RESUMEN DE EMBRIOLOGÍA
Este resumen intenta abarcar los contenidos teóricos de la cursada de Embriología, para el
primer año de la Facultad de Medicina de la Universidad de Buenos Aires. Debe
complementarse con la parte práctica de la materia, es decir, el estudio de la anatomía del
embrión mediante maquetas, fotografías y dibujos. De ninguna manera reemplaza a un libro de
texto ni a los seminarios oficiales. Asumo toda la responsabilidad por los errores que puedan
llegar a encontrarse en él. Espero que les sea útil.
Ariel Kraselnik
Bibliografía utilizada:
. Gilbert, S. - “Biología del desarrollo” 7ma edición.
. Carlson, B. - “Embriología humana y biología del desarrollo” 3ra edición.
. Flores, V. - “Seminarios de Biología del desarrollo”.
. Sadler, T.W. - “Langman Fundamentos de Embriología Médica con orientación clínica” 1º
edición.
Y el aporte inestimable de las clases teóricas de Ezequiel Varela.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PERÍODO PRESOMÍTICO ................................................................................. 2
OVOGÉNESIS ...................................................................................................................................... 2
ESPERMATOGÉNESIS...................................................................................................................... 4
FECUNDACIÓN ................................................................................................................................... 5
SEGMENTACIÓN ................................................................................................................................ 7
GASTRULACIÓN ................................................................................................................................ 9
PERÍODO SOMÍTICO ...................................................................................... 12
EVOLUCIÓN DEL MESODERMO PARAXIL - SOMITOGÉNESIS ............................................ 12
EVOLUCIÓN DEL MESODERMO INTERMEDIO......................................................................... 14
EVOLUCIÓN DEL MESODERMO LATERAL ............................................................................... 14
EVOLUCIÓN DEL ENDODERMO................................................................................................... 14
CAMPO MORFOGENÉTICO – ESBOZO DE MIEMBROS ......................................................... 15
DESARROLLO DE LOS TEJIDOS EXTRAEMBRIONARIOS......................... 16
IMPLANTACIÓN ................................................................................................................................ 16
PLACENTA......................................................................................................................................... 18
DESARROLLO DE LOS SISTEMAS CORPORALES..................................... 21
DESARROLLO DEL APARATO CARDIOVASCULAR .............................................................. 21
DESARROLLO DEL TUBO DIGESTIVO Y GLÁNDULAS ANEXAS ........................................ 25
DESARROLLO DEL APARATO RESPIRATORIO ...................................................................... 27
DESARROLLO DEL SISTEMA ENDOCRINO .............................................................................. 29
DESARROLLO DEL APARATO REPRODUCTOR ..................................................................... 30
DESARROLLO DEL APARATO URINARIO................................................................................. 32
DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO ................................................................................. 34
DESARROLLO DEL OJO................................................................................................................. 38
DESARROLLO DEL OÍDO............................................................................................................... 39
1
PERÍODO PRESOMÍTICO
OVOGÉNESIS
Ovogonia (2n)
Diferenciación (no hay división)
Ovocito I (2n)
Meiosis I
(se detiene en Profase I)
Ovocito II (n)
Cigoto
Meiosis II
se detiene en Metafase II
hasta la fecundación
Cuerpo polar (n)
Cuerpo polar (n)
Cuerpo polar (n)
Cuerpo polar (n)
La célula germinal femenina es la ovogonia, que se diferencia a ovocito I. El ovocito I
comienza a realizar meiosis, pero se detiene en profase I, en la etapa de diplonema. A
diferencia del varón, en la mujer no hay ovogonias al momento del nacimiento, sólo ovocitos I
detenido en diplonema. Este ovocito I no se halla desnudo, sino que está rodeado por una capa
de células foliculares o células de la granulosa. Las células foliculares tienen varias funciones,
entre ellas la nutrición del ovocito primario y la inhibición de su meiosis.
Al conjunto del ovocito I con las células foliculares se lo denomina folículo, y tiene diversos
estadios de maduración:
- Folículos primordiales: Son la mayoría. Están compuestos por un ovocito rodeado de una
única capa de células foliculares.
- Folículos primarios: El ovocito es más grande. Las células foliculares crecen y se hacen
cúbicas, y pasan a llamarse células de la granulosa. Los folículos primarios más avanzados
tienen epitelio estratificado, ya que las células de la granulosa sufren mitosis y se acumulan. Se
puede ver una membrana glucoproteica que separa al ovocito de las células de la granulosa,
correspondiente a la membrana pelúcida. Algunas células del estroma se disponen alrededor
del folículo, formando la teca folicular.
- Folículos secundarios: Las células de la granulosa secretan un líquido que primero forma
vacuolas separadas, y que finalmente se unen para formar una gran cavidad llena de líquido
folicular, llamada antro. La teca folicular se divide en teca interna y teca externa:
. Teca interna: Las células se diferencian a células epitelioides , que son invadidas por
abundantes capilares desde la teca externa. La teca interna secreta estrógenos a la sangre.
. Teca externa: Sigue siendo tejido conectivo, no se diferencia.
El ovocito no se halla flotando libre en el líquido folicular: está unido a la teca interna por un
grupo de células de la granulosa, llamado cúmulo oóforo. Estas células de la granulosa se
prolongan y rodean a todo el ovocito, formando la corona radiata.
- Folículo maduro (de De Graff): Es el que es ovocitado. El ovocito se halla flotando en el
líquido folicular y alcanza su máximo tamaño. Algunas horas antes de su ovulación, el ovocito I
reanuda la meiosis, formándose un ovocito II (que se detiene en metafase II) y un cuerpo polar.
CICLO SEXUAL FEMENINO
Es un proceso mediante el cual se desarrollan las gametas femeninas y se prepara al útero
para un posible embarazo. Tiene una duración aproximada de 28 días.
Hasta la pubertad, este ciclo no se produce. El desarrollo inicial de los folículos en los
ovarios ocurre sin dependencia hormonal significativa. Los ovarios contienen folículos
primordiales y folículos primarios, con ovocitos I detenidos en profase. Cuando llega la
pubertad, el hipotálamo comienza a generar la hormona factor liberador de gonadotrofinas
2
(GnRH), y esto produce una serie de procesos que constituyen el ciclo sexual femenino. Los
cambios se producen a nivel ovárico y uterino.
En el ovario
El GnRH estimula a la hipófisis a secretar FSH (hormona folículo estimulante) y LH
(hormona luteinizante). La FSH viaja a través del torrente sanguíneo y llega a los ovarios,
donde se hallan los folículos en crecimiento.
- Fase proliferativa: FSH estimula a un grupo de folículos a madurar a folículos secundarios
(con presencia de antro). Por factores que no se conocen del todo, sólo uno de ellos completa
la maduración, mientras que los demás sufrirán atresia (degeneración). Durante la fase
proliferativa, los folículos en maduración producen una alta cantidad de estrógenos. Los
estrógenos producen cambios en el útero (ver más adelante) y causan que las fimbrias de las
trompas de Falopio se acerquen a los ovarios, anticipando la ovulación.
Aproximadamente en el día 13 del ciclo, se produce un aumento brusco de secreción de
LH y de FSH por parte de la hipófisis. El pico de LH estimula al folículo maduro a reanudar la
mitosis I, formándose un ovocito II y un cuerpo polar. El ovocito II comienza la meiosis II, pero
se detiene en metafase.
- Ovulación: LH también estimula al cúmulo oóforo a crecer, lo que causa que protruya en la
pared del ovario. Este crecimiento también lleva al cúmulo oóforo a perder sus uniones
intercelulares, lo que produce la rotura de la pared folicular, y la liberación del ovocito II
(detenido en metafase II) rodeado de la membrana pelúcida y externamente por la corona
radiata. El conjunto liberado (ovulado) se denomina COC, Conjunto Ovocito Corona radiata.
- Fase secretora: Una vez ovulado el COC, el folículo pasa a llamarse cuerpo lúteo. En él
ocurren diversos cambios que causan que su principal producto de secreción pase a ser la
progesterona. Esta hormona es el sostén trófico del útero preparado para la implantación (ver
más adelante).
Si no se produce embarazo, el cuerpo lúteo degenera al cabo de unos días, debido a una
disminución en la secreción de gonadotrofinas por parte de la hipófisis.
En el útero
Durante la fase proliferativa, los estrógenos producidos en el ovario actúan sobre el útero,
produciendo un progresivo desarrollo del mismo. El estroma endometrial aumenta su grosor,
las glándulas y arterias uterinas comienzan a crecer y el moco cervical se hace más espeso.
Hacia el final de la fase proliferativa, los altos niveles de estrógeno secretados por el ovario
causan el pico de hormonas gonadotrofinas (LH y FSH) que induce la ovulación y la
consecuente formación del cuerpo lúteo.
Durante la fase secretora, la progesterona producida por el cuerpo lúteo produce cambios
en el útero que lo preparan para una posible implantación de un embrión. Estos cambios son
los siguientes:
- 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.
- Adelgazamiento del epitelio vaginal.
Hacia la mitad de la fase secretora (días 18 - 21) el endometrio uterino se halla totalmente
preparado para recibir un embrión.
Como se vio anteriormente, si no se produce embarazo, el cuerpo lúteo degenera. Esto
causa que la concentración de progesterona descienda drásticamente, lo que produce que el
endometrio preparado para la implantación se atrofie, dado que la progesterona es el sostén
trófico del útero pre-implantatorio. Con la degeneración del cuerpo lúteo, toda la capa funcional
del endometrio se desprende. A este proceso se lo conoce como menstruación, e incluye los
siguientes procesos:
- Pérdida de líquido intersticial.
- Destrucción de las arterias espirales uterinas, lo que causa…
- …Hemorragia local y descamación por isquemia.
Al final de la menstruación, sólo queda una capa basal del endometrio, que es el que
prolifera cuando vuelve a empezar el ciclo. Por convención, se ha establecido que el día 0 del
ciclo sexual femenino es el comienzo de la menstruación.
3
-Ciclo Sexual Femenino
. Día 0 a 5: Menstruación
. Día 5 a 13: Fase proliferativa
. Día 14: Ovulación
. Día 14 a 28: Fase secretora
_____
ESPERMATOGÉNESIS
Espermatogonia (2n)
Diferenciación (no hay división)
Espermatocito I (2n)
Meiosis I
Espermatocito II (n)
Espermatocito II (n)
Meiosis II
Espermátide (n)
Espermátide (n)
Espermátide (n)
Espermátide (n)
ESPERMIOGÉNESIS
Espermatozoide (n)
Espermatozoide (n)
Espermatozoide (n)
Espermatozoide (n)
ESPERMIACIÓN
Epidídimo
MADURACIÓN
Se parte de 1 célula germinal masculina (espermatogonia) diploide, que sufre divisiones
sucesivas y modificaciones estructurales y ultraestructurales, para convertirse en 4
espermatozoides, células haploides altamente especializadas.
FORMACIÓN DE LAS ESPERMATOGONIAS
Las Egonias se perciben por primera vez en el embrión. Se forman en el saco vitelino
durante la 3ra semana de vida, antes de la formación de las gónadas. Luego migran a ellas.
ESPERMIOGÉNESIS
La Espermiogénesis es un proceso que forma parte de la Espermatogénesis, en el cual las
Emátides se diferencian a Ezoides. La Espermiogénesis sucede los túbulos seminíferos.
ESPERMIACIÓN
Cuando la diferenciación está completa, los Ezoides se liberan de los túbulos seminíferos
al epidídimo, proceso que se conoce como espermiación.
MADURACIÓN
En el epidídimo se produce la maduración del Ezoide, que consiste en una serie de
cambios a nivel de la membrana plasmática. Los cambios más importantes son:
- Cierre de canales de Ca++
- Aumento de colesterol
- Agregado de una cubierta glucoproteica
Estos cambios hacen que la membrana plasmática del Ezoide sea más rígida, y no realice
la reacción acrosómica (que implica una fusión de membranas). También evitan la movilidad
4
del flagelo y producen una reducción del metabolismo. Entonces, se podría decir que estos
cambios estabilizan al Ezoide y reducen su gasto energético al mínimo.
El hombre adulto dispone de un pool de reserva de espermatogonias que se halla en
constante mitosis. Por lo tanto, tiene la capacidad ilimitada de generar gametas. En la mujer, en
cambio, todas sus ovogonias se diferenciaron a ovocitos I, y por eso dispone de un número
limitado de ellos, ya que no hacen mitosis.
El Ezoide maduro es una célula muy especializada, cuyas características son:
- Posee flagelo.
- Su cromatina está muy condensada (reemplazo de las histonas por protaminas, que tienen
mayor capacidad de empaquetamiento).
- Tiene muy poco citoplasma.
- Su aparato de Golgi forma una vesícula llamada acrosoma, que se ubica en la cabeza,
cubriendo al núcleo. Contiene diversas enzimas de vital importancia, como se verá luego.
- Sus mitocondrias están organizadas en espiral, alrededor del flagelo.
- Sus centríolos están entre el núcleo y la vaina de mitocondrias.
El Ezoide se divide en una cabeza que contiene al núcleo y acrosoma, una parte
intermedia, con los centríolos, y una cola compuesta por un flagelo.
______
FECUNDACIÓN
A partir del coito, los espermatozoides transportados en el semen deben llegar hasta el
ovocito que se halla en la trompa de Falopio. A lo largo de este camino sufrirán una serie de
transformaciones que los harán aptos para fecundarlo y generar un nuevo organismo, pero sólo
uno de ellos podrá hacerlo. Sin embargo, la acción del conjunto de espermatozoides es clave,
ya que para lograr la fecundación de uno sólo es necesario que muchos mueran, dado que
habrán facilitado el camino del espermatozoide elegido.
El proceso de fecundación se ha dividido en distintos pasos con fines didácticos, pero se
debe tener en cuenta que los procesos involucrados no son secuenciales y muchos están
ocurriendo al mismo tiempo en distintas partes del tracto genital femenino.
1. Transporte de los Espermatozoides (Ezoides)
En el momento de la eyaculación, los Ezoides almacenados en el epidídimo lo abandonan
para pasar a los conductos deferentes (continuación del epidídimo). Cabe aclarar que la
población de Ezoides eyaculada será heterogénea, debido a que algunos estarán maduros y
otros no lo estarán aún.
Los Ezoides reciben líquido seminal de la próstata, las vesículas seminales y la glándula
bulbouretral. Este conjunto forma el semen.
El semen depositado en la vagina es transportado hacia las trompas de Falopio por
movimientos peristálticos del útero, y movimientos ciliares de sus células epiteliales. El
movimiento propio del Ezoide no es importante en este momento.
Los Ezoides se almacenan en el fondo de saco posterior, estructura perteneciente a la
vagina, y también en el istmo (unión del útero con la trompa).
2. Capacitación
En el tracto genital femenino (TGF) es donde ocurre la capacitación, proceso que logra que
el Ezoide sea capaz de fecundar al ovocito. Consta en una serie de cambios a nivel de la
membrana plasmática, que se podrían pensar como contrarios a los de la maduración:
- Apertura de canales de Ca++
- Disminución del colesterol
- Pérdida de la cubierta glucoproteica.
Estos cambios producen que la membrana plasmática del Ezoide adquiera una mayor
capacidad de fusión. En este momento, es propenso a sufrir la Reacción Acrosómica (RA) que
será descrita a continuación.
Durante la capacitación se produce la activación del Ezoide. Este es un cambio que sucede
en la cola, la cuál realiza un movimiento débil y ordenado (en una dirección).
5
3. Reacción Acrosómica
En este proceso se unen la membrana plasmática del Ezoide (su porción periacrosómica)
con la membrana externa del acrosoma. Las membranas se unen por puntos, formando poros
a través de los cuales se liberan enzimas solubles que se hallaban flotando en el citoplasma.
Los puntos de unión de las membranas forman vesículas que también contienen enzimas. Al
fusionarse las membranas y liberarse el contenido disuelto en el citoplasma, quedan expuestas
las enzimas de la membrana externa del acrosoma. Entonces, los cambios experimentados por
el Ezoide como consecuencia de la fusión de membranas son:
- Se liberan enzimas libres
- Se liberan enzimas en vesículas
- Se exponen las enzimas de la membrana acrosómica externa.
La RA se produce principalmente por el ingreso de Ca++ y el egreso de K+ y COH3-.
Puede ocurrir en cualquier parte del TGF, una vez ocurrida la capacitación.
La RA desencadena en la cola del Ezoide movimientos más vigorosos que se denominan
hiperactivación. Al hiperactivarse, el Ezoide comienza a gastar su reserva energética, que es
limitada.
4. Denudación de la corona radiata
La RA provoca la denudación de la corona radiata del ovocito. Una de las enzimas
liberadas por el Ezoide, la hialuronidasa, degrada el ácido hialurónico que se halla en la MEC
de la corona radiata y contribuye a su denudación. A la vez, se cierran las uniones nexo entre
las células de la corona.
Los Ezoides que sufren la RA más tempranamente, probablemente no lleguen a fecundar
ya que habrán gastado toda su reserva energética (recordar que la RA dispara la
hiperactivación). Es la acción de los primeros Ezoides que sufren la RA lo que hace que la
corona radiata se debilite y que los Ezoides más rezagados puedan interactuar con la
membrana pelúcida. El Ezoide que más probabilidad tiene de fecundar es aquel que hace la
RA una vez denudada la corona radiata.
Además de la denudación mediante hialuronidasa por el Ezoide, el propio ovocito colabora
en la denudación, en un proceso que se conoce como “capacitación del ovocito”. Este proceso
implica pérdida de unión de las células foliculares con el ovocito, influyendo en la rigidez y
consistencia de la corona radiata.
Es así que se puede decir que la RA no es factor necesario excluyente para la denudación,
dado que el ovocito realiza su propia denudación y que los Ezoides aptos para fecundar no
deben haber realizado la RA al momento de la denudación.
5. Unión a la membrana pelúcida y reconocimiento
Una vez atravesada la corona radiata, los Ezoides que aún siguen en camino se unen a la
membrana pelúcida. Cabe aclarar que lo que la unión es entre la membrana plasmática
posacrosómica del Ezoide y la membrana pelúcida. Es importante recordar esto, debido a que
el reconocimiento se podría producir aún sin haber experimentado la RA. Si al momento del
contacto el Ezoide no realizó la RA, el mismo contacto induce a que la realice.
La membrana posacrosómica del Ezoide presenta en su superficie a la enzima
galactosiltransferasa que estará involucrada en el reconocimiento. El reconocimiento se
produce por lo que se llama la teoría del complejo de membrana, en la cual intervienen todas
las proteínas y glúcidos asociados que forman la membrana pelúcida. Cualquier modificación
que altere la estructura tridimensional de la membrana, hará que el reconocimiento no se
produzca.
La teoría del complejo de membrana refuta a la teoría de reconocimiento específico (acción
similar a enzima – sustrato entre ZP3 y galactosiltransferasa) y a la teoría de glicosilación (lo
que provoca el reconocimiento son los glúcidos asociados a la ZP3).
Si el reconocimiento es exitoso, el Ezoide atraviesa la membrana pelúcida. En este proceso
interviene la enzima acrosina, que se halla anclada en la membrana acrosómica externa.
Una vez atravesada la membrana pelúcida, la membrana plasmática del Ezoide se fusiona
con la del ovocito, en el 1/3 distal de la trompa de Falopio, o ampolla de la trompa.
6. Bloqueo de la polispermia - reacción cortical
6
Cuando un Ezoide fusiona su membrana con la del ovocito, se producen una serie de
fenómenos para evitar la fecundación múltiple, o polispermia.
- Bloqueo rápido de la polispermia: Se logra cambiando el potencial eléctrico de la membrana
plasmática del ovocito, que usualmente es de -70 mV, a +20 mV. Esto ocurre por la apertura de
los canales de Na+. Dura unos pocos segundos.
- Bloqueo lento de la polispermia: Consiste en la reacción cortical.
Inmediatamente debajo de la membrana plasmática del ovocito, hay un cúmulo de gránulos
(vesículas corticales). La reacción cortical es la fusión de estas vesículas a la membrana
plasmática del ovocito, y la liberación de su contenido por exocitosis. Este contenido es de
consistencia viscosa, y crea una barrera física que impide el ingreso de otros espermatozoides.
Además, las enzimas que contienen las vesículas se unen a la membrana pelúcida y cambian
su conformación, haciendo que no se pueda producir el reconocimiento.
Al igual que en la RA, en la reacción cortical es muy importante el papel del Ca++, ya que
induce la fusión de las vesículas corticales con la membrana del ovocito. El aumento de Ca++
intracelular no proviene del medio externo, sino que se libera Ca++ previamente almacenado
en el ovocito (en el retículo endoplásmico).
La liberación de Ca++ está inducida por una enzima llamada fosfolipasa C (PLC), que
genera inositoltrifosfato (IP3) a partir del fosfatidilinositol de la membrana plasmática, y también
genera diacilglicerol (DAG). El IP3 es el responsable de la liberación de Ca++, con todas las
consecuencias que esto implica, y el DAG se encarga de elevar el pH citoplasmático para
favorecer la síntesis de proteínas.
En el erizo de mar, la fusión de las vesículas y la liberación de su contenido crea el llamado
espacio de fecundación, que contribuye a que no penetre otro Ezoide.
7. Activación del ovocito y descondensación del núcleo del Ezoide
La misma liberación de Ca++ intracelular que provoca la reacción cortical es responsable
de la activación del ovocito, que incrementa su metabolismo y su consumo de oxígeno. El
Ca++ se libera en ondas; la frecuencia de las ondas sirve como un “reloj”, para que la célula
haga distintas cosas según el tiempo de exposición.
Al contacto con la membrana plasmática del ovocito, el Ezoide experimenta una
descondensación de su núcleo, producida por un incremento de la permeabilidad de la
membrana nuclear. Las protaminas se separan de la cromatina y las histonas se asocian a
ellas.
8. Culminación de la meiosis II del ovocito
El núcleo del ovocito, que se hallaba detenido en metafase II, continúa la meiosis luego del
ingreso del Ezoide. Esto produce un segundo cuerpo polar, que es liberado fuera de la
membrana plasmática del ovocito (pero dentro de la membrana pelúcida).
Luego, los pronúcleos masculino y femenino duplican su material genético, y con su ADN
duplicado los pronúcleos se unen. Al unirse, sus membranas pronucleares se rompen y sus
cromosomas se entremezclan, produciéndose el fenómeno conocido como anfimixia, que no se
debe confundir con el crossing-over (propio de la meiosis).
A partir de este momento, la célula resultante de la unión de los pronúcleos masculino y
femenino se llama cigoto o célula huevo (CH).
______
SEGMENTACIÓN
La segmentación es una sucesión de divisiones celulares que se producen luego de la
fecundación, y que conducen no solo a un aumento en el número de células, sino a un
aumento de la complejidad debido a las interacciones celulares involucradas (cambios de
adhesividad, inducciones, etc.). Las células ya están “tomando decisiones” acerca de sus
futuros linajes, aunque en el aspecto externo esto no se evidencie.
Durante la segmentación se mantiene el volumen total del sistema, es decir, se producen
las divisiones sin síntesis de más citoplasma. Por lo tanto, la relación núcleo/citoplasma
7
aumenta. El genoma del embrión se hará progresivamente más activo y el de la madre, más
inactivo.
La segmentación en el humano tiene las siguientes características:
- Holoblástica: Hace referencia a que el citoplasma se divide en su totalidad. En otras especies
la segmentación es meroblástica, o sea que sólo una porción de la CH se divide.
- Asincrónica: Luego de la 1º división, una de las dos blastómeras se divide antes que la otra.
Esta célula que se divide antes cuenta con una ventaja proliferativa, se dividirá más
velozmente, y es la que dará origen al macizo celular interno y al trofoblasto polar. La
blastómera más lenta formará únicamente tejidos extraembrionarios.
- Rotacional: El plano de clivaje gira en las sucesivas divisiones (no las células). Debido a esta
rotación, el embrión de cuatro células tendrá una forma tetraédrica (tres células al lado y una
sobre ellas.). El primer plano de clivaje siempre pasa por el eje corto de la CH (que tiene forma
naturalmente ovoide).
COMPACTACIÓN Y POLARIZACIÓN
Durante la primera semana de desarrollo se llega al estadio de mórula, que cuenta
aproximadamente con 16-18 células, y se encuentra viajando hacia el útero por la trompa de
Falopio. En la mórula suceden los fenómenos de polarización y compactación:
- Polarización: Proceso a nivel molecular, en el cual las moléculas de adhesión celular (MAC)
se concentran en los sitios de unión célula-célula.
- Compactación: Proceso a nivel celular, debido a la polarización de las MAC, las células
desarrollan fuertes uniones entre sí. Las más internas forman uniones nexus y las más
externas (en contacto con la membrana pelúcida) uniones estrechas que restringirán el tráfico
paracelular.
PRIMERA DETERMINACIÓN: MACIZO CELULAR INTERNO Y TROFOBLASTO
Luego de la polarización y compactación, se produce la 1º determinación, proceso en el
cual ciertas células eligen mantener su nivel de potencialidad y otras restringir ciertos genes y
diferenciarse. Esto tendrá como consecuencia el pasaje de una mórula con células
aparentemente iguales a una blástula con células claramente diferenciadas en dos poblaciones
celulares: el macizo celular interno (MCI), que dará todas las estructuras embrionarias y
algunas extraembrionarias, y macizo celular externo (MCE) o trofoblasto, que dará únicamente
estructuras extraembrionarias. Las células del MCI mantienen su totipotencialidad, mientras
que las del trofoblasto restringieron su genoma y son pluri (no toti) potentes.
Morfológicamente, las células del MCI mantienen su forma redondeada mientras que las
trofoblásticas se hacen aplanadas y se sitúan rodeando al MCI.
En el MCI se produce un fenómeno conocido como cavitación, que es el ingreso de agua
por ósmosis, que se acumula entre las células. Las células del MCI se desplazan todas juntas
(como un macizo, justamente) hacia un extremo, y el agua ocupará el otro extremo. Así se
forma la cavidad del blastocisto.
Una vez ocurrida la cavitación, la blástula pasa a denominarse blastocisto, que es la
estructura que se implanta en el útero.
SEGUNDA DETERMINACIÓN: FORMACIÓN DEL DISCO BILAMINAR
Mientras el trofoblasto realiza la implantación, ocurre la 2º determinación en el MCI, que
implica la formación del disco bilaminar:
Las células que están en contacto con el trofoblasto mantienen en gran parte su
potencialidad, y forman el epiblasto u hoja dorsal. Las células en contacto con la cavidad del
blastocisto se hacen más planas y forman el hipoblasto u hoja ventral.
FORMACIÓN DEL AMNIOS Y DEL SACO VITELINO
Entre las células epiblásticas se forma la cavidad amniótica o amnios, por un proceso
similar al de la cavitación. Las células que forman el “techo” del amnios son derivados
epiblásticos que se denominan amnioblastos.
De forma análoga al epiblasto, el hipoblasto da derivados celulares que tapizan la cavidad
del blastocele, que forman la membrana de Heuser. Así se constituye el saco vitelino primario.
Algunas células de la membrana de Heuser se hacen mesenquimáticas y migran, para
formar el mesodermo extraembrionario primitivo (MEEP). Esta población celular separa al saco
vitelino del trofoblasto.
8
Durante la gastrulación (ver más adelante), las células hipoblásticas que forman la
membrana de Heuser del saco vitelino primario son desplazadas por células del endodermo
extraembrionario, que formarán el saco vitelino definitivo. El saco vitelino primario desplazado
forma el quiste exocelómico, que se irá atrofiando en el crecimiento del embrión. Asimismo, las
células del MEEP son reemplazadas por el mesodermo extraembrionario (MEE). El MEE se va
a delaminar en una hoja visceral (pegada al saco vitelino definitivo) y otra hoja parietal (pegada
al trofoblasto). Entre las dos hojas del MEE queda delimitado un espacio, el celoma
extraembrionario.
______
GASTRULACIÓN
Es un proceso que permite el establecimiento de un plan corporal general básico
consistente en la formación de un embrión con 3 capas germinativas (ectodermo, mesodermo y
endodermo) y 3 ejes establecidos (dorso-ventral, céfalo-caudal, izquierda-derecha). Esto lo
logra mediante la migración y la proliferación celular.
Los límites de la segmentación y la gastrulación no están bien definidos. Podría
considerarse el inicio de la gastrulación a la formación de la línea primitiva (LP), alrededor de la
3º semana de vida del embrión.
ESTABLECIMIENTO DE LOS EJES EMBRIONARIOS DURANTE LA GASTRULACIÓN
Los ejes en el embrión no se forman en la gastrulación. Ya se encuentran especificados
antes, pero es en la gastrulación cuando se hacen evidentes.
Formación del eje dorso - ventral
Es el primer eje en establecerse. Está, en parte, definido por el eje embrionarioabembrionario, que parece ser especificado por el primer plano de clivaje, que a su vez se
correlaciona con la posición de entrada del espermatozoide.
A medida que continúa el desarrollo, la notocorda mantiene la polaridad dorsoventral
mediante la inducción de específicos patrones dorsoventrales de expresión de genes en el
ectodermo que lo recubre.
Formación del eje antero - posterior
Establecido por la expresión de los genes HOX, que dan identidad segmentaria. Un dato
importante es que la línea primitiva no establece el eje anteroposterior, ya que es una
población de células transitoria. Simplemente, el punto de aparición de la LP coincide con lo
que será la futura zona caudal del embrión.
Las células de la LP ya expresan genes HOX, pero esta expresión sólo será efectiva
cuando estas células lleguen a las zonas que deben ocupar, luego de abandonar la LP. Esta
expresión temprana de genes HOX está regulada por el nodo, que libera ácido retinoico
generando un gradiente de dicha sustancia en el embrión. Los genes HOX son sensibles al
ácido retinoico.
Formación del eje izquierda - derecha
Las células del nodo presentan cilios, que se hallan en el blastocele (cavidad entre
epiblasto e hipoblasto, donde migrarán las células epiblásticas para formar el mesodermo). Los
cilios movilizan el líquido del blastocele hacia la izquierda. Las células de este lado sienten el
impacto de las moléculas que arrastra la corriente, y esto desencadena una cascada molecular
que se traduce en la expresión del gen Lefty-2 y la inhibición del gen Snail en el lado izquierdo.
En el lado derecho se inhibe Lefty-2 y se expresa Snail.
FORMACIÓN DE LA LÍNEA PRIMITIVA
En un extremo del embrión hay una población de células extraembrionarias llamada Centro
de Nieuwkoop, que induce en el epiblasto la expresión del gen Nodal. Este gen confiere a las
células que lo expresan la capacidad de formar LP.
El hipoblasto expresa al gen Cerberus, que inhibe la activación de Nodal. Por lo tanto, la LP
no se puede formar en tanto el hipoblasto se halle presente en la zona del Centro de
Nieuwkoop. Una población extraembrionaria, denominada endoblasto en el pollo, desplaza al
9
hipoblasto en un determinado momento, y entonces se activa Nodal y comienza la formación
de LP.
Una vez desplazado el hipoblasto, las células epiblásticas que expresan Nodal realizan
movimientos de convergencia, formando un bulto, y luego de extensión, formando la línea
propiamente dicha. La posición previa a la formación de la LP es de suma importancia, ya que
determina el destino de las células (territorios presuntivos). Es así que las células epiblásticas,
según su posición con respecto a la línea media, formarán nodo de Hensen (organizador),
mesodermo paraxil, intermedio, lateral o extraembrionario.
En el extremo cefálico de la LP hay una población celular llamada organizador o nodo de
Hensen. El nodo:
. Tiene la capacidad de generar un eje axial completo, incluso en otro organismo.
. Es capaz de inducir un nuevo destino en células vecinas y generar patrones para formar
nuevas estructuras.
. Es autodiferenciante, ya que no se deja influenciar por el ambiente.
Una vez que la LP está totalmente formada con el nodo en su extremo cefálico comienza el
proceso de ingresión de las células de la LP.
INGRESIÓN
Las células epiblásticas que forman la LP son células epiteliales. La ingresión consiste en
la ruptura de las uniones intercelulares y de la membrana basal de estas células (pasan a ser
células mesenquimáticas) para migrar hacia el blastocele que separa el epiblasto del hipoblasto
y formar el mesoendodermo (estas células pueden dar tanto tejido mesodérmico como
endodérmico).
Mientras, en las zonas más caudales, sigue ocurriendo la ingresión, el nodo está dando sus
derivados para la línea media de todas las hojas del embrión. En la hoja dorsal o epiblástica,
las células más cefálicas están cambiando su forma, inducidas por el nodo, en un proceso
conocido como inducción neural.
INDUCCIÓN NEURAL
Hay 2 modelos para explicar la diferenciación de las células de la hoja dorsal en ectodermo
neural y ectodermo general.
. Modelo Clásico: Las células que inhiban su expresión de BMP (proteína que expresan todas
las células del embrión) formarán tejido neural. La inhibición de BMP está inducida por el nodo,
que expresa Nogina y Cordina. Estas moléculas inducen en las células vecinas la expresión de
antagonistas de BMP. Son estas células las que formarán ectodermo neural. Las células que
no se vean afectadas por la nogina y cordina del nodo expresarán BMP y por lo tanto no se
diferenciarán a ectodermo neural.
. Modelo Actual: Puede dividirse en 3 etapas:
1. Activación
La población que interactúa con el epiblasto es el hipoblasto. Éste expresa FGF, que
induce a unas células del epiblasto a expresar ERNI y SOX3 (marcadores neurales tempranos
transitorios). Esta especificación es lábil, no cambia la morfología celular.
2. Estabilización
La población que interactúa con el epiblasto es el mesodermo precordal, que es uno de los
derivados del nodo en la hoja media (el otro es la notocorda). El mesodermo precordal induce
dorsalmente al territorio del epiblasto que expresa ERNI y SOX3 a expresar SOX2, que es el
marcador neural definitivo. Además, el nodo expresa sus antagonistas (nogina y cordina) que
inhiben BMP en las células aledañas. Estos dos factores (inhibición de BMP y expresión de
SOX2) producen la diferenciación de estas células a placa neural, se hacen más altas y
cilíndricas.
3. Transformación caudalizante
La población que interactúa con el epiblasto es el nodo. Éste induce la identidad posterior
en las células de la placa neural (expresando Wnt y FGF) y el mesodermo precordal la
10
identidad anterior (induciendo la expresión de OTX-2). OTX-2 es un gen homeótico (proveedor
de identidad a un segmento).
Nótese que la porción de la placa neural que será cerebro anterior es la que está más
alejada del nodo; si no fuera así, se vería afectada por su inducción a identidad posterior y no
se formaría cerebro anterior.
El FGF secretado por el hipoblasto también induce en el epiblasto la expresión de Churchill
(ChCh), gen que inhibe a Brachyury (Bra). Bra es un gen que expresan las células epiblásticas
cuya función es permitirle a las células realizar la ingresión. Al expresar ChCh se inhibe Bra,
por lo que las células que expresen ChCh no realizarán la ingresión y formarán parte del
ectodermo (realizarán movimientos de epibolia).
Cabe aclarar que ChCh no influye en la diferenciación de ectodermo neural o general
(BMP, ERNI, SOX3 y SOX2 están relacionados con eso), pero sí en la diferenciación
ectodermo – mesoendodermo.
En el proceso de inducción neural, la notocorda no tiene una participación directa en las
interacciones, pero es de vital importancia dada su función trófica. Se ha demostrado que la
presencia de la notocorda y sus señales es fundamental para la supervivencia de los tejidos del
eje axial del embrión.
Una vez dados sus derivados hacia cefálico (notocorda y mesodermo precordal) el nodo
realiza la regresión rostrocaudal.
REGRESIÓN ROSTROCAUDAL
Es un movimiento aparente del nodo, parece que éste retrocede mientras prolifera,
cubriendo el espacio que dejan las células epiblásticas al ingresar a través de la LP.
En realidad el nodo no se mueve, sino que el embrión crece en el eje cefalocaudal al
desarrollarse sus derivados cefálicos.
NEURULACIÓN
El proceso por el cual la placa neural se transforma en el tubo neural (TN), se denomina
neurulación. La neurulación primaria es la que se da en la mayor parte de la placa neural.
Consiste en el plegamiento de los bordes de la placa, formando un surco neural cuyos bordes
posteriormente se fusionan en la línea media, formando así el TN. La flexión de la placa
requiere de un punto medio fijo que actúe como bisagra: la notocorda subyacente. Las células
de la placa neural en la línea media se hallan entremezcladas con la notocorda. Esta población
mixta de células es la que formará la futura placa del piso; no son células neuroepiteliales, a
diferencia del resto de las células de la pared del tubo neural.
El plegamiento del embrión actúa como principal fuerza que contribuye al acercamiento y
posterior fusión de los bordes del surco neural. El ectodermo general también participa
empujando los pliegues de la placa neural hacia la línea media.
El cierre del TN depende de la expresión diferenciada de moléculas de adhesividad celular.
Las células de la placa neural expresan N-CAM, mientras que las del ectodermo general
expresan E-CAM. Esto causa que al acercarse, los bordes del surco neural se fusionen
formando el TN, y el ectodermo general se fusione sobre él. Así, el TN queda por debajo del
ectodermo general. Antes de ocurrir el cierre del TN, un grupo de células neuroepiteliales se
desprende de los bordes del surco, también por debido a la expresión de un tipo diferente de
moléculas de adhesividad celular (Slug). La proteína Slug esta involucrada con la transición
epitelio-mesénquimatica, que causa el desprendimiento de estas células, que corresponden a
las crestas neurales.
El cierre del TN no es simultáneo en toda su extensión, sino que hay varios puntos de
cierre. Los fallos en estos distintos puntos provocan distintas patologías (defectos del tubo
neural, o DTN).
En mamíferos, los niveles sacros del sistema nervioso se forman por neurulación
secundaria. Ésta consiste en la condensación de células mesenquimáticas que ingresan por la
LP, y que forman un cordón por debajo del ectodermo superficial. Este cordón posteriormente
se ahueca, formando un tubo, y se fusiona con el extremo caudal del TN más craneal, formado
por neurulación primaria. Así se establece la continuidad entre la porción de TN formado por
neurulación primaria y secundaria.
VESICULIZACIÓN DEL TUBO NEURAL
11
El tubo neural primitivo se halla abierto en sus extremos. Estas aberturas reciben el nombre
de neuróporos. El neuróporo anterior es el primero en cerrarse, y es en esta porción anterior
del tubo donde ocurre la vesiculización. Este proceso consta de una dilatación a la vez que hay
proliferación celular. Se explica por un aumento de presión en la región del neuróporo anterior,
que es posible debido a que la luz del tubo neural se cierra por presión de células circundantes
a la altura de la posición primitiva del nodo (donde se formará el romboencéfalo). Una vez
cerrada la luz, las propias células del tubo neural secretan un líquido similar al cefalorraquídeo
que causa el aumento de presión. Al incrementarse la presión en la región del neuróporo
anterior, y al proliferar las células de esa zona, se forman tres vesículas, llamadas
proscencéfalo, mescencéfalo y romboencéfalo, o cerebro anterior, medio y posterior,
respectivamente. En el romboencéfalo se forman unas prominencias denominadas
rombómeras, cuya organización es segmentaria y está establecida por la expresión de genes
HOX. Una vez que se produce la vesiculización, la oclusión de la luz del tubo neural
desaparece. El tubo neural se cierra definitivamente cuando se cierra el neuróporo posterior,
hacia el día 27 (4ta semana).
CRESTAS NEURALES
Las crestas neurales (CN) son estructuras embrionarias que se originan a partir de grupos
celulares ubicados inicialmente en las regiones laterales de la placa neural, en el límite entre
ella y el ectodermo general. Durante el cierre del tubo neural estos grupos celulares abandonan
su posición original, ubicándose entre el tubo neural y el ectodermo general. Allí forman dos
cadenas laterales al tubo neural, que lo recorren en el eje anteroposterior. Pronto las cadenas
se segmentan (adquieren organización metamérica) al mismo tiempo que el resto del embrión.
Según su posición en el eje céfalocaudal, las CN serán craneales o troncales. Las CN
craneales se dividen en dos zonas, tomando como referencia a la rombómera 3 (ver
vesiculización del tubo neural).
- CN anteriores a r3: Formarán estructuras del cráneo y la cara. Migrarán hacia el primer arco
branquial para formar el mesénquima cefálico: cartílago, hueso por osificación endocondral y
hueso por osificación intramembranosa. En las células de estas CN no hay expresión de genes
HOX, dado que ni el cráneo ni la cara poseen organización segmentaria.
- CN posteriores a r3: Migrarán hacia el segundo arco branquial y formarán todo lo posterior a
él (mesénquima branquial). Las células de estas CN expresan genes HOX.
- CN a la altura de r3: Migrarán para formar tanto mesénquima cefálico como branquial, pero la
mayoría de las células muere por apoptosis.
Las CN pueden ser consideradas como esbozos del sistema nervioso periférico, y además
son precursoras de varios tipos celulares de otros sistemas. Su grado de potencialidad es tan
alto que ocasionalmente son llamadas la cuarta hoja germinativa.
____*____
PERÍODO SOMÍTICO
EVOLUCIÓN DEL MESODERMO PARAXIL - SOMITOGÉNESIS
Al final de la tercera semana, a cada lado del tubo neural se halla el mesodermo paraxil
(MP). Mientras se produce la regresión rostrocaudal de la LP, la zona más anterior del MP
comienza a segmentarse en bloques de células, llamados somitas. Este proceso se conoce
como somitogénesis, y se puede esquematizar de la siguiente manera:
1. Creación de las “fronteras” de los somitas en el mesodermo no segmentado
La segmentación del MP en el eje anteroposterior es periódica. Se piensa que hay una
especie de “reloj” que explicaría esta periodicidad.
Hay una serie de genes involucrados, de la familia Notch, que se expresarían en forma
oscilante, dando la posibilidad a una zona del mesodermo paraxil de formar un somita. El que
este gen se exprese efectivamente o no, está dado por los gradientes de concentración de FGF
y de ácido retinoico (RA) en la hoja mesodérmica. Estas dos sustancias son antagónicas.
Los genes Notch se expresan periódicamente cada 90 minutos. Si la célula se halla en una
zona en la cual los gradientes de FGF y RA no son los adecuados para que se produzca la
determinación de la célula a formar un somita, el gen Notch se “apagará”. A los 90 minutos se
12
volverá a “encender”, y si los gradientes son correctos, la célula se determinará a formar parte
de un somita.
El lugar y el momento en el cual se hallan las células mesodérmicas que expresan los
genes Notch, y por lo tanto forman somitas, se llama frente de determinación. En el frente de
determinación las concentraciones de FGF y RA son similares. Hay que recordar que el
embrión está proliferando y que el nodo está realizando la regresión rostrocaudal, por lo cual el
frente de determinación va cambiando de lugar en el embrión, ya que FGF es expresado por el
nodo.
En el mesodermo paraxil craneal no se forman somitas, sino somitómeros, en número de
siete pares. Estos son pequeños grupos de células mesenquimáticas aplanadas. En un
principio, todos los somitas pasan por una fase de somitómeros.
2. Epitelialización
La transformación de cada somita de células mesenquimáticas a un bloque epitelial se
produce antes de la separación del somita del resto del mesodermo paraxil. Cuando las células
mesodérmicas llegan a sus posiciones finales luego de migrar a través de la LP, se forma
primero un mesodermo paraxil presomítico no segmentado. Al mismo tiempo, se generan las
fronteras para la segmentación (dada por la expresión periódica de Notch y gradientes de FGF
y RA), y en los lugares favorables los somitas se epitelializan. En la matriz extracelular del
futuro somita se sintetizan moléculas como fibronectina y cadherinas que hacen que las células
desarrollen una membrana basal y adquieran uniones estrechas entre sí. La señal de
epitelialización se desconoce, pero se presume que proviene del ectodermo suprayacente.
Las células del somita epitelial se disponen formando una luz central (somitocele) con
células mesenquimáticas. El somitocele se aprecia realizando un corte transversal del somita.
3. Especificación
El aspecto de todos los somitas es el mismo. Sin embargo, las células que conforman a
cada uno tienen una identidad de segmento propia, dada por la combinatoria de expresión de
los genes HOX (código HOX). Mientras las células que formarán somitas están migrando por la
LP, ya están expresando estos genes HOX de forma lábil. Una vez formado el somita, esta
expresión se estabiliza. Una vez establecido, cada somita conserva su patrón de expresión de
genes HOX.
4. Organización del somita
El somita maduro se puede dividir en cuatro sectores, cada uno de los cuales da distintos
derivados.
Las células de la mitad ventral del somita pierden sus características epiteliales y vuelven a
hacerse mesenquimáticas, inducidas por la notocorda y el tubo neural. Esta parte del somita
recibe el nombre de esclerotoma y dará derivados óseos y cartílago, que formarán el esqueleto
axial del embrión.
Las células de la mitad dorsal del somita forman el dermatomiotoma, inducidas por el tubo
neural. El dermatomiotoma se divide a su vez en dermatoma (la porción medial) y miotoma
(porciones laterales). El derivado del dermatoma es dermis, y el miotoma da derivados
musculares.
5. Otras consideraciones y datos con respecto a la somitogénesis
* La somitogénesis comienza a finales de la tercera semana. En el mesodermo paraxil
craneal (que originará el mesénquima facial y branquial) aparecen pequeños grupos de células
mesenquimáticas denominados somitómeros. Son estructuras bilaterales que forman siete
pares a lo largo del eje anteroposterior del embrión. Los somitómeros craneales no se
diferencian a somitas, permanecen como células mesenquimáticas (ver epitelialización).
* Los somitas son estructuras más complejas, que surgen en el mesodermo paraxil caudal.
Se originan como somitómeros, y se diferencian a somitas en un sentido céfalo caudal (ver
concepto de frente de determinación).
* Es importante recordar que tanto los somitas como los somitómeros son estructuras
transitorias, que a poco de formarse dan sus derivados. Los somitas se organizan en
esclerotomo, dermatomo y miotomo (ver organización del somita). Los somitómeros son
equivalentes únicamente al miotomo, es decir, sólo generarán derivados musculares en la
región craneal y faríngea. Los otros tipos celulares de dicha región los formarán las células de
la cresta neural craneal (ver crestas neurales).
13
* La formación de los somitómeros en el mesodermo paraxil craneal ocurre
simultáneamente al plegamiento del embrión, el cierre del tubo neural y la formación de las
crestas neurales.
* Inicialmente, las crestas neurales craneales y los somitómeros se encuentran en la zona
dorso-lateral del embrión, por delante de la placoda ótica. Luego, las células de los
somitómeros y parte de las crestas neurales craneales se desplazan en sentido latero-ventral,
uniéndose ventralmente delante de la faringe (ver evolución del endodermo). Esta migración
tiene como resultado la formación de gruesos arcos de mesénquima a ambos lados del
intestino anterior, que reciben el nombre de arcos branquiales o faríngeos. En un principio los
arcos branquiales se componen mayormente de células provenientes de somitómeros, pero
luego son invadidos por células de las crestas neurales craneales.
Los arcos branquiales son cuatro. Están formados por células de los somitómeros y de las
crestas neurales craneales, que juntas conforman el mesénquima branquial. Por fuera, los
arcos branquiales se hallan cubiertos por ectodermo, en el que se marcan depresiones entre
arcos branquiales adyacentes, llamadas surcos branquiales. En la superficie interna, entre
arcos branquiales adyacentes se generan evaginaciones endodérmicas, llamadas bolsas
faríngeas.
Además de formar los arcos branquiales, las células de los somitómeros y la cresta neural
craneal forman el mesénquima cefálico.
_____
EVOLUCIÓN DEL MESODERMO INTERMEDIO
Entre el mesodermo paraxil y el lateral hay un pequeño cordón de células situado a lo largo
del tronco y ausente en la región de la cabeza, que es el mesodermo intermedio (MI). El MI es
el precursor del sistema urogenital, por lo que también es llamado gononefrotomo. Durante la
cuarta semana, el MI se divide en una porción lateral (urinaria) y una medial (gonadal). En el
plegamiento del embrión el MI se ubica como una cresta que sobresale en la cavidad celómica,
que recibe el nombre de cresta urogenital.
_____
EVOLUCIÓN DEL MESODERMO LATERAL
Externo al mesodermo intermedio se halla el mesodermo lateral (ML), a cada lado del
embrión. El ML interactúa con el endodermo para generar el sistema circulatorio y digestivo.
El ML se deslamina en dos capas, una dorsal (mesodermo somático o parietal) que recubre
el ectodermo, y una ventral (mesodermo esplácnico o visceral) que recubre el endodermo. El
conjunto de mesodermo parietal y ectodermo se denomina somatopleura, y el conjunto de
mesodermo visceral y endodermo se denomina esplacnopleura.
Entre estas dos hojas queda delimitada una cavidad, el celoma, que se extiende desde la
futura región del cuello hasta la parte posterior del cuerpo. Mientras el ML se deslamina, el
embrión está experimentando el plegamiento.
_____
EVOLUCIÓN DEL ENDODERMO
El endodermo tiene dos funciones principales.
1. Inducir la formación de varios órganos mesodérmicos (corazón, vasos sanguíneos, etc.). De
hecho es fundamental para el desarrollo de la propia capa mesodérmica.
2. Revestir los tubos digestivo y respiratorio, ambos derivados del intestino primitivo. Las
células endodérmicas generan solamente el revestimiento del tubo digestivo y de sus
glándulas, mientras que las células mesenquimáticas desde la hoja visceral del mesodermo
lateral se situarán por fuera, generado los músculos peristálticos.
En un principio, el endodermo embrionario (intestino primitivo) forma el techo del saco
vitelino. Al producirse el plegamiento debido al crecimiento diferencial de las estructuras
14
embrionarias, se forman las regiones del intestino anterior, medio y posterior, y se comienza a
diferenciar el saco vitelino del propio intestino. La especificación de las porciones del intestino
en el eje céfalo-caudal está relacionada a los genes HOX, que comienzan a expresarse muy
tempranamente, incluso antes de que el intestino forme un tubo. La interacción del endodermo
con las distintas regiones del mesénquima mesodérmico es lo que estabiliza la expresión del
código HOX, lo que demuestra una vez más la importancia de las interacciones epiteliomesenquimáticas.
La porción endodérmica de los tubos digestivo y respiratorio comienzan en la faringe, que
se define como la porción del tubo digestivo anterior al punto donde el tubo respiratorio se
ramifica. En la faringe se producen las bolsas faríngeas, evaginaciones endodérmicas entre las
cuales están los arcos branquiales. Cada bolsa faríngea dará derivados específicos.
A nivel anatómico, la porción más anterior del intestino anterior se halla revestida por
ectodermo, que tiene una depresión en el extremo rostral del intestino anterior. Esta depresión
ectodérmica es llamada estomodeo y representa la futura boca. En un principio, se halla
bloqueada por la membrana bucofaríngea, una región en la que endodermo y ectodermo
contactan directamente, sin mesodermo en el medio. Esta estructura es inestable en sí misma,
y termina rompiéndose, permitiendo formar la cavidad oral.
En el extremo caudal del embrión ocurre algo análogo con el intestino posterior, donde una
depresión ectodérmica que recubre al endodermo forma el ano primitivo o proctodeo. En un
principio se halla ocluido por la membrana clocal, que finalmente se rompe de la misma manera
que la membrana bucofaríngea.
_____
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).
15
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.).
_____*_____
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
16
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.
17
. 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.
18
. 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.
Esquema de la estructura placentaria:
MEEHP
CT
PLACA CORIAL
ST
LAGUNA
ST
CT (Escudo)
PLACA BASAL
Decidua Basal
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
19
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
20
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.
_____*_____
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.
21
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.
22
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
23
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.
24
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.
_______
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
25
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
26
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.
_______
DESARROLLO DEL APARATO RESPIRATORIO
En la 4º semana del desarrollo se ve un surco laringotraqueal, debajo de la región faríngea.
En la 5º semana se aprecia un brote respiratorio en el endodermo ventral, inmediatamente
caudal a la faringe. El mesénquima esplácnico de la región forma el tabique traqueoesofágico,
que separa al brote respiratorio más ventral, del esófago más dorsal.
La porción recta del brote respiratorio es la tráquea, en la cual aparecen dos divisiones que
corresponden a los bronquios fuente. Estos a su vez se dividen en los bronquios secundarios, y
cada bronquio secundario se divide en forma dicotómica hasta formar 23 generaciones de
bronquios. Las ramificaciones son controladas por el mesénquima que rodea a los brotes: el
mesodermo esplácnico que rodea a la tráquea inhibe su ramificación, mientras que el que
rodea a los bronquios la induce.
La ramificación ocurre de forma dicotómica. El mesénquima expresa FGF, que estimula la
proliferación celular en el epitelio de la punta del brote. El endodermo del brote respiratorio es
capaz de responder al FGF expresado por el mesénquima debido a que expresa NKX-2.1 En la
punta del brote, las células más apicales comienzan a expresar BMP, que detiene la
proliferación, y Shh, que causa que las células del mesénquima detengan la producción de
FGF y sinteticen moléculas típicas de matriz extracelular como fibronectina y distintos
colágenos. Estas sustancias se acumulan en la punta del brote y actúan como barrera
mecánica para que no continúe avanzando. Cuando esto ocurre, el mesénquima lateral a la
antigua punta comienza a secretar FGF (porque la concentración de Shh allí no es tan alta
como para inhibirlo), lo que produce dos nuevas ramificaciones que seguirán el mismo patrón
de división con idénticas inducciones.
ETAPAS DEL DESARROLLO PULMONAR
1. Embrionaria (4ª a 7ª semana): Comienza con la formación del brote respiratorio, hasta la
formación de los segmentos broncopulmonares principales. Los pulmones crecen y ocupan las
cavidades pleurales bilaterales.
2. Seudoglandular (8ª a 16ª semana): Se forman y crecen los conductos dentro de los
segmentos broncopulmonares, y se comienza a formar el sistema arterial pulmonar. Los vasos
transcurren paralelos a los conductos principales. Esta etapa se llama así debido a que
histológicamente el pulmón asemeja a una glándula.
27
3. Canalicular (17ª a 26ª semana): Se forman los bronquíolos respiratorios, y una gran
cantidad de capilares invade al tejido pulmonar. Esos capilares se asocian íntimamente con los
bronquíolos respiratorios formados.
4. Sacular (26ª semana al parto): Se originan los alvéolos a partir de los bronquíolos
respiratorios. El epitelio alveolar primero está compuesto sólo por neumocitos tipo II, que
secretan surfactante. El surfactante llena la luz alveolar y reduce la tensión superficial, para
facilitar la expansión de los alvéolos en la inspiración y que no colapsen en la espiración. La
mayoría de los neumocitos II luego sufren una hipofunción, se achatan y se vuelven
neumocitos tipo I, que participan en la hematosis formando parte de la barrera hematoalveolar.
5. Postnatal o alveolar: Se forman tabiques secundarios, que separan a los alvéolos y hace
que aumente drásticamente la superficie de intercambio gaseoso, a partir de la primera
inspiración. Estos tabiques de tejido conectivo al principio son muy gruesos, pero luego se
adelgazan para permitir que la pared alveolar contacte directamente con los capilares.
DESARROLLO DE LAS CAVIDADES CORPORALES
El septum transverso es una región no delaminada del mesodermo lateral, que actúa como
tabique parcial entre la cavidad abdominal y torácica. Separa al corazón del hígado en
desarrollo, quedando ese último incluido casi totalmente dentro del septum.
En un principio, el septum divide parcialmente al celoma común, quedando a sus lados dos
canales que conectan al celoma pericárdico con el peritoneal. Estos canales se denominan
conductos pleuropericáridicos o pleurales, y acaban formando las cavidades pleurales donde
se alojan los pulmones. Los conductos pleurales están delimitados por dos pliegues a cada
lado: los pliegues pleuropericárdicos y los pleuroperitoneales.
Los pliegues pleuropericárdicos son crestas de tejido asociadas a las venas cardinales
comunes, que protruyen en la pared dorsolateral del celoma hacia la línea media, y penetrando
en el seno venoso del corazón. Al crecer los pulmones, los pliegues pleuropericárdicos se unen
en la línea media formando el pericardio fibroso (parietal).
A la altura de los extremos caudales de los conductos pleurales se encuentran otros
pliegues bilaterales, los pleuroperitoneales. Estos crecen hasta fusionarse con el septum
transverso y el mesenterio del esófago, cerrando así completamente la comunicación directa
entre la cavidad torácica y la abdominal.
FORMACIÓN DEL DIAFRAGMA
La porción ventral del diafragma se forma a partir del septum transverso y su unión con el
mesenterio ventral del esófago.
La porción dorsolateral se forma a partir de la unión de los pliegues pleuroperitoneales en
la línea media, incluyendo también al mesenterio dorsal del esófago.
Las puntas caudales de los pulmones en crecimiento abren un espacio nuevo en la pared
corporal, que se cierra con mesénquima de esta pared, siendo el último componente del
diafragma.
MALFORMACIONES DEL APARATO RESPIRATORIO Y PAREDES CORPORALES
- Fístulas traqueoesofágicas: Se producen por fallo en la separación de la yema traqueal y el
esófago. Su etiología general es la mutación de genes como NKX 2.1, aunque no se conoce la
causa de las distintas variantes. Generalmente se presenta una comunicación entre la tráquea
y el esófago con atresia de alguno de los dos tubos.
- Agenesia pulmonar o traqueal: Se debería a un fallo en la separación del esófago y el brote
respiratorio. Su etiología es la mutación de FGF y otros genes importantes.
- Síndrome de distrés respiratorio (enfermedad de membrana hialina): Se manifiesta como
una gran dificultad (o imposibilidad) de respirar, debido a que los alvéolos están rellenos por
una sustancia proteica que forma una membrana sobre las superficies respiratorias,
dificultando o impidiendo el intercambio gaseoso. Se debe a un déficit en la cantidad de
surfactante en la luz alveolar, sea por una producción insuficiente de surfactante por los
neumocitos II, o por un parto prematuro.
- Defectos en la pared corporal: Se explican mayormente por la hipoplasia de tejidos, como
en el onfalocele. La ectopia del corazón ocurre cuando no se fusionan los componentes del
esternón en la línea media. La gastrosquisis implica una fisura entre el ombligo y el esternón,
con evisceración del contenido abdominal. Si la rotura en la pared abdominal ventral se
extiende por debajo del ombligo, puede asociarse a extrofia vesical (defecto en el cierre de la
vejiga).
28
- Hernias diafragmáticas: La fusión incompleta o hipoplasia de uno o más tejidos que forman
al diafragma produce una comunicación entre la cavidad abdominal y la torácica. A través de
esta comunicación pueden herniarse vísceras abdominales al tórax, o menos frecuentemente,
de la cavidad torácica al abdomen. Si la hernia es pequeña puede provocar trastornos
digestivos, pero si la comunicación es amplia las vísceras abdominales pueden presionar al
corazón y/o pulmones, interfiriendo con su funcionamiento.
_____
DESARROLLO DEL SISTEMA ENDOCRINO
HIPÓFISIS
En el desarrollo de la hipófisis intervienen 2 tejidos:
- Ectodermo general: Del techo del estomodeo. Forma la bolsa de Rathke.
- Ectodermo neural: Del piso del diencéfalo. Forma el infundíbulum.
El ectodermo general del techo del estomodeo se invagina e invade al mesénquima
cefálico que lo rodea, y forma una bolsa epitelial (la bolsa de Rathke) que luego se desprende
del estomodeo.
El piso del diencéfalo toma contacto con el techo del estomodeo, sin mesénquima en el
medio. Isl1 y Ptx1 son los genes marcadores tempranos de tejido hipofisario, que se expresan
en la futura bolsa de Rathke. Esta región del techo del estomodeo luego se engrosa y
comienza a invadir al mesénquima.
TIROIDES
Las poblaciones celulares que la forman son:
- Endodermo anterior: Origina células foliculares.
- Mesénquima faríngeo: Estroma y vasos.
- Crestas neurales circunfaríngeas: Células parafoliculares o “C”, productoras de calcitonina.
El esbozo tiroideo se origina en la pared ventral del intestino anterior cefálico,
aproximadamente entre el 1º y 2º arcos faríngeos. El esbozo es único y central. El endodermo
invade al mesénquima circundante para formar el epitelio folicular. La señales para la inducción
del esbozo tiroideo son similares a la del respiratorio: el corazón expresa FGF, y las células
mesenquimáticas responden expresando NKX-2.1, generándose un primer campo conjunto
respiratorio y tiroideo. Posteriormente, el campo tiroideo adquiere la expresión de PAX-8, que
lo diferencia del respiratorio.
En un principio hay una comunicación entre la tiroides y la lengua, a través del conducto
tirogloso, que luego se pierde. En la lengua adulta, el agujero ciego es el antiguo sitio de unión
con la tiroides. Sin embargo, decir que el esbozo migra es incorrecto, debido a que nunca cesa
en su expresión de E-cadherinas (marcadores epiteliales) ni tampoco expresa N-cadherinas
(marcadores mesenquimáticos), por lo que nunca sufre una transición epitelio-mesenquimática,
necesaria para la migración. El cambio de posición de la tiroides ocurre debido al crecimiento
diferencial de las estructuras circundantes y del embrión en general.
HISTOGÉNESIS TIROIDEA
- Período precoloide (8-12 semanas)
- Período coloide (12-13 semanas)
- Período folicular (13 semanas en adelante)
GLÁNDULAS SUPRARRENALES
Las poblaciones celulares que forman a la suprarrenal son:
- Hoja visceral del mesodermo lateral (epitelio celómico): Forma la corteza, que sintetiza
corticoesteroides.
- Células de las crestas neurales: Forma la médula, que sintetiza catecolaminas.
29
La corteza suprarrenal del feto posee dos capas, de las cuales una de ellas desaparece en
el último mes de gestación. En la 5º semana del desarrollo, células del epitelio celómico
comienzan a proliferar, introduciéndose en el mesénquima mesonéfrico, formando la corteza
suprarrenal fetal, transitoria. Esta es de un gran tamaño relativo, y causa que las glándulas
adrenales sean muy grandes en el embrión. Hacia la 6º semana se produce una segunda
oleada de estas células del epitelio celómico, que forman la corteza suprarrenal adulta,
definitiva, con las capas características (glomerular, fasciculada y reticular). La médula se
forma durante la 7º semana, por invasión de las crestas neurales troncales.
Inicialmente, la corteza suprarrenal fetal no responde a la corticotrofina (ACTH) hipofisaria.
Durante la primera mitad del embarazo su producción hormonal se halla regulada por la
gonadotrofina coriónica humana, y en la segunda mitad por la alfa–melanocitoestimulante
(MSH) y CLIP (secretadas por la pars intermedia de la adenohipófisis). En los momentos
cercanos al parto, las concentraciones plasmáticas de estas hormonas caen bruscamente,
razón por la cual la corteza fetal degenera.
HIPERPLASIA SUPRARRENAL CONGÉNITA
Normalmente, la ACTH hipofisaria estimula a las células de la corteza adrenal del feto a
producir cortisol a partir de colesterol. En la hiperplasia suprarrenal congénita, la enzima
necesaria para ello, la 21-hidroxilasa, está mutada y no puede cumplir con su función.
Entonces, el colesterol se acumula y se desvía a otras rutas metabólicas, siendo una de ellas la
de los andrógenos, principalmente testosterona. El cortisol hace feedback negativo con la
hipófisis, inhibiendo la secreción de ACTH. Al no producirse cortisol, la hipófisis continúa
secretando ACTH, lo que causa que se produzca una gran cantidad de testosterona. La
hiperplasia suprarrenal congénita es la principal causa de pseudohermafroditismo femenino
(embrión XX con genitales masculinizados), debido a la gran cantidad de testosterona que se
produce, en detrimento de la producción de cortisol.
_____
DESARROLLO DEL APARATO REPRODUCTOR
El sexo de un individuo está determinado inicialmente por los cromosomas sexuales (XX o
XY). Sin embargo, no hay diferencias macroscópicas en el embrión hasta la 7º semana. La
diferenciación comienza en las gónadas, que luego influyen en los conductos de Wolff
(mesonéfricos) y de Müller (paramesonéfricos), en los genitales externos y en el desarrollo de
los caracteres sexuales secundarios.
Las gónadas se originan a partir del mesodermo intermedio (MI), al igual que el aparato
urinario. A medida que el embrión crece, los gradientes de sustancias se disipan y sus
concentraciones cambian en distintos puntos del embrión. Esto provoca que en el MI se
especifiquen los campos urinario (más lateral) y gonadal (más medial). El MI y el epitelio de la
hoja visceral del mesodermo lateral que lo recubre (epitelio celómico) forman la cresta
urogenital.
Al comenzar la metamerización del mesodermo intermedio (con la formación de los
nefrotomos), la zona medial de la cresta urogenital genera una condensación de mesénquima a
la altura del mesonefros, que corresponde a la gónada. Hacia la 6º semana, las células
germinales invaden al mesénquima gonadal.
Las células germinales se originan en el epiblasto, y en el embrión se pueden ver por
primera vez en la pared del saco vitelino. Desde allí migran a lo largo de la pared del intestino
posterior y la raíz del mesenterio dorsal, para invadir a la gónada.
Los conductos de Müller o paramesonéfricos se forman a partir de una invaginación del
epitelio celómico, que forma un cordón epitelial dentro del MI, lateral al conducto de Wolff. En
su extremo craneal, los conductos de Müller se abren hacia el celoma, mientras que a la altura
del seno urogenital se fusionan, cruzando ventralmente a los conductos de Wolff que se abren
en el seno urogenital.
BASES MOLECULARES DE LA DIFERENCIACIÓN SEXUAL
La gónada es una estructura única en el embrión, ya que en un principio es bipotencial,
puede desarrollarse tanto en sentido masculino como en sentido femenino. El gen necesario
(pero no suficiente) para diferenciar a la gónada a testículo u ovario, es el SRY, ubicado en la
región pseudoautosómica del cromosoma Y.
30
SRY actúa como un interruptor para el desarrollo en sentido masculino, activando la
expresión de SOX-9, que a su vez estabiliza la expresión de SF-1 (factor esteroideogénico 1),
que estimula la formación de las células de Sertoli (productoras, entre otras cosas, de factor de
regresión de Müller) y células de Leydig (productoras de testosterona). La ausencia de SRY
hace que DAX-1 (gen ubicado en el cromosoma X) pueda expresarse, inhibiendo a SOX-9 y
activando Wnt-4, que desencadena la diferenciación en sentido femenino. En el varón, SRY
actúa inhibiendo a DAX-1.
DESARROLLO Y DIFERENCIACIÓN DE LAS GÓNADAS
Hacia la 5º semana del desarrollo, el epitelio celómico que recubre a las gónadas prolifera
y las invade, generando en su interior una serie de cordones epiteliales, llamados cordones
sexuales primitivos. Mientras esto sucede, las células germinales invaden al mesénquima
gonadal, quedando rodeadas por los cordones sexuales.
Varón
En el hombre, los cordones sexuales primitivos mantienen su proliferación y crecen hacia el
centro (médula) de la gónada, formando los cordones sexuales secundarios o medulares, que
siguen rodeando a las células germinales. Los cordones medulares pierden contacto con el
epitelio celómico por el crecimiento de un tabique de tejido conectivo muy denso, la túnica
albugínea, que recubre la superficie externa del testículo. Los cordones medulares forman los
túbulos seminíferos y en el extremo distal la rete testis, que se comunica con los conductillos
eferentes derivados del conducto de Wolff, que también forma el epidídimo y conducto
deferente.
Debido a las interacciones ya descritas, algunas células epiteliales de los cordones
medulares se diferencian a células de Sertoli, y algunas células del mesénquima gonadal
original se diferencian a células de Leydig. Estas últimas secretan testosterona, que estimula la
permanencia del conducto de Wolff y la masculinización de los genitales externos. Las células
de Sertoli secretan, entre otras cosas, factor inhibidor de Müller (FIM), que induce la
desaparición del conducto de Müller.
Mujer
En la mujer, los cordones sexuales primitivos penetran la gónada, pero degeneran. Hacia la
7ª semana se forman otros cordones a partir del epitelio celómico, que también invaden la
gónada pero permanecen en la zona periférica (corteza), razón por la cual se denominan
cordones corticales. Las células epiteliales de los cordones corticales forman las células de la
granulosa, y las del mesénquima gonadal las células de la teca. Juntas, rodean a cada célula
germinal por separado, formando los folículos primordiales.
El conducto de Müller se mantiene, por la ausencia de FIM, y origina las trompas de
Falopio, útero y porción superior de la vagina. La ausencia de testosterona causa la
desaparición del conducto de Wolff.
DESARROLLO DE LAS GLÁNDULAS SEXUALES ANEXAS
Las glándulas sexuales masculinas se producen por diferentes interacciones epiteliomesenquimáticas. Las vesículas seminales surgen como evaginaciones de los conductos
deferentes, mientras que la próstata y las glándulas bulbouretrales se originan a partir del seno
urogenital. Su crecimiento depende de los andrógenos. La testosterona estimula la formación
del epidídimo, conducto deferente y vesículas seminales (todos derivados del conducto de
Wolff). La formación de los genitales externos (pene y escroto), la próstata y la uretra depende
del estímulo de dihidrotestosterona (DHT), que se produce por la transformación de la
testosterona por parte de la enzima 5-alfa-reductasa. Esta enzima está presente en las células
precursoras de estas estructuras, que se hallan alrededor del seno urogenital.
En las mujeres, los estrógenos que secretan los ovarios son necesarios para que el
conducto de Müller forme todos sus derivados, y también para la formación de genitales
externos femeninos.
DESCENSO GONADAL
Los testículos migran, descendiendo por detrás del peritoneo. Antes de comenzar su
descenso, están unidos al diafragma por un ligamento suspensorio, y al escroto por el
ligamento inguinal (llamado también gubernáculo). Primero, el ligamento suspensorio
degenera, liberando a los testículos de su unión al diafragma y permitiendo que se produzca de
31
forma activa el descenso hasta el anillo inguinal. Una vez allí, el gubernáculo atrae al testículo
hacia el escroto. Esto se da probablemente por el crecimiento diferencial del embrión asociado
a un incremento en la presión intraabdominal, que empuja al testículo caudalmente. Por
delante del testículo en descenso hay una prolongación peritoneal, la túnica vaginal, que lo
acompaña hasta el escroto y normalmente se oblitera. Si esto no sucede, un asa intestinal
puede introducirse en la túnica vaginal y herniarse hacia el escroto.
Los ovarios no pierden sus ligamentos. El ligamento suspensorio se mantiene en la mujer
adulta. La parte superior del ligamento inguinal forma el ligamento redondo del ovario, mientras
que la porción inferior forma el ligamento redondo del útero.
DESARROLLO DE LOS GENITALES EXTERNOS
Los genitales externos derivan del mesodermo que se halla alrededor de la cloaca. En un
principio, en la etapa indiferenciada, el desarrollo de los genitales externos es igual para ambos
sexos: Se forma una elevación sobre la depresión del proctodeo, llamada tubérculo genital, que
se continúa a los lados como pliegues cloacales. Hacia la 6º semana, cuando el tabique
urorrectal divide la cloaca en ano y seno urogenital, los pliegues cloacales se diferencian en
pliegues anales y pliegues uretrales, rodeando a los orificios respectivos. A los lados de los
pliegues uretrales se forman las prominencias genitales.
Varón
En varones, debido a la influencia de la DHT, el tubérculo genital se alarga para formar el
pene, arrastrando con él a los pliegues uretrales, que se fusionan en la línea media de la pared
ventral del pene, para formar la uretra peneana. Las prominencias genitales crecen y se
fusionan en la línea media, para formar el escroto.
Mujer
En mujeres, el tubérculo genital no se alarga tanto como en hombres, debido a la ausencia
de DHT, y forma el clítoris. Los pliegues uretrales permanecen separados y forman los labios
menores, que rodean los orificios de la uretra y vagina, formando el vestíbulo. Las
prominencias genitales crecen pero tampoco se fusionan, originando los labios mayores. La
uretra femenina se desarrolla únicamente a partir del seno urogenital, que también origina la
parte inferior de la vagina (la porción superior está formada por los conductos de Müller).
MALFORMACIONES
- Síndrome de Turner: Es una crosomopatía, cuyo cariotipo es (45, X0). Las células
germinales invaden la gónada, pero mueren. Las gónadas no se diferencian, y forman cintillas
de tejido conectivo fibroso llamadas cintillas gonadales. Los genitales externos son femeninos
(ya que no hay producción de testosterona) pero infantilizados por ausencia de estrógenos.
- Hermafroditismo verdadero: Presencia de tejido ovárico y testicular en un mismo individuo.
Es muy infrecuente. El cariotipo suele ser (46, XX). Los genitales externos son femeninos, pero
con un clítoris muy hipertrofiado.
- Seudohermafroditismo femenino: Un seudohermafroditismo se define como la no
correspondencia de las gónadas con los genitales externos. En el caso del
seudohermafroditismo femenino, el cariotipo es (46, XX), las gónadas son ovarios, pero los
genitales externos presentan masculinización. Generalmente se debe a una hiperplasia adrenal
congénita masculinizante, que produce una mayor cantidad de testosterona por parte de la
corteza suprarrenal. El grado de masculinización es variable, desde un clítoris hipertrofiado
hasta fusión parcial o total de los labios mayores.
- Seudohermafroditismo masculino: El cariotipo es (46, XY). Los sujetos tienen testículos no
descendidos (criptorquidia) y genitales externos femeninos. Las causas pueden ser fallos en la
producción de andrógenos, mutación de la 5-alfa-reductasa (que impide la formación de DHT),
o más frecuentemente síndrome de insensibilidad a los andrógenos (mutación en el receptor de
testosterona).
- Criptorquidia: Es la ausencia de descenso testicular, asociada a fallos en la secreción de
andrógenos. Causa esterilidad, porque la espermatogénesis no es viable a la temperatura de la
cavidad abdominal. Los testículos no descendidos tienen un alto riesgo de desarrollar tumores.
- Hipospadias: Abertura anormal de la uretra en la pared ventral del pene, debido a un fallo en
la fusión de los pliegues uretrales al tubérculo genital.
_______
DESARROLLO DEL APARATO URINARIO
32
El sistema urogenital se origina en el mesodermo intermedio (MI). El MI se especifica por
señales poco conocidas del mesodermo paraxil, expresando Pax-2. En la especificación
también influyen los gradientes de BMP y sus antagonistas en la hoja mesodérmica.
El desarrollo del riñón tiene 3 fases. Primero, el MI sufre una metamerización (formación de
estructuras repetitivas a los lados de la línea media, a partir de un solo tejido). Estas
metámeras reciben el nombre de nefrotomos. En la región más cefálica del MI, los nefrotomos
se conectan lateralmente con un conducto pronéfrico, que crece en dirección a la cloaca,
formando el pronefros (riñón primitivo). El pronefros se forma en 4º semana, y degenera
rápidamente, luego de inducir la formación del mesonefros.
El mesonefros se halla en la región media del embrión, y está compuesto por el conducto
mesonéfrico (de Wolff) y varios túbulos mesonéfricos que se conectan con él. A medida que
son inducidos más túbulos hacia caudal, los túbulos mesonéfricos más cefálicos van
desapareciendo. En el varón algunos permanecen, ya que formarán los conductos deferentes
y los conductillos eferentes del testículo.
El MI más caudal no se metameriza, no forma nefrotomos. Es un mesénquima que
interactúa con el conducto de Wolff para formar el riñón metanéfrico definitivo. Esta región de
MI se denomina mesénquima metanefrogénico.
El mesénquima metanefrogénico induce al conducto de Wolff a formar un brote, el brote
ureteral. Esta interacción epitelio-mesenquimática es particular, ya que las dos poblaciones
celulares involucradas son mesodérmicas. El brote ureteral invade al mesénquima
metanefrogénico, y este responde condensándose a su alrededor y comenzando a
diferenciarse. Al condensarse, recibe el nombre de blastema nefrogénico. Este blastema
origina estroma y parénquima renal. Sufre una transición de mesénquima a epitelio para formar
el sistema tubular de la nefrona, que luego se conectará con el sistema de tubos colectores
derivados del brote ureteral, formando así la unidad funcional del riñón, el túbulo urinífero
(nefrona + tubo colector).
El desarrollo del riñón implica una serie de interacciones recíprocas entre el mesénquima
metanefrogénico y el brote ureteral. El mesénquima induce al brote a alargarse y ramificarse, y
los extremos de las ramificaciones inducen al mesénquima a agregarse y a epitelializarse para
formar la nefrona.
1) El mesénquima metanefrogénico secreta GDNF (factor neurotrófico derivado de la línea
celular glial), que induce la formación del brote ureteral en el conducto de Wolff. El conducto es
competente para responder a GDNF debido a que en esa región tiene una alta concentración
de receptores RET. La delimitación del campo metanéfrico en el conducto de Wolff está dada
por la expresión de BMP-4, que inhibe al RET. BMP-4 se expresa en todo el conducto de Wolff
pero inhibe su expresión en la zona del mesénquima metanefrogénico.
2) Una vez formado el brote ureteral, éste expresa FGF y Wnt-4. FGF evita la muerte de las
células mesenquimáticas, las induce a proliferar y las mantiene indiferenciadas. Wnt-4, junto
con otras proteínas, hace que el mesénquima metanefrogénico que rodea al extremo del brote
se agregue, formando el blastema nefrogénico, y que posteriormente se epitelialice.
3) Mientras esto sucede, el brote ureteral comienza a invadir al blastema nefrogénico. La alta
concentración de receptores RET se mantiene en la punta del brote (ya que debe seguir
creciendo), pero las partes más distales pierden gran parte de sus receptores. Así se estabiliza
el tubo a medida que se va formando. De forma similar a la ramificación bronquial, las células
de la punta comienzan a secretar BMP, que antagoniza las señales de ramificación (GDNF)
enviadas por el mesénquima.
4) Las células mesenquimáticas condensadas, que forman blastema, no siguen expresando
GDNF. El GNDF que sí expresa el mesénquima metanefrogénico (no condensado) induce la
ramificación del brote ureteral en las zonas donde hay alta concentración de receptores RET y
baja concentración de BMP.
5) Alrededor de cada nueva ramificación del brote ureteral se crea entonces una “caperuza” de
mesénquima condensado (blastema nefrogénico), que formará la nefrona.
La formación de una nefrona involucra a tres poblaciones celulares: células epiteliales del
brote ureteral, células mesenquimáticas del blastema nefrogénico, y células endoteliales
vasculares.
33
En el mesénquima del blastema se forma una hendidura, lo que hace que adopte una
forma de “coma”. Las células que se hallan en la concavidad de la coma se epitelializan,
formando una luz, y comienzan a diferenciarse: son los precursores de los podocitos.
Debajo de esas células, en la concavidad de la coma, crecen las células endoteliales que
formarán el glomérulo. Estas células están conectadas con ramas de la aorta dorsal, y sus
membranas basales forman, junto a las de los futuros podocitos, la barrera de filtrado
glomerular.
Más tarde, el blastema adopta una forma de “S”, ya que se forma una nueva hendidura en
él. En cada porción de la S hay una expresión molecular distinta, que definirá el segmento de la
nefrona que originará cada una de ellas. El extremo glomerular de la S (donde se hallan los
futuros podocitos) formará la cápsula de Bowman. La parte intermedia originará el túbulo
contorneado proximal, y el otro extremo formará el túbulo contorneado distal. La diferenciación
de la nefrona empieza desde el glomérulo, luego por el túbulo proximal y finalmente el distal,
pasando por la formación del asa de Henle, que llega hasta la médula renal.
Mientras ocurren estas especializaciones, las células del blastema rompen la membrana
basal de los conductos del brote ureteral y se fusionan con ellos. Así surge la conexión entre la
nefrona y el sistema de tubos colectores originados del brote ureteral.
La cloaca está dividida en sen urogenital y recto, por el tabique urorrectal. El seno
urogenital se continúa con la alantoides, cuya base, muy amplia, se conecta con el seno,
mientras que su prolongación tubular se extiende hasta el pedículo vitelino. La base de la
alantoides se expande y origina la vejiga. Su extremo distal eventualmente se oblitera y origina
el uraco, que une la vejiga con el ombligo. La desembocadura del seno urogenital (zona de
entrada de los conductos mesonéfricos) representa la futura uretra. Los uréteres, originados de
los brotes ureterales, se abren en la pared posterior de la vejiga, mediante una serie de
procesos no del todo comprendidos que podrían incluir el crecimiento de la vejiga y la presión
de los riñones al desplazarse hacia la parte superior de cavidad abdominal.
MALFORMACIONES
- Agenesia renal: Es la ausencia de uno o los dos riñones, pudiendo o no existir uréteres. Se
debe a una mala interacción del brote ureteral con el mesénquima metanefrogénico, tal vez
debido a mutaciones en genes clave como Pax-2, WT-1 o Wnt-4. En caso de agenesia
unilateral la malformación es compatible con la vida, pero el único riñón existente estará
hipertrofiado. Durante el embarazo, la agenesia renal se manifiesta con oligohidramnos, ya que
no hay producción de orina por el feto. Al haber menos líquido amniótico, se reduce la
amortiguación que éste le proporciona al feto contra la presión de la pared uterina. Esto
provoca, en casos de agenesia renal bilateral, la cara de Potter (nariz aplanada, barbilla
retrognática, gran espacio interpupilar, orejas grandes y de implantación baja y dedos afilados)
como consecuencia de la presión ejercida por el útero sobre el feto.
- Duplicación renal: Puede ser desde una doble pelvis renal, hasta un riñón extra, incluyendo
duplicaciones ureterales. Todos los casos se asocian con una separación excesiva entre las
ramificaciones del brote ureteral.
- Riñón en herradura: Los riñones se hallan fusionados por el polo inferior, lo que causa que
no puedan abandonar la pelvis porque la arteria mesentérica inferior le bloques el camino.
- Riñón poliquístico: Enfermedad autonómica recesiva en la que se observan muchos quistes
en el parénquima renal. No se conoce bien la patogenia, aunque se cree que puede deberse a
una falta de conexión entre los tubos colectores y las nefronas.
- Fístulas, quistes o senos del uraco: Si una parte de la luz de la alantoides no se oblitera,
puede quedar una comunicación entre la vejiga y el ombligo.
- Extrofia vesical: La vejiga protruye de la pared abdominal. Suele asociarse a una hipoplasia
del mesodermo somático que forma la pared abdominal ventral, por lo que sería más bien una
malformación de las paredes corporales.
_______
DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO
Para el desarrollo inicial del sistema nervioso, remitirse a las páginas 10 y 11, donde se
explican los fenómenos de inducción neural, neurulación y cefalización. En esta sección se
trata el desarrollo más avanzado del sistema nervioso.
34
CENTROS SEÑALIZADORES SECUNDARIOS
Luego de ocurrir la vesiculización se generan fronteras entre las distintas poblaciones
celulares del encéfalo, al aparecer tres centros señalizadores secundarios.
- Organizador del itsmo: Separa al mescencéfalo del romboencéfalo mediante la expresión de
FGF-8. Cefálicamente al organizador del istmo hay una elevada concentración de PAX-6 y
caudalmente, de GBX-2. El gradiente encontrado de ambas sustancias se halla en el istmo.
- Cresta neural anterior (ANR): Mediante la expresión de FGF-8, especifica al tejido neural
más anterior a ser proscencéfalo.
- Centro intertalámico: Produce Shh. Aparece más tardíamente, limitando al telencéfalo del
diencéfalo.
DIFERENCIACIÓN EN EL EJE DORSOVENTRAL
El TN está polarizado en el eje dorsoventral. En la porción más primitiva del sistema
nervioso, la médula espinal, la región dorsal recibe las aferencias sensitivas, mientras que la
región ventral tiene las motoneuronas. La diferenciación en el eje dorsoventral está dada por
señales de la notocorda ventralmente, y del ectodermo general dorsalmente:
La notocorda expresa Shh, que induce a las células asociadas a ella (del punto bisagra
medio) a transformarse en la placa del piso. La placa del piso también secreta Shh, y actúa
como centro señalizador secundario que induce la formación de la placa basal, donde se
encuentran las motoneuronas y varios tipos de interneuronas. A pesar de que este origen de la
placa del piso es el “clásico”, trabajos más recientes han demostrado que la placa del piso es
derivado del nodo, y por lo tanto su origen no es neuroepitelial ni está inducido por la
notocorda.
El ectodermo general expresa proteínas BMP, que induce a las células de la porción dorsal
del TN a formar la placa del techo y ventralmente a ella, la placa alar. BMP también induce la
expresión de Slug en algunas células dorsales del TN, que son las futuras crestas neurales.
NEUROGÉNESIS Y GLIOGÉNESIS
El neuroepitelio inicial que forma al TN es una monocapa de células cilíndricas. Su aspecto
es similar al de un epitelio seudoestratificado, ya que los núcleos se hallan a distintas alturas,
pero la clasificación correcta de este epitelio es cilíndrico simple, ya que todas sus células
contactan tanto con la membrana basal (membrana limitante externa) como con la luz del tubo
(membrana limitante interna).
Los núcleos se mueven dentro de las células según el momento del ciclo celular. La
síntesis de ADN (fase S) se produce cuando el núcleo se halla en el borde externo del tubo,
cerca de la membrana limitante externa. La mitosis (fase M) se produce cuando el núcleo se
halla sobre el borde interno, luminal, cerca de la membrana limitante interna.
Al dividirse, una célula neuroepitelial puede hacerlo de dos maneras. Si lo hace en un plano
perpendicular a la membrana limitante interna, origina dos células hijas idénticas en contacto
con dicha membrana, aumentando el pool de células neuroepiteliales y engrosando la pared
del TN. Las células hijas están comunicadas con ambas membranas, y su comportamiento
será el mismo.
Si la célula neuroepitelial se divide en un plano paralelo a la membrana limitante interna,
origina una célula hija pegada a la membrana, y otra encima de esa. La célula en contacto con
la membrana se mantiene como célula neuroepitelial pluripotencial, mientras que la otra célula,
llamada neuroblasto, migra y se diferencia. La migración la realizan usando a una célula de la
glía radial (estadio posterior de la célula neuroepitelial) como guía, hacia la periferia del TN.
Todas las células neuroepiteliales eventualmente se diferencian a células de la glía radial
(GR), que son las células precursoras de todas las células del cerebro exceptuando a los
microgliocitos. Las GR pueden dividirse mitóticamente y originar neuroblastos, que son las
células que sufren su división terminal.
ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL TUBO NEURAL
A medida que las células adyacentes a la luz del TN (cavidad ventricular) continúan
dividiéndose, los neuroblastos en migración forman una segunda capa alrededor del TN
original, arrastrando a la membrana limitante externa. Esta nueva capa se denomina zona del
manto o intermedia (ZI), mientras que las células neuroepiteliales y GR originales forman la
zona ventricular (ZV). Los neuroblastos en la zona intermedia envían prolongaciones axónicas
que atraviesan la membrana limitante externa, formando la zona marginal (constituida por los
35
axones y posteriormente células gliales). Por lo tanto, la zona intermedia, que contiene los
somas neuronales, es la sustancia gris, y la zona marginal, que contiene los axones, es la
sustancia blanca. Un surco longitudinal, el surco limitante, divide al TN en una mitad dorsal,
donde se hallan interneuronas de asociación y las fibras aferentes sensitivas y otra ventral,
donde se hallan las motoneuronas e interneuronas de otros tipos. Los distintos tipos de
neuronas que se hallan obedecen al gradiente dorsoventral de Shh que se expresa desde la
placa del piso.
Esta organización básica en 3 zonas (ZV rodeando a la cavidad, sustancia gris, y sustancia
blanca periférica) se mantiene en la médula y bulbo raquídeo adultos.
ORGANIZACIÓN DE LA REGIÓN ENCEFÁLICA
En la región encefálica se hallan los centros señalizadores secundarios, que establecen los
patrones de diferenciación. Aparecen dos sobrecrecimientos a los lados del proscencéfalo, que
corresponden a las vesículas telencefálicas. Éstas van creciendo y cubriendo al diencéfalo (el
otro derivado del proscencéfalo), ya que formarán la corteza y los ganglios de la base. En la
zona más ventral de la vesícula telencefálica aparecen unas eminencias, las eminencias
ganglionares medial y lateral, mientras que la zona dorsal se mantiene delgada. Surge un
nuevo centro señalizador secundario, la dobladilla cortical (cortical hem), que participa en el
establecimiento de patrones en la región dorsal. El mesodermo precordal participa en las
diferenciaciones en la zona ventral, mediante la expresión de Shh.
La zona dorsal del telencéfalo, más delgada, se denomina palio. La zona ventral, con las
eminencias ganglionares, recibe el nombre de subpalio. El límite entre palio y subpalio está
dado por el punto medio que divide la expresión hacia dorsal de PAX-6, y hacia ventral de
GSH-2.
El palio se divide en medial, lateral, dorsal y ventral. El palio medial origina la arquicorteza
(hipocampo), el lateral la corteza olfatoria, el ventral el complejo claustroamigdalino, y el dorsal
la neocorteza. La eminencia ganglionar medial del subpalio origina al cuerpo estriado, mientras
que la lateral formará al globo pálido.
El telencéfalo es la única vesícula encefálica donde aparece una zona nueva entre la ZV y
la ZI: la zona subventricular (ZSV). La ZV y ZSV del subpalio son la fuente de las interneuronas
que formarán los circuitos locales. Los neuroblastos de estas zonas migran en forma
tangencial, a diferencia de la migración radial mediante la cual se expande la corteza. La
migración tangencial sirve para agregar interneuronas que conectan las neuronas de la corteza
entre sí. Las interneuronas migran tangencialmente desde el subpalio hasta el palio, y luego
radialmente para ubicarse en la capa cortical correspondiente. El palio, por su parte, origina
neuronas piramidales de proyección.
- Migración tangencial o gliofílica: Movimiento de las interneuronas desde el subpalio al palio,
guiado por las prolongaciones de otros neuroblastos que se hallan paralelas a la superficie
cerebral. Casi todas migran cercanas a la ZV, ya que esta zona instruye a las interneuronas,
para que éstas “sepan” en qué capa de la corteza ubicarse. La migración tangencial es más
rápida que la radial.
- Migración radial por translocación: Las células tienen un proceso dirigido a la membrana
limitante externa (piamadre), y mueven su núcleo radialmente con el proceso fijo, para así
alcanzar una posición apropiada en la corteza. Se caracteriza porque las células son libres, y
tienen procesos guía cortos.
- Migración radial propiamente dicha o gliofílica: Es el principal modo de migración. El
neuroblasto se “enrosca” en la prolongación de la glía radial y va “trepando”. Esto hace que sea
más lenta que las demás migraciones. Se puede dividir en distintas fases:
1) Los neuroblastos que se originan de la ZV migran radialmente a la ZSV.
2) Pausa migratoria en la ZSV por 24 horas. Allí los neuroblastos se diferencian, se hacen
multipolares y extienden y retraen procesos (filipodios y lamelipodios) para “tantear” el medio, y
se mueven dentro de la ZSV de forma tangencial. Esta fase retrasaría lo suficiente la migración
de las neuronas piramidales, para que las interneuronas puedan completar la migración
tangencial desde el subpalio hacia el palio, permitiendo que los dos tipos celulares alcancen la
misma lámina al mismo tiempo.
3) Extienden un proceso hacia el ventrículo y translocan el soma hacia allí. Esta fase se da sólo
en algunas células, puede estar ausente. Permitiría determinar el destino laminar, para que las
interneuronas puedan seguir a las neuronas piramidales hacia la lámina adecuada.
36
4) Fase gliofílica. Al alcanzar el ventrículo, la célula revierte la polaridad y extiende un proceso
guía dirigido hacia la pía (membrana limitante externa), por lo que se hace bipolar. Luego migra
radialmente a la placa cortical.
REGIONALIZACIÓN CORTICAL
La corteza cerebral se divide en áreas con distintas características morfológicas y
funcionales ¿Cómo adquieren las diferentes áreas corticales su identidad durante el desarrollo?
Existen dos modelos para responder a esta pregunta. La evidencia sugiere un punto medio
entre ambos:
- Modelo del protomapa: Se basa en señales moleculares intrínsecas en la ZV que activan
cascadas de genes, que proveen identidad a las neuronas. Según este modelo, las fronteras
entre las áreas corticales están preestablecidas.
- Modelo de la protocorteza: Se basa en influencias extracorticales (aferencias del tálamo más
la interacción con interneuronas y neuronas en formación) para determinar la identidad
regional. Según este modelo, las fronteras entre las áreas corticales se establecen de forma
dinámica.
En la generación de las áreas corticales no hay gradientes que se conjugan en sus límites
marcando fronteras, sino que hay genes que marcan fronteras muy tajantes. Estos genes son
gatillados por los grandes centros organizadores secundarios (dobladilla cortical, ANR,
mesodermo precordal) que sí actúan en gradiente. Cuando se produce la generación de
límites, estas fronteras difusas se hacen muy específicas. Así se crea una organización
regional primaria. A medida que las células interpretan su información posicional, llegan las
aferencias del tálamo que también modifican las células. De esta manera, los dos modelos se
integran.
NEURITOGÉNESIS Y SINAPTOGÉNESIS
Las neuritas son el nombre genérico para las prolongaciones neuronales, sean dendríticas
o axónicas. Un neuroblasto emite una prolongación inicial, a la que siguen múltiples brotes que
sufren una polarización, que implica la diferenciación entre dendritas y axón. La prolongación
inicial puede o no ser el axón.
En el extremo distal del axón se concentran proteínas que sirven como guía para que éste
encuentre su blanco, generando lamelipodios y filipodios. El cono de crecimiento va censando
al medio, midiendo la presencia de proteínas difusibles en la matriz extracelular. La atracción o
repulsión depende de la interacción entre las proteínas del medio y los receptores en la
membrana plasmática del axón. Los distintos receptores están determinados según la zona de
la corteza en la que se halle la neurona.
En un principio hay un gran exceso de sinapsis en el sistema nervioso. La apoptosis
posterior es muy importante, ya que refina la sinaptogénesis, suprimiendo las redundancias y
dando independencia a las distintas estructuras inervadas.
DEFECTOS DE CIERRE EN EL TUBO NEURAL (DTN)
Se denominan así a los defectos en el cierre del propio TN, o de las estructuras óseas que
lo recubren. Suelen ocurrir a la altura de los neuroporos anterior y posterior, aunque pueden
afectar otras regiones. Se denominan raquisquisis a DTN a la altura espinal, y craneosquisis a
la altura encefálica. Su etiología es multifactorial, aunque hay factores que se sabe tienen una
alta influencia en su ocurrencia, como el consumo de ácido fólico.
FALLOS EN LA FUSIÓN DE LOS PLIEGUES NEURALES
- Anencefalia: Ocurre por la no fusión de los pliegues del surco neural en la región craneal,
generalmente del neuroporo anterior. Esto causa que se forme poco o nada de tejido cerebral,
lo que provoca la muerte del feto.
FALLOS EN EL CIERRE DE LAS ESTRUCTURAS ÓSEAS QUE RODEAN AL TN
Los esclerotomos se forman a partir de las porciones ventromediales y centrales de cada
somita. La porción ventral del esclerotomo rodea la notocorda y forma el esbozo del cuerpo
vertebral. La porción dorsal del esclerotomo rodea al tubo neural y constituye el esbozo del
arco vertebral.
37
- Espina bífida oculta: La médula espinal y las meninges que la recubren siguen en su sitio,
pero la cubierta ósea de una o más vértebras es incompleta. El arco neural (la parte ósea
dorsal de la vértebra que cubre al TN) se halla ausente. Se produce por un fallo de inducción
por parte de la placa del techo en el esclerotomo que se halla dorsal TN, responsable del
originar al arco neural.
- Espina bífida quística: Es la no fusión de los pliegues neurales en la región espinal
(generalmente en la región lumbosacra, donde se encuentran las porciones del TN que sufren
neurulación primaria y secundaria). Tiene una alta tasa de supervivencia, aunque con parálisis
asociadas a la región espinal afectada. Cursa con la salida de la médula espinal o las
meninges o ambas, haciendo protrusión a través de un defecto de los arcos vertebrales y de la
piel para formar un saco semejante a un quiste. Sus variantes son:
- Meningocele: La aracnoides sobresale por debajo de la piel, pero la médula espinal
permanece en su lugar. La duramadre suele estar ausente en la zona del defecto. También
puede ocurrir en el encéfalo, por el fallo en una pequeña porción del cráneo.
- Mielomeningocele: La médula espinal protruye o queda completamente desplazada hacia el
espacio subaracnoideo. Es mucho más grave que el meningocele.
- Meningoencéfalocele: Ocurre por un fallo en la osificación intermembranosa craneal. Una
porción de tejido cerebral protruye hacia el espacio subaracnoideo.
- Meningohidroencéfalocele: Una porción de tejido cerebral que contiene parte del sistema
ventricular protruye hacia el espacio subaracnoideo.
OTRAS MALFORMACIONES
- Hidrocefalia: Suele ocurrir por un bloqueo en el flujo de LCR, generalmente en el acueducto
de Silvio, que provoca una acumulación del mismo en los ventrículos. El aumento de presión
causa una expansión del cráneo.
- Holoproscencefalia: Se caracteriza por la falta de estructuras de la línea media: hay un
hemisferio cerebral único, ojos fusionados (sinoftalmia o ciclopía). Suele estar acompañado por
defectos faciales de la línea media, como fisura palatina o anomalías en la nariz. Una de las
causas de la holoproscencefalia es la mutación de Shh, proteína expresada por el mesodermo
precordal, organizador intertalámico y muchas otras estructuras.
_____
DESARROLLO DEL OJO
Los campos oculares son dos regiones a los lados del diencéfalo, que expresan PAX-6.
Están separados en la línea media por la expresión de Shh por parte del mesodermo precordal.
Shh inhibe a PAX-6 y evita que haya un único campo ocular. Un fallo en la influencia del
mesodermo precordal en esta región causa ciclopía.
Los campos oculares se engrosan y forman los surcos ópticos, que luego aumentan de
tamaño para formar las vesículas ópticas. Estas vesículas crecen hasta contactar directamente
con el ectodermo general que las recubre, y lo inducen a formar la placoda cristaliniana,
precursora del cristalino. Una vez formada la placoda cristaliniana, ésta se invagina y se
desprende del ectodermo superficial del que se originó, formando la vesícula cristaliniana. Esta
vesícula induce al ectodermo general que ahora la recubre a formar la futura córnea.
Mientras esto ocurre, hacia la 5º semana del desarrollo, la cara externa de la vesícula
óptica, en contacto con el ectodermo superficial, se hace cóncava y pasa a llamarse cúpula o
copa óptica. La copa se comunica con el diencéfalo a través del tallo óptico, que luego es
invadido por los axones de las células ganglionares de la retina neural, formando el nervio
óptico. En el borde ventral de la copa óptica se forma la fisura coroidea, por donde transcurre la
arteria hialoidea, responsable de la irrigación del ojo en formación. Posteriormente esta arteria
degenera, pero su parte más proximal origina la arteria central de la retina. La fisura coroidea
se cierra más adelante en el desarrollo. Si esto no ocurre, se produce una alteración llamada
coloboma.
Durante el desarrollo de la córnea, células de la cresta neural craneal migran hacia ella
para formar el endotelio corneal, cuya función, con ayude la hormona tiroxina, es eliminar gran
parte del agua contenida en el estroma corneal para que la luz pueda atravesar la córnea sin
alterarse.
Mientras se desarrollan el cristalino y la córnea, la capa interna de la copa óptica se
diferencia para formar la retina neural, es decir, sus células se diferencian mayormente en
38
neuronas y fotorreceptores. La capa externa de la copa originará la porción pigmentaria de la
retina, no fotosensible. Los labios externos de la copa óptica se transformarán en iris y cuerpo
ciliar. A partir del epitelio anterior del iris se originan los músculos radiado y circular de la
pupila, o sea que estos músculos tienen origen neuroectodérmico. El estroma del iris deriva de
las crestas neurales.
En los comienzos de la formación de la retina, la cavidad de la copa óptica es invadida por
tejido conectivo laxo, que ocupa el espacio entre la retina neural y el cristalino: el cuerpo vítreo.
Por fuera de la copa hay células mesenquimáticas, mayormente de las crestas neurales. Las
más externas formarán la esclerótica, y las más internas, inducidas por la retina, la coroides,
altamente vascularizada.
Los párpados son pliegues de ectodermo superficial, que se hallan sobre la córnea y que a
la 9º semana del desarrollo se fusionan transitoriamente. Mientras los párpados están
fusionados, se desarrollan las glándulas lagrimales a partir de brotes epiteliales en la
superficies lateral del ectodermo. Las glándulas lagrimales no están maduras al nacer, recién
comienzan a funcionar a la 6º semana de vida postanatal.
RESUMEN DE DERIVADOS
- Ectodermo general
* Cristalino
* Córnea
* Glándulas lagrimales
* Párpados
- Copa óptica (ectodermo neural)
- Capa interna
* Retina neural
- Capa externa
* Retina pigmentaria
- Labios externos
* Iris
* Músculos radiado y circular del iris
* Cuerpos ciliares
- Mesénquima craneal
* Esclerótica
* Coroides
* Cuerpo vítreo
- Crestas neurales
* Endotelio corneal
* Estroma del iris
_____
DESARROLLO DEL OÍDO
El oído tiene un doble origen: las estructuras que forman al oído interno derivan de la
placoda ótica, localizada a la altura del romboencéfalo, mientras que el oído medio y externo
derivan de 1º y 2º arcos faríngeos, y 1º surco y bolsa faríngea.
OÍDO INTERNO
La placoda ótica se forma por inducción de FGF-3 secretado por el romboencéfalo. A fines
de la 4º semana, la placoda invagina y se separa del ectodermo superficial que la originó,
pasando a formar el otocisto o vesícula ótica. El otocisto se alarga, formando una región
vestibular, dorsal, y una coclear, ventral.
El establecimiento del eje anteroposterior del oído interno está dado por las interacciones
con el romboencéfalo: la rombómera 5 especifica la mitad anterior, y la rombómera 6 la mitad
posterior. El eje mediolateral lo especifican las relaciones con el ectodermo general y el
mesénquima circundante, y con el tubo neural. El eje dorsoventral lo establecen las
inducciones provenientes de la notocorda.
39
Todos los componentes del oído interno se forman a partir del epitelio del otocisto, excepto
el laberinto óseo, que deriva del mesénquima que lo rodea. La diferenciación de los receptores
que conforman el órgano de Corti a partir del epitelio del otocisto se da por la vía Notch, que
establece qué parte formará epitelio de revestimiento y qué parte formará receptores.
OÍDO MEDIO
Está muy asociado con el desarrollo del 1º y 2º arcos faríngeos. La cavidad timpánica y
trompa de Eustaquio se originan a partir de una expansión de la primera bolsa faríngea,
llamada surco tubotimpánico. Por lo tanto, estas estructuras están revestidas por endodermo.
El surco tubotimpánico crece, y su extremo se acerca a la porción más interna del primer surco
faríngeo. Más tardíamente, el ectodermo del 1º surco faríngeo queda casi pegado al
endodermo del surco tubotimpánico, separados por un delgado mesénquima. Esta estructura,
formada por endodermo del surco tubotimpánico (1º bolsa faríngea), ectodermo del 1º surco
faríngeo y mesénquima branquial, forma la membrana del tímpano.
Los huesecillos del oído medio se forman en el espesor de un tejido conectivo laxo, dentro
del surco tubotimpánico, que hacia el segundo mes de gestación desaparece, quedando los
huesecillos libres en la cavidad timpánica. Estos pequeños huesos, el martillo, yunque y
estribo, se originan a partir de las crestas neurales que forman parte del mesénquima
branquial. El martillo y el yunque se originan del 1º arco faríngeo, mientras que el estribo del 2º.
Es por eso que el músculo tensor del martillo, derivado del 1º arco, está inervado por el
trigémino (V par craneal) y el músculo del estribo, derivado del 2º arco está inervado por el
facial (VII par).
OÍDO EXTERNO
El pabellón auricular deriva del 1º y 2º arcos faríngeos. Durante el segundo mes de vida
cada arco origina tres tubérculos auriculares, que rodean al primer surco faríngeo. Esto ocurre
en la región cervical, y posteriormente, a medida que los tubérculos crecen asimétricamente
para formar el pabellón auricular, se van desplazando hacia ambos lados de la cabeza. El
conducto auditivo externo se forma a partir de la invaginación del 1º surco faríngeo
RESUMEN DE DERIVADOS
Oído interno
- Otocisto (ectodermo general)
* Cóclea
* Aparato vestibular (conductos semicirculares, sáculo, utrículo, vestíbulo, etc.)
- Mesénquima periótico
* Laberinto óseo
Oído medio
- Surco tubotimpánico (1º bolsa faríngea)
* Caja del tímpano
* Trompa de Eustaquio
- Cresta neural del 1º arco faríngeo
* Martillo y yunque
- Cresta neural del 2º arco faríngeo
* Estribo
- Surco tubotimpánico + Mesénquima faríngeo + 1º surco faríngeo
* Membrana timpánica
Oído externo
- 1º y 2º arcos faríngeos
* Pabellón auricular
- 1º surco faríngeo
* Conducto auditivo externo
40