la zona definida entre dos tabiques de decidua basal. Puede contener uno o más
lóbulos, y se aprecia desde el lado materno de la placenta.
Ostium
Así se denomina a la desembocadura de los vasos maternos en la placa basal. Los ostium
se corresponden con la densidad de las vellosidades, siendo los ostium arteriales más
abundantes en la periferia de la corona de implantación (donde hay más vellosidades) y los
ostium venosos más abundantes en el centro de la corona y en los espacios interlobulares.
CIRCULACIÓN PLACENTARIA
La sangre fetal llega a la placenta a través de dos arterias umbilicales, que se ramifican por
toda la placa corial. Pequeñas ramas de estas arterias llegan a los lóbulos, donde se siguen
ramificando hasta formar una red capilar en las vellosidades libres. Aquí es donde se producirá
el intercambio de sustancias con la madre, proceso que se verá a continuación. Luego del
intercambio, la sangre vuelve al feto a través de una única vena umbilical.
A diferencia de la circulación fetal, que está contenida en vasos, el aporte sanguíneo de la
madre a la placenta es mediante las lagunas vasculares.
En las vellosidades flotantes, se dijo, es donde se da el intercambio de sustancias. Con
este propósito, la estructura de las vellosidades cambia, formando la membrana
vasculosincicial. El ST se adelgaza, el CT se hace discontinuo, los vasos fetales que se hallan
en el MEEHP se acercan al ST y la membrana basal endotelial de los vasos se fusiona con la
membrana basal del CT.
El CT no forma parte de la membrana vasculosincicial, ya que se hace discontinuo. El
MEEHP tampoco forma parte, debido a que los vasos sanguíneos contenidos en él se acercan
al ST.
Entonces, la membrana vasculosincicial está compuesta por:
1. ST adelgazado
2. Membrana basal del CT y membrana basal endotelial fusionadas
3. Endotelio del vaso
La sangre fetal en ningún momento se mezcla con la sangre materna.
FUNCIONES PLACENTARIAS
La placenta cumple con diversas funciones:
Intercambio de sustancias
La madre provee al feto de oxígeno, nutrientes, hormonas, vitaminas, anticuerpos y
muchas cosas más. También atraviesan la membrana vasculosincicial sustancias nocivas para
el embrión, como drogas o virus.
El feto intercambia hormonas, electrolitos, gases, y sus productos de desecho, como la
urea, ácido úrico, creatinina, bilirrubina, etc.
El intercambio se da por transporte activo, difusión facilitada y difusión simple. A
continuación se da una lista con algunas sustancias de intercambio placentario y su método de
transporte.
. Transporte activo: Hierro, Calcio, aminoácidos.
. Difusión facilitada: Sodio, Potasio, carbohidratos.
. Difusión simple: Gases, lípidos, vitaminas liposolubles.
Función de síntesis de hormonas y de secreción endocrina
La placenta posee la capacidad para sintetizar y liberar de forma endocrina hormonas
peptídicas y esteroides.
Hormonas esteroides: progesterona y estrógenos.
Hormonas peptídicas: gonadotrofina coriónica humana, somatomamotrofina coriónica humana,
hormona liberadora de gonadotrofina, inhibina, y muchas más.
Las funciones de estas hormonas se analizan en las secciones de implantación y ciclo
sexual femenino.
Función inmunitaria 21
El feto, al momento del nacimiento, tiene un sistema inmune muy poco desarrollado,
insuficiente para protegerlo de eventuales infecciones. A través de la placenta, la madre
transmite al feto anticuerpos (inmunoglobulinas o Ig). Los Ig que atraviesan la membrana
vasculosincicial son de tipo G, que son anticuerpos de respuesta tardía.
Los Ig G confieren al recién nacido un sistema de defensa provisorio, mientras desarrolla el
suyo propio.
CAMPO MORFOGENÉTICO – ESBOZO DE MIEMBROS
La morfogénesis, o formación de una nueva estructura, implica una pérdida de la simetría y
de la homogeneidad celular, es decir, el establecimiento de ejes y diferenciación celular.
Entonces, la formación de una nueva estructura se logra mediante la organización espacial de
la diferenciación celular. A esto se le llama establecer un patrón.
Se define un campo morfogenético como un grupo de células que interpretan su posición
en base a un mismo punto de referencia. Todas las células que forman parte de un campo
morfogenético están determinadas a formar parte de una estructura particular. En un principio,
esta especificación es lábil.
El esbozo de miembro se comporta como un campo morfogenético. Las poblaciones
celulares que forman el esbozo son el miotomo de los somitas (formarán el músculos) y la hoja
parietal del mesodermo lateral (formará el hueso), además del ectodermo general.
INDUCCIÓN DEL ESBOZO DE MIEMBRO
La hoja parietal del mesodermo lateral secreta FGF en toda su extensión. Previo al
momento de la formación de las extremidades, esta expresión se restringe sólo a las regiones
del mesodermo lateral donde se formarán los esbozos de los miembros. Esta restricción se
debe a la acción de proteínas Wnt, expresadas por el mesodermo intermedio. Wnt2b se
expresa a la altura de los somitas 15 a 20, donde se formará la extremidad anterior, y Wnt8c se
expresa desde del somita 25 hacia caudal, donde se formará la extremidad inferior.
Además de la expresión restringida de FGF, los genes HOX también contribuyen a la
especificación del lugar donde se formarán los esbozos de las extremidades.
Las células de la hoja parietal del mesodermo lateral que aún expresan FGF inducen a las
células del miotomo a migrar junto a ellas, para formar los esbozos de los miembros.
FGF especifica el lugar donde se formarán los esbozos de los miembros, pero no da
identidad de miembro anterior o posterior. En esto está involucrada la expresión de los genes
Tbx-5 y Tbx-4, que dan identidad de miembro superior o inferior, respectivamente.
Cuando las células mesenquimáticas provenientes de la hoja parietal del mesodermo
lateral y del miotomo ingresan al campo morfogenético de la extremidad, inducen un
engrosamiento en el ectodermo que las recubre, mediante FGF. La zona de ectodermo
engrosado recibe el nombre de cresta apical ectodérmica (CAE).
ESPECIFICACIÓN DEL EJE PRÓXIMO-DISTAL DEL MIEMBRO
Implica la diferenciación de la extremidad en estilópodo (porción proximal), zeugópodo
(porción media) y autópodo (porción distal). 16
El mesénquima del esbozo induce la formación de la CAE mediante la síntesis de FGF.
Una vez formada la CAE, esta expresa a su vez FGF. El FGF secretado por el mesénquima
induce a la CAE a secretar FGF, que induce al mesénquima a proliferar y mantener su
pluripotencialidad. Así, se establece una retroalimentación positiva entre la CAE y el
mesénquima, en la cual la síntesis de FGF por parte de uno, causa la síntesis de FGF por parte
del otro.
Estas interacciones explican el crecimiento del esbozo en el eje próximo-distal, pero no su
polarización. Existen dos modelos para explicar la regulación del crecimiento y la diferenciación
próximo-distal:
. Modelo de la zona de progreso
Este modelo está basado en el tiempo que pasan las células mesenquimáticas proliferando
en la zona de progreso (ZP). La ZP es una zona de mesénquima que se halla 200 micrones
debajo de la CAE, en la cual las células mantienen su pluripotencialidad y proliferan
intensamente. A medida que crece la extremidad, las células abandonan la ZP, ya que ésta
mantiene su tamaño y su posición. Cuanto mayor es el tiempo que una célula pasa en la zona
de progreso, mayor es el número de mitosis que alcanza y más distal es su especificación.
Entonces, las primeras células en abandonar la ZP formarán el estilópodo (porción
proximal), mientras que las últimas formarán autópodo (porción distal).
. Modelo de asignación temprana y expansión del progenitor
Postula que todas las células del mesénquima ya están especificadas, y que las divisiones
mitóticas posteriores sólo expanden las poblaciones celulares. Entonces, se puede decir que
este modelo esta basado en la ubicación espacial de las poblaciones celulares.
El código HOX especifica la identidad de los segmentos en el eje próximo distal del
miembro.
ESPECIFICACIÓN DEL EJE ANTEROPOSTERIOR DEL MIEMBRO
Este eje es especificado tempranamente por un pequeño bloque de mesénquima que se
halla cerca de la unión posterior del esbozo naciente y el ectodermo general. Esta porción de
mesénquima se denomina zona de actividad polarizante (ZAP).
La CAE induce en la ZAP a secretar la proteína sonic hedgehog (Shh). Esta inducción se
da mediante FGF-8, y sólo se produce en la ZAP debido a que sus células poseen una
competencia diferencial para responder a esta señal.
La secreción de Shh desde la ZAP induce en el resto del mesénquima a secretar BMP, lo
que produce un gradiente de esta sustancia. Las distintas concentraciones de BMP en los
mesénquimas interdigitales son los que dan identidad a cada dedo.
Cabe remarcar que Shh no se difunde fuera de la ZAP, es decir, no actúa como un
gradiente. Shh se limita a inducir en el mesénquima un gradiente de BMP.
ESPECIFICACIÓN DEL EJE DORSOVENTRAL DEL MIEMBRO
Este eje es especificado por genes de la familia Notch, que expresa la CAE. Estos genes
se caracterizan por marcar fronteras entre mesénquimas (ver somitogénesis). Una molécula
particularmente importante en la polaridad dorsoventral es Wnt7a, que se expresa en el
ectodermo dorsal pero no en el ventral. Si experimentalmente se suprime la expresión esta
molécula, no se generan las estructuras dorsales (nudillos, uñas, etc.).
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