Embriologia_3 (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Medicina - 2º curso
Asignatura Aparell CardioRespiratori
Año del apunte 2016
Páginas 10
Fecha de subida 12/09/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

La   formació   del   cor   s’indueix   en   la   part cefàlica de   l’embrió.   En una visió dorsal de l’embrió  es  pot observar com al mig hi ha localitzada la placa neural (que formarà el futur SNC), i  davant  i  als  costats  d’aquesta  placa comencen a aparèixer cúmuls o illots (grups de mioblasts i cèl·lules angiogèniques), que estaran relacionats amb la futura regió angiogènica.
Aquests cúmuls de cèl·lules s’aniran fusionaran els uns amb els altres per formar un tub (o diverses ramificacions) i que són en la part interna miocàrdics i en la part externa estan coberts per endocardi (futur miocardi).
- Formació del camp cardiogènic: Així doncs, la formació del camp cardiogènic s’indueix   en   la   zona   del   mesoderma esplancno-pleural (és   a   dir,   s’origina   a   partir   de   mesoderma),   i   s’indueix   per   senyals   que arriben des de l’endoderma, que està per sota. Així doncs, l’endoderma emet senyals (per exemple a través de proteïnes BMPs) que induiran que en el mesoderma esplàncnic  (visceral)  l’aparició  dels  illots de cèl·lules que adquiriran un destí cardíac.
Si es fa un tall transversal (B) es pot veure en la part superior l’ectoderma, i una part engruixida i acanalada que correspon a la futura placa neural. Per sota hi ha el mesoderma, el qual en la part lateral presenta dues fulles: - Fulla somàtica o parietal - Fulla esplàncnica o visceral, la qual quedarà enganxada a l’endoderma (ubicat en la profunditat, en la part inferior). En  tots  dos  costats  és  on  s’està induint la formació dels camps cardiogènics. Es forma per tant a partir de mesoderma esplàncnic.
A cada costat es forma també un tub endocàrdic, de manera que hi haurà dos tubs endocàrdics que es reuniran en la part rostral, zona que presenta forma de llacuna i té ramificacions que estan en contacte amb altres illots que seran els futurs vasos connectats amb el cor.
En   una   visió   lateral,   s’observa   el   mateix:   en   la part superior quedaria la cavitat amniòtica   i   per   sota   el   sac   vitel·∙li;   i   entremig   l’embrió, amb la capa endodèrmica i l’ectodèrmica.   Entremig   d’aquestes   s’anirà   formant   el   mesoderma,   per   migració   cel·lular, i en la part més cefàlica queda el camp cardiogènic (està inclús per davant de la membrana bucofaríngia).
135 El desplaçament d’aquesta  regió fins a la cavitat toràcica i el pas dels dos tubs (formats en els laterals) a un únic tub (que serà el futur tub cardíac) es produeix a través de plegaments de l’embrió (es veuran ampliats més endavant): - Per una banda plegaments en la direcció rostro-caudal, de manera que la zona cefàlica i els camps cardiogènics seran poc a poc traslladats a la futura zona toràcica.
- Per altra banda hi haurà un plegament lateral de  l’embrió de manera que els dos tubs, ubicats als costats inicialment, es fusionaran en un sol tub: el futur tub cardíac.
Tots aquests processos descrits ocorren molt  d’hora:  d’entrada,  la  inducció  de  la  regió cardiogènica ocorre en la tercera setmana del desenvolupament (en el dia 18 o inclús abans), els tubs s’observen  a  partir  del  dia 19,  i  la  fusió  d’aquests  s’observa  una  mica   després.
- Gens implicats en la formació de la regió cardiogènica i el cor: La regió cardiogènica des del principi expressa diferents tipus de gens involucrats en el desenvolupament, els quals codifiquen factors de transcripció que indueixen   l’expressió   d’altres   gens, de manera que existeixen cascades i xarxes gèniques que estan implicades en la formació de la regió cardiogènica i del futur cor.
Un dels gens que   s’expressa   és   el   Nkx2.5, formant la zona que presenta forma de llacuna als  costats  i  per  davant  de  l’embrió.
Hi ha però molts gens implicats en la formació com: el Nkx2.5 esmentat, el Tbx5, el Mef2C,   el   GATA4,   etc.   I   s’ha   vist   en humans que, almenys Nkx2.5, Tbx5 i GATA4, estan implicats en els estadis inicials del desenvolupament del cor i estan relacionats amb diferents tipus de mutacions congènites que afecten al cor.
136 En   l’esquema   següent es veu que en el precursor del mesoderma apareixen alguns factors de transcripció (induïts per senyals de BMP) que   provenen   de   l’endoderma,   i   això indueix els cardioblasts, que després comencen a expressar uns altres gens, que al seu  torn  n’expressen  d’altres,  i  així  successivament.  D’aquesta  manera  es  van  establint   les xarxes gèniques esmentades.
És important remarcar que, per exemple, les mutacions de Tbx5 (ubicat força avall en l’esquema)  estan  relacionades  amb  problemes  més  tardans del desenvolupament del cor; mentre que les mutacions en els gens que estan més amunt en   l’esquema   (com GATA) estan implicats en aspectes més primerencs del desenvolupament.
Els patrons de transcripció de MEF2 sembla ser que tenen un paper destacat en moments primerencs, i després també en moments tardans; però   no   s’han   pogut   trobar  casos  de  nens  nascuts  vius  en  que  s’hagin  produït  malformacions relacionades amb aquest gen (probablement perquè tots els que presentaven aquestes mutacions no són viables i es produeixen avortaments).
137 - Camps cardiogènics: S’ha  vist recentment que no hi ha un únic  camp  cardiogènic  sinó  que  n’existeixen  dos  (i   inclús s’està   parlant   actualment   que   podrien   ser   tres   o   més).   I   cadascun   d’aquests   camps  té  el  seu  patró  de  factors  de  transcripció,  amb  alguns  aspectes  comuns  i  d’altres   que són diferents en cada camp.
Aquests diferents camps cardiogènics estaran implicats en l’expressió   de   diferents   parts del futur tub cardíac.
Així doncs, els primers en expressar-se en la formació del cor són els camps cardiogènics primari i secundari, els quals apareixen representats en les imatges amb les lletres FHF (First Heart Field) i SHF (Second Heart Field).
En la imatge es veuen els dos camps expressant diferents tipus de gens (en color vermell està marcat el camp primari i en verd el camp secundari).   I   d’aquí   es   va   passant a formar el tub cardíac. A continuació (última imatge de la sèrie) s’hi  observa   el cor immadur amb les diferents cavitats relacionades amb el camp secundari (el qual també  s’anomena  camp anterior) i les relacionades amb el camp primari.
Depenent de que les mutacions s’expressin  en  un  altre  camp,  i  depenent  del  moment   del desenvolupament en que ocorri, es pot veure afectada principalment una de les dues zones. Hi ha per exemple gens que implicats en el camp secundari i relacionats amb  l’alteració  de  part  del  ventricle dret i el tronc de sortida de les artèries, de manera que una mutació en aquests provocarà una malformació que afectarà a aquestes parts del cor i no a les altres.
138 En   el   següent   esquema   s’il·∙lustra   com   hi   ha   diverses   xarxes gèniques que estan relacionades entre elles, però associades amb els diferents camps cardiogènics. El camp secundari està per exemple en relació el gen Tbx1, i s’ha  vist  que mutacions en aquest estan associades al síndrome de DiGeorge (en el qual es veuen afectades les zones cardíaques del camp secundari a més de malformacions craniofacials, ja que hi ha parts del cor relacionades amb migracions de crestes neurals que també migren cap als arcs faringis).
Per altra banda, hi ha alguns dels gens que estan en aquesta xarxa i que estan relacionats també   amb   l’expressió   d’altres   factors   de   transcripció com l’anomenat   Hand2; per tant hi ha patrons de transcripció que estan implicats en la formació del cor i la formació  d’aspectes  dels  membres superiors. Això dóna lloc a l’existència  del  síndrome cor-mà.
Aquestes últimes, que són les mutacions mes freqüents, sembla que estan associades a micro-delacions en el cromosoma 22q11.2 i   el   90%   d’aquests   casos   s’han   associat   amb un gen que està per sota del Hand2.
- Plegaments: Plegament rostre-caudal: el camp cardiogènic està inicialment en la zona cefàlica, però poc   a   poc   l’embrió   s’anirà   plegant   en   l’eix   rostre-caudal, degut principalment al creixement bestial del que serà el futur tub neural (que creix   sobretot   en   l’extrem   cefàlic). Com que creix molt més la part superior que la inferior, això provoca que es vagi plegant (a mode de vano) i arrossegui el camp cardiogènic cap a la regió cervical, i després cap a la regió toràcica.
Pels costats hi ha la cavitat corporal de   l’embrió, i en aquesta hi ha un diverticle que estarà relacionat amb el futur tub cardíac: serà la futura cavitat pericàrdica. Aquest diverticle serà també arrossegat.
139 Així doncs, tot aquest plegament cap a la zona toràcica provocarà que el cor, que inicialment estava rostral al SN i rostral al futur intestí i futura membrana bucofaríngia, serà desplaçat ventralment i caudalment de manera que finalment quedarà localitzat ventralment al futur tub digestiu i ventral també al tub neural.
Plegament lateral: pel que fa al plegament   lateral   de   l’embrió, aquest provoca que l’endoderma, i tot el que està per sota, es vagi plegant de manera que al final l’ectoderma tancarà tot l’embrió,  deformant la coberta més externa, que és epitelial.
L’única part de l’ectoderma que no serà epitelial (ubicada en   l’extrem   més   dorsal)   s’invagina   per   formar   el   tub   neural. La resta es reuneixen entre els dos costats per envoltar per fora tot  l’embrió.
Entremig queden els dos tubs endocàrdics (són els dos esbossos del futur cor), que al produir-se el plegament lateral quedaran units al mig formant un únic tub: tub cardíac.
Aquest tub cardíac tindrà doncs una coberta interna endocàrdica i una part externa que és miocàrdica. Tot això està rodejat per una cavitat pericàrdica, que té al seu torn una coberta profunda i una coberta superficial en relació amb el futur pericardi.
Aquesta fusió dels tubs ocorre en el dia 21 del desenvolupament.
- Tub cardíac: El tub format està  ubicat  en  l’eix  rostre-caudal i presenta una certa regionalització en aquest eix, de manera que el tub és continu en el seu extrem caudal amb dues arrels venoses (sins venosos), els quals són continus amb una aurícula o atri primitiu, que al seu torn es continua amb un ventricle primitiu, i aquest amb un bulb cardíac que es continua per dalt amb arrels arterials.
Aquest   tub,   que   com   s’ha   explicat   més   amunt   s’ha   traslladat   a   la   zona   toràcica   de   l’embrió,   és   per   on   hi   circula   la   sang   i   comença   a   bategar   molt prematurament (aproximadament entre el dia 20-21 de desenvolupament).
140 El tub cardíac, al plegar-se en sentit cefalo-caudal  l’embrió, serà continu amb un parell d’arcs  aòrtics  (s’explicarà  més  endavant),  però  en  les  imatges  es  pot  observar  ja  com  el   tub es continua amb els dos arcs aòrtics, els quals estan relacionats amb el primer arc faringi.
Així doncs, el tub cardíac format, en el plegament estarà situat ventralment al que és l’intestí faringi i unit per darrere amb un meso: el mesocardi dorsal (ventralment no existeix cap meso). Però aquest meso, a través de processos   d’apoptosi, es comença a perforar fins que acaba desapareixent. L’orifici que apareix per darrere, per desaparició del mesocardi dorsal, serà el futur si transvers del pericardi, que permet  passar  d’un  extrem  a   l’altre   de   la   cavitat   pericàrdica.
Com  s’ha  esmentat  més  amunt,  el tub cardíac és inicialment recte (de rostral a caudal) i  presenta  diferents  zones  de  manera  que  en  l’extrem  caudal  hi  ha  dues arrels venoses (constitueixen el si venós,  on  hi  arriben  diverses  venes  de  l’extrem  caudal  de  l’embrió), que   s’obren   en   un   atri primitiu, el qual comunica amb el ventricle primitiu, i aquest amb una zona anomenada bulb cardíac, el qual es comunica amb les dues arrels 141 aòrtiques, que són les que es comuniquen amb el primer arc aòrtic (que es veurà més endavant).
Hi dues qüestions importants a destacar en relació amb el tub cardíac: - El procés de regionalització rostre-caudal del tub.
- El tub cardíac comença a doblegar-se, al voltant del dia 23, per formar una nansa cardíaca:  l’extrem  més  rostral  de  l’embrió  (on hi ha el bulb cardíac i la zona de sortida cap a les aortes) comença a obrir-se cap endavant, cap a la dreta i cap avall. Mentre que  l’extrem  més  caudal  (on  hi  ha l’atri primitiu i les arrels venoses) comença a girar cap amunt, cap a dorsal i cap   a   l’esquerra. Després es reorienta, de manera que l’extrem  caudal (aurícula primitiva) quedarà situat rostralment,  i  l’extrem  rostral  (on  es   formaran els ventricles) quedaran situats cap avall. Per tant, amb el plegament i la formació de la nansa cardíaca, el cor quedarà orientat com després es coneix el cor adult (els atris situats més amunt i enrere i els ventricles ubicats més avall i cap endavant). La reorientació posterior permet que els ventricles, que al principi estan orientats  cap  a  la  dreta  acabin  mirant  cap  a  l’esquerra.
Es mostra a continuació una imatge representativa de la caixa toràcica de l’embrió,   on es veu com està girant i formant-se la nansa cardíaca, la qual acaba de formar-se al voltant del dia 28.
Cal recordar l’existència dels dos camps cardiogènics a l’inici del desenvolupament de l’embrió   (primari   i   secundari). Aquests dos camps contribueixen en la formació de diferents parts del tub cardíac i de la nansa cardíaca.
El camp primari (FSH) formarà l’aurícula primitiva i el ventricle primitiu (és a dir, la part caudal del tub).
El camp secundari formarà   l’extrem   més   rostral: el bulb cardíac i les sortides de les aortes. Aquest bulb cardíac de seguida es diferenciarà en dues zones - La part representada en color verd formarà part del futur ventricle dret (VD), concretament la part trabeculada; mentre que el ventricle primitiu (camp primari) formarà part del futur ventricle esquerre (VE), concretament la porció més  carnosa  d’aquest.  Nota:  hi ha gent que al V primitiu li diu ja VE.
142 - La part representada en color negre es coneix com a zona tronc-conal, la qual tindrà una part intermèdia, que  equival  a  la  “conal”,  relacionada amb els cons arterials dels dos ventricles (tractes de sortida dels ventricles), mentre que la part més distal (prop de les arrels aòrtiques) equival   al   “tronc”   i   serà   la que constituirà la sortida de les dues artèries (inicialment és una única cavitat, però després es crearan envans, pas essencial perquè cada sortida dels infundíbuls dels ventricles estiguin alineades correctament).
- Hi ha una petita part del si venós que  sembla  que  s’origina  a  partir  del  camp   cardiogènic secundari.
La següent imatge il·lustra la reacció enzimàtica de la formació de la nansa cardíaca.
Fotografies microscòpiques de rastreig electrònic: zona de la futura caixa toràcica en la   qual   s’està   formant   la   nansa.   La   zona   engruixida és el ventricle primitiu (part trabeculada del futur VE).
- Regionalització de la nansa i establiment de la asimetria dreta-esquerra: La regionalització rostre-caudal,  entre  d’altres  senyals implicades, es veu induïda per senyals   d’àcid   retinoic, que estan   també   implicades   en   l’establiment   de   l’eix   rostrecaudal en altres zones del cos (a nivell del tronc, la columna, el SNC, etc.).
Concretament, s’estableix  un  gradient  d’àcid   retinoic, el qual és més intens a la zona caudal i menys intens en la zona caudal (gradient caudo-rostral).
Part de les estructures que produeixen aquest àcid retinoic són les somites, de manera que  estaran  contribuint  en  la  regionalització  de  l’eix  rostre-caudal del cor.
Si es produeixen alteracions en aquesta senyalització per gradient, es produiran alteracions   en   l’eix   rostre-caudal del cos, així com malformacions a nivell cardíac (també a nivell del SN i de la columna).
143 Per altra banda, pel   que   fa   a   l’establiment   de   l’eix   dreta-esquerra, aquest es comença a establir   molt   d’hora,   quan   l’embrió   encara   té   estructura  plana  (encara  no  s’ha  plegat).   La imatge representa una visió superior de l’embrió.   Les cèl·lules del node primitiu (o de Hensen) expressen senyals nodals, proteïnes que estan implicades en el desenvolupament primerenc   de   l’embrió.   Però   aquestes cèl·lules presenten cilis, el moviments dels quals farà que les senyals del node quedin relegades cap a l’esquerra   de   l’embrió,   i   això   condicionarà   que   en el costat esquerre es comencin a expressar altres gens, entre els quals els anomenats   “leftie” (són comuns entre animals vertebrats, i en humans són dos: A i B).
Aquests gens seran fonamentals perquè el cor estigui orientat cap a l’esquerra.   De   fet,   el   situs inversus (totes les estructures del cos estan invertides) s’associa   a   mutacions en aquests gens “leftie”. I alteracions en aquesta senyalització explica també la posició incorrecta d’òrgans   que   estan  situats  asimètricament  en  l’eix  del  cos.
En el síndrome de Kartagener també hi ha inversió dels òrgans asimètrics (el cor està a la dreta per exemple), però és més ampli,   i   s’ha   vist   que   està relacionat amb una mutació que afecta al moviment dels cilis, no només a nivell de les cèl·lules del node sinó també a tots els cilis del cos (de manera que tots els òrgans que tinguin cilis resultaran afectats). Aquestes afectacions reben el nom de cilipaties.
Una altra qüestió interesant és el perquè de la formació de la nansa cardíaca, i perquè els girs es produeixen en els sentits esmentats: és una qüestió complexa que encara està a estudi. Sembla que hi ha components genètics però que els gens no són els únics que hi intervenen. Es proposa que el creixement de la nansa ocorre perquè creixen les diferents vesícules del tub cardíac, però la capsa que el conté és mes petita, de manera que hi ha tensions mecàniques que provoquen el gir. Així doncs, probablement es deu a una barreja de factors genètics i factors físics relacionats amb la mida de la nansa.
144 ...

Comprar Previsualizar