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CÁTEDRA "B" DE CITOLOGÍA, HISTOLOGÍA Y EMBRIOLOGÍA – F.C.M. – U.N.L.P. Autor Responsable: Profesoras Marhta VIDAL y Ana María SEMPLICI - Diseño y Edición Pablo DEGREGORI ® Cátedra “B” de Citología, Histología y Embriología. Facultad de Ciencias Médicas. U.N.L.P. 2017. Reserva de derechos. Quedan reservados todos los derechos de propiedad intelectual, diseños e imágenes contenidas en estas páginas. Queda totalmente prohibida cualquier copia o reproducción total o parcial de dicha edición por cualquier medio del contenido sin la autorización previa, expresa y por escrito de la Cátedra. Es el primer aparato que funciona en el embrión. El corazón y el sistema vascular primitivo aparecen a mediados de la tercera semana del desarrollo embrionario y el corazón comienza a funcionar hacia el inicio de la cuarta semana. El hecho de que el corazón se desarrolle tan tempranamente se debe a que el embrión presenta un crecimiento rápido y no puede satisfacer sus requerimientos nutricionales y de oxígeno sólo por difusión. La formación de este aparato se correlaciona también con la ausencia de una cantidad importante de vitelo en huevo. Al final de la segunda semana el embrión obtiene su nutrición de la sangre materna por difusión, a través del celoma extraembrionario y saco vitelino. Durante la tercera semana, se desarrolla la circulación placentaria primitiva. DESARROLLO DEL CORAZÓN I. APARICIÓN DE ACÚMULOS HEMANGIÓGENOS (WOLF Y PANDER) o ISLOTES SANGUÍNEOS, en la mitad de la tercera semana del desarrollo embrionario (18 días). Los primeros islotes aparecen en el mesodermo lateral esplácnico (extraembrionario) que reviste la pared del saco vitelino; sus células madres son mesenquimáticas (CFU-F), las que inducidas molecularmente por el Factor de crecimiento fibroblástico 2 (FGF-2) se diferencian a HEMANGIOBLASTOS. Los hemangioblastos centrales forman CÉLULAS HEMOCITOPOYÉTICAS pluripotenciales que darán origen a los precursores de todas las células sanguíneas, los hemangioblastos periféricos se diferencian a ANGIOBLASTOS que proliferan y son inducidos por el Factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) a convertirse en células endoteliales planas unidas para constituir la pared de nuevos vasos, la confluencia de pequeñas hendiduras intercelulares formará la luz central. Algunos de estos acúmulos hemangiógenos se desplazan desde su lugar de origen (vecinos al pedículo de fijación) y dos de ellos migran hasta ubicarse a nivel cefálico (a c/lado) por delante de la placa neural y de la placa procordal (posteriormente membrana bucofaríngea); dos tubos endocárdicos revestidos de endotelio y rodeados por mioblastos que representan el CAMPO o ÁREA CARDIOGÉNICA y que luego se fusionan en un único tubo (aproximadamente 22 días). Las CÉLULAS CARDÍACAS PROGENITORAS se encuentran en el epiblasto (ectodermo) por fuera de la línea primitiva, a través de la cual migran hacia el área cardiogénica, primero lo hacen las que están destinadas a la región craneal del corazón, al tracto de salida y luego las destinadas a formar las porciones más caudales: ventrículo primitivo, aurícula primitiva y seno venoso. Dichas células son inducidas desde el endodermo subyacente (región faríngea) por las moléculas proteicas: Proteína Morfogénica ÓSEA 2 y 4 (BMP2 y BMP4) y por el Factor de crecimiento fibroblástico (FGF) expresando como respuesta SEÑALES o FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN, entre los que se destacan genes de caja homeótica como: NKX 2.5, MEF 2C y GATA-4. Vista dorsal del embrión de18 días. CÁTEDRA "B" DE CITOLOGÍA, HISTOLOGÍA Y EMBRIOLOGÍA – F.C.M. – U.N.L.P. Corte transversal del embrión de18 días. Corte sagital del embrión de18 días. I. FORMACIÓN DE TUBOS ENDOCARDICOS (19 DÍAS) Por activación del factor de transcripción MEF2C. Originados por canalización y fusión de los acúmulos hemangiógenos. Existen dos tubos endocardicos ubicados lateralmente respecto de la placa neural. Junto a cada tubo, aparece un engrosamiento de la esplacnopleura el esbozo epimiocárdico. Como consecuencia del plegamiento dorsoventral, los tubos se acercan y terminan fusionándose en la línea media. El esbozo cardíaco hace saliencia en el celoma intraembrionario, quien constituye a este nivel la cavidad pericárdica primitiva. Se halla unido a ella a través el mesocardio dorsal. A los 21 días, los tubos se hallan casi fusionados, su revestimiento interno es endotelio, luego gelatina cardiaca y por último el esbozo epimiocárdico. DESARROLLO DEL CORAZON – E7 Corte transversal del embrión de19 días. Corte transversal del embrión de21 días. CÁTEDRA "B" DE CITOLOGÍA, HISTOLOGÍA Y EMBRIOLOGÍA – F.C.M. – U.N.L.P. Debido al plegamiento céfalo caudal y al crecimiento del SNC, la lámina procordal y placa cardiogénica son traccionadas hacia delante, rota 180º sobre eje transversal y ocupa ahora posición ventral y caudal a membrana bucofaríngea. Corte sagital del embrión de21 días. En los últimos años se han identificado varias familias de genes con un patrón específico de expresión en el corazón. Hay genes destinados a codificar: proteínas del metabolismo cálcico- los canales iónicos-los componentes de los discos intercalares-las proteínas contráctiles. CONCEPTOS ESPECÍFICOS Y MUY COMPLEJOS QUE NO SE CORRESPONDEN CON LA FINALIDAD DE ESTA GUÍA. Los tres genes mencionados anteriormente (NKX 2.5 –MEF 2C y GATA 4) obviamente no son los únicos, pero tienen gran relevancia en la inducción del área cardiogénica, es decir en las primeras etapas del desarrollo cardíaco. La expresión NKX 2.5: a) es necesaria para la formación del ASA CARDÍACA, su mutación produce letalidad embrionaria, b) es el gen principal en el TABICAMIENTO CARDÍACO, c) interviene en el desarrollo del sistema de conducción, especialmente en el mantenimiento de la función del nodo A-V. La expresión MEF 2C: a) es el factor específico en la diferenciación de los miocitos a cardiomiocitos, es decir es el FACTOR POTENCIADOR ESPECÍFICO DEL MIOCITO y b) es imprescindible en el desarrollo del tubo endocárdico. La expresión GATA-4: a) es necesaria en los primeros estadios del desarrollo cardíaco regulando a otros genes implicados en la embriogénesis y b) es importante en la diferenciación y función del miocardio. II. FORMACIÓN DE TUBO CARDÍACO ÚNICO (22 DÍAS) Corazón tubular primitivo deriva: Miocardio atrial y ventricular del mesodermo esplácnico. Tracto de salida (cono y parte del tronco) componentes endoteliales: en mesodermo cefálico paraxial y lateral. Componente de la pared: de cresta neural craneana. Tubo cardiaco único: (por fusión de tubos endocárdicos laterales) Endotelio Gelatina cardiaca (corresponderá al tejido conectivo subendotelial) Esbozo epimiocárdico: origen a músculo cardíaco (miocardio) Epicardio (hoja visceral del pericardio) DESARROLLO DEL CORAZON – E7 El corazón se ubica dentro de cavidad pericárdica (pero no completamente) y se sostiene por el mesocardio dorsal. Comienza a latir a los 22 días. El tubo cardiaco queda dividido de cefálico a caudal en: bulbo, ventrículo, aurícula y seno venoso. La parte más caudal del tubo permanece extrapericárdica, doble y ocupa el septum transverso.Embrión de22 días. III. FORMACIÓN DEL ASA CARDIACA (DÍAS 23 A 28) El tubo cardíaco crece más rápido que la cavidad que lo contiene. Se incurva en S formando el asa cardíaca. El bulbo y ventrículo crecen más rápido, incurvándose hacia ventral, caudal y a la derecha. La aurícula y seno venoso se van a ubicar dorsal, cefálico y a la izquierda. VENTRAL SEMIPERFIL IZQUIERDO VENTROLATERAL IZQUIERDA (24 A 25 DÍAS) LATERAL IZQUIERDO (26 DÍAS) CÁTEDRA "B" DE CITOLOGÍA, HISTOLOGÍA Y EMBRIOLOGÍA – F.C.M. – U.N.L.P. A los 28 días el bulbo cardíaco se halla formado por tres porciones: Tronco arterioso que origina el nacimiento de arteria aorta y pulmonar. Cono arterioso que formará el infundíbulo de aorta y pulmonar. Ventrículo derecho primitivo o porción trabeculada del bulbo cardíaco. Embrión de22 días. a) Aparece el surco interventricular. b) La aurícula crece y queda limitada: dorsalmente por el tubo digestivo y ventralmente por el bulbo, de modo que crece hacia los lados y forma los esbozos de aurícula derecha e izquierda, aún comunicadas ampliamente con los ventrículos. IV. DESARROLLO DEL SENO VENOSO (25 DÍAS A 11 SEMANAS) Está ubicado transversalmente desembocando en la aurícula a través de un orifico: orificio sino auricular. Se halla formado por dos prolongaciones laterales o cuernos: derecho e izquierdo, en ellos desembocan: las venas vitelinas, umbilicales y la cardinal común formada por la confluencia de la cardinal anterior y posterior. A la 5ta semana la desembocadura del seno en la aurícula está desplazado a la derecha y se abre en la aurícula derecha primitiva. Este orifico esta delimitado por: valvas venosas derecha e izquierda, que se unen hacia cefálico formando el septum spurium. En estadios avanzados del desarrollo las valvas venosas darán origen a: valva venosa derecha: crista terminalis, válvula de VCI y válvula del seno coronario. La valva venosa izquierda se incorpora, junto con el septum spuriun al septum secundun en el tabicamiento auricular. Los cuernos crecen de manera diferente: el derecho tiene mayor desarrollo y el izquierdo es más largo se produce desviación de sangre de izquierda a derecha lo que produce transformaciones venosas: Venas umbilicales y vitelina izquierda se obliteran. Vena vitelina derecha da origen a la vena cava inferior. Venas cardinales se mantienen igual. LATERAL IZQUIERDO ANTERIOR DESARROLLO DEL CORAZON – E7 Seno venoso, vista dorsal (25 días del desarrollo) A LAS 8 SEMANAS Cuerno derecho: se va incorporando a la aurícula La vena cardinal común izquierda se oblitera y desaparecen las cardinales anterior y posterior de ese lado. Cuerno izquierdo: en su parte distal: origina la Gran Vena de Marshal En su parte proximal origina el seno coronario. Evolución del seno venoso, vista dorsal (5ta semana del desarrollo) CÁTEDRA "B" DE CITOLOGÍA, HISTOLOGÍA Y EMBRIOLOGÍA – F.C.M. – U.N.L.P. Evolución del seno venoso, vista dorsal (8va semana del desarrollo) EN FETO DE 11 SEMANAS Las venas cardinal común derecha y la vena cardinal anterior derecha originan la vena cava superior (desemboca en aurícula derecha) V. TABICAMIENTO DEL CANAL AURICULO–VENTRICULAR (5TA SEMANA) A nivel de orificio A-V: Dos rebordes mesenquimatosos crecen desde las paredes del corazón en sentidos opuestos: las almohadillas endocárdicas ventrocefálica y dorso caudal Se fusionan formando el Tabique Intermedio que separa el conducto A-V en dos orificios auriculoventriculares, derecho e izquierdo. A este nivel el miocardio actúa como inductor y ciertas células endocárdicas de la región atrio-ventricular pierden características de epiteliales y se transforman en mesenquimátias. Los segmentos de endocardio que van a esta transformación expresan el gen Msx-1, el resto de células endocárdicas atriales y ventriculares no lo hacen. VI. TABICAMIENTO DE LA AURÍCULA (ENTRE 4TA Y 5TA SEMANA) 27 A 37 DÍAS DESARROLLO DEL CORAZON – E7 Corazón a comienzos de 5ta semana Desde el techo de la aurícula primitiva crece un tabique. Septum Primun crece hacia Septum Intermedio El septum presenta un borde inferior cóncavo que delimita junto con el septum intermedio el Ostium Primun. Simultáneamente el septum primun comienza su reabsorción en la parte alta y forma un nuevo orifico: el Ostium Secundun. A las 6 semanas, el septum primun está unido al septum intermedio. Desaparece el ostium primun. Persiste en ostium secundun. Junto al septum primun, aparece otro tabique: el septum secundum que crece a la derecha del anterior, es más grueso y tiene forma de medialuna, en su crecimiento cubre una parte del ostium secundum y en estadios más avanzados forma el AGUJERO OVAL O DE BOTAL. El resto del septum primun forma la válvula del agujero Oval, que permite el pasaje de sangre de derecha a izquierda. Al aumentar la presión en la aurícula izquierda después del nacimiento: el agujero oval se cierra por aposición de ambos tabiques. Corazón a comienzos de 6ta semana VII. TABICAMIENTO DEL VENTRÍCULO (5 A7 SEMANAS) Embrión de 5 semanas: los ventrículos están parcialmente separados por un tabique muscular, que se insinúa: SEPTUM INFERIUS Mientras en el interior del tronco cono aparecen las crestas tronco-conales derecha e izquierda, que resultan de la fusión de las crestas troncales con las conales. El septum inferius crece, ocultando la cavidad ventricular izquierda y va a unirse con la almohadilla endocárdica inferior (las almohadillas ya están fusionadas de modo que cada aurícula comunica con su ventrículo) De la fusión de la porción distal de las crestas troncoconales y del crecimiento de tejido conectivo desde la almohadilla endocárdica inferior se forma la PORCION MEMBRANOSA DEL TABIQUE INTERVENTRICULAR. CÁTEDRA "B" DE CITOLOGÍA, HISTOLOGÍA Y EMBRIOLOGÍA – F.C.M. – U.N.L.P. Por lo tanto el tabicamiento del ventrículo primitivo se logra profusión de una porción muscular (septum inferius) y una membranosa (almohadilla endocárdica inferior y fusión de partes distales de crestas troncoconales). VIII. TABICAMIENTO DEL TRONCOCONO (5-6 SEMANAS) Se forma primero en el interior del troncocono, dos repliegues helicoidales que avanzan hacia los ventrículos: las crestas troncoconales. De esta manera el VD queda en comunicación con el tronco de la arteria pulmonar y el VI con el tronco de la aorta. Por fusión de las crestas, queda formado el tabique troncoconal, que es helicoidal y se ubica longitudinalmente, dividiéndolo en dos tubos. Así del cono se forma el infundíbulo de la arteria pulmonar que sale del VD y el infundíbulo de la aorta que comunica con el VI. Del tronco arterioso se origina el tronco de la arteria pulmonar que se divide en rama derecha e izquierda. También forma la aorta ascendente. Luego eltabique troncoconal sufre una rotación de 180º, lo que hace que aorta y pulmonar se crucen en el espacio. Entre tronco y cono aparecen se forman los esbozos de las válvulas sigmoideas. IX. DESARROLLO DEL SISTEMA CARDIONECTOR (21 A 23 DÍAS) El corazón comienza a latir hacia el día 22, ya que hay células que son marcapasos celulares. Más tarde a nivel del tejido conectivo subendotelial (derivado de la gelatina cardiaca) se organiza el sistema: El marcapaso se sitúa en la porción caudal del bulbo cardíaco. Luego, es el seno venoso, que cumple con esta función y al incorporarse en la formación de la aurícula derecha, se ubica próxima a la desembocadura de las venas cavas y forma el Nódulo sinoauricular. En parte más baja de tabique interauricular Nodo auriculo-ventricular. El Haz de His se desarrolla en tabique interventricular. Se divide en ramas derecha e izquierda. La maduración de los haces de conducción se hace por modificación de los miocitos cardíacos. El Nodo Aurículo-Ventricular y el Haz Aurículo-Ventricular (Haz de His) derivan de : 1- células de la pared izquierda del Seno Venoso 2- células del canal o conducto Aurículo-Ventricular
