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3. MIOGÉNESIS DE MUSCULATURA ESQUELÉTICA Jueves 28 de Octubre Tenemos 3 tipos de músculos, todos de origen mesodérmico: 1. Esquelético: de origen somítico. 2. Cardiaco: proviene de la hoja esplácnica del mesodermo lateral que rodea al tubo cardiaco. 3. Liso: proviene de la hoja esplácnica del mesode...

3. MIOGÉNESIS DE MUSCULATURA ESQUELÉTICA Jueves 28 de Octubre Tenemos 3 tipos de músculos, todos de origen mesodérmico: 1. Esquelético: de origen somítico. 2. Cardiaco: proviene de la hoja esplácnica del mesodermo lateral que rodea al tubo cardiaco. 3. Liso: proviene de la hoja esplácnica del mesodermo lateral que rodea al tubo digestivo. MUSCULATURA ESQUELÉTICA Es de origen somítico. Los somitos tienen 3 porciones: ventral (esclerotomo, da origen al esqueleto axil), dorsal (dermamiotomo, presenta un labio dorsomedial o epiaxil que da origen a la musculatura epímera que migrará para ubicarse en el dorso de la espalda) y un labio dorsolateral o hipoaxil, donde se originará la musculatura hipómera que forma parte de los músculos de las extremidades y de la pared lateral del tórax y abdomen. Musculatura de las extremidades Tiene origen del labio hipoaxil, pero también se cree que podría tener origen en la hoja somática del mesodermo lateral, más los mioblastos que migran del labio. Se considerará por ahora un origen totalmente somítico. En esta imagen vemos la influencia de una serie de elementos moleculares, que actuarán sobre el somito para su diferenciación: ● ● Área ventral o esclerotómica. Área dorsal o dermamiotomo: ○ Porción central/dermatomo que dará origen a la capa profunda de la piel o dermis. ○ Dos labios: ■ Labio dorsomedial/epiaxil, donde se originarán los mioblastos epímeros, que migrarán para formar los músculos propios de la espalda/dorso. ■ Labio dorsolateral/hipoaxil, donde se originan los mioblastos de la musculatura hipomera que formarán la musculatura de las extremidades y de la pared ventrolateral del tronco. ● ● ● ● Del piso del tubo neural y de la notocorda se va a liberar la SHH y la NOGINA, actúan sobre el sector ventral del somito para permitir la manifestación del PAX1 y por lo tanto la formación y migración de los esclerotomos (futura condrogénesis y formación de las vértebras). Techo del tubo neural: se libera la WNT que permite la manifestación del gen PAX3 que va a delimitar en el dermamiotodomo la porción central dermatomo y los miotomos ubicados en sus extremos y también la WNT actúa sobre el labio epiaxil para permitir que se manifieste el MYF5 y el MYOD, a través del cual se formarán los mioblastos que van a migrar para formar los músculos de la región dorsal. Labio dorsolateral: se manifiesta la WNT proveniente de la pared somítica y la BMP4 la que permite que se desarrolle igual que en el labio dorsomedial el MYOD y el MYF5, que formarán los mioblastos que constituirán la musculatura hipomera, la de las extremidades y de la pared ventrolateral del tronco. En el techo del tubo neural también se va a producir el NT3, que va a diferenciar el dermatomo y permite que migre y constituya la capa profunda de la piel. Visión resumida de la miogénesis a partir de las células precursoras miogénicas o mioblastos: Por acción de los genes y proteínas mencionados a nivel somítico, se forman los mioblastos embrionarios. Estos son un grupo de células mononucleadas que se fusionarán entre sí para formar un sincicio simple, que corresponde a los miotubos primarios, que van a corresponder a la musculatura embrionaria. En una etapa más avanzada se van a formar los mioblastos fetales, estos se unen y forman un sincitio más complejo que serán los miotubos secundarios, estos forman las fibras musculares definitivas. Anexos a las fibras musculares definitivas se van a ubicar un grupo de células satélites (probablemente derivadas del labio hipo axil de la miotomas somáticos), que son células madre, que participan en la regeneración de las fibras musculares definitivas. DERMOMIOTOMO ● ● ● Labio miotómico dorso medial: musculatura epiaxil o epímera → musculatura del dorso (espalda) o epímera. Labio miotómico dorso medial: musculatura hipo mera à extremidades y el tronco (ventro lateral) Somitomeros: músculos somíticos à musculatura cefálica. SOMITÓMEROS: diferentes a somitos, ya que, de ellos solo derivan músculos SOMITOS: derivan músculos y elementos óseos Los primeros cuatro somitos occipitales, de los cuales degenera el primer par, va a dar origen a la musculatura de la lengua. Semana 4-5: El esclerotomo migra para formar el futuro esqueleto axil, rodeando tanto el tubo neural como la nota corda. Semana 6-7: el dermamiotomo comienza su proceso migratorio (migración mieloblástica) ● ● ● Epímero(labio epiaxial): migran hacia región dorsal del embrión. Hipómero(labio hipoaxil): mioblastos, migran hacia las extremidades y a la pared centro lateral del tronco Dermatomo: migra hacia la capa profunda de la piel. PARES MIOTOMOS Occipitales (4): el primer par degenera y va a formar músculos de la lengua. Cervicales (8): musculatura del cuello y musculatura del hombro. Torácicos (12): musculatura de la extremidad superior, pared ventrolateral del tórax y abdomen. Lumbares (5): musculatura de la extremidad inferior Sacrocoxígea(5 sacros, 3-4 coccigeos): musculatura de la región perineal y musculatura glútea +Miotomos preoticos (de somitómeros 1,2,3): musculatura extraocular (mueven el globo ocular) Musculatura epímera: ubicada en el labio dorso medial de un somito Futura musculatura hipomera: proveniente del labio en dorso lateral de un somito Musculatura epímera(dorsal) se divide en: ● ● Musculatura Epímera superficial: da origen a los músculos largo del cuello y músculos de la espalda Musculatura Epímera profunda: da origen a músculos de los canales vertebrales, rotador corto, rotador largo, multífidos. La Musculatura Epímera ubicada a nivel del Segmento Sacrocoxígeo: Degenera y da origen al ligamento sacrocoxígeo. Musculatura hipomera se divide en: ★ Musculatura Hipómera Dorsomedial: ● ● ● Nivel Cervical: Dará origen a los músculos prevertebrales. Nivel Toráxico: No se desarrollan elementos musculares. Nivel Abdominal: Da origen al psoas ilíaco y al cuadrado lumbar. ★ Musculatura Hipómera Lateral: ● ● ● Nivel Cervical: Da origen a la masa escalénica, trapecio y esternocleidomastoideo. Nivel Toráxico: Dará origen a los músculos intercostales. Nivel Abdominal: Dará origen a los músculos anchos oblicuo mayor y menor y el músculo transverso. ★ Musculatura Hipómera Ventral: ● ● ● ● Nivel Cervical: Dará origen a los músculos infrahioideos. Nivel Toráxico: Dará origen al músculo transverso del tórax. Nivel Abdominal: Dará origen al recto anterior. Nivel Sacrocoxígeo: Dará origen a músculos del diafragma pélvico y musculatura del periné. Aquí tenemos lo referente a las extremidades, tenemos un somito con su componente medial y su componente lateral, sabemos que el componente lateral, lo que es la musculatura hipómera, estos mioblastos que migrarán debido a la diferenciación que hay gracias al PAX 3. Del dermomiotomo nos interesa la porción hipoaxil, que dará origen a la musculatura hipómera, la cual comienza a migrar en dirección hacia la extremidad respectiva. Aquí lo mismo, del labio hipoaxil, el origen de la musculatura hipómera, que migrará en dirección hacia las extremidades; estos mioblastos que formarán por unión los microtúbulos primarios y los mioblastos secundarios para formar los microtúbulos secundarios, finalmente formar la musculatura definitiva. Estos mioblastos cuando van migrando y llegan a nivel de la extremidad en desarrollo se disponen en dos planos, 1 hacia dorsal y otro hacia ventral. Semana 4-5: Migración Esclerotómica, todavía no hay migración del dermomiotomo. Desde la semana 6 y semana 7: Comienza a producirse la migración tanto el dermatomo como de los miotomos, el epímero primeramente y después los hipómeros. En el caso nuestro, que estamos viendo la migración de estos mioblastos hacia las extremidades, estas se realizan a fines de la semana 6 y en el transcurso de la semana 7. Se van a disponer formando la musculatura extensora hacia dorsal y la musculatura flexora hacia ventral y entre ambos se va a ubicar el mesénquima, que va a dar origen al cartílago, al hueso y a los tendones, es decir, a pesar de la relación íntima que existe entre tendones y músculos, los tendones tienen también un origen mesenquimático, pero independiente de los somitos. Todo esto en la extremidad superior, recordar que en la extremidad inferior se produce una rotación inversa en 90o y esto hace que la musculatura extensora quede por ventral y la musculatura flexora quede por dorsal. Acá estamos viendo lo de la inervación, cuando se produce una migración de la musculatura epímera y una migración de la musculatura hipómera, los nervios espinales o nervios raquídeos emiten una rama dorsal hacia la musculatura epímera y una rama ventral hacia la musculatura hipómera, dicho sea de paso el elemento nervioso, es el primero que se desarrolla, primero es la estructura nerviosa y después llegan la musculatura epímera y la musculatura hipómera. Síndrome de Poland: Algunas malformaciones con respecto al desarrollo de los músculos, un síndrome o relativamente frecuente, el cual se relaciona con: · Acinesia, Ausencia o Escaso desarrollo del músculo pectoral mayor. Acá tenemos un Poland, en este caso hay un escaso desarrollo o inclusive puede no existir el músculo pectoral mayor, es solamente un efecto más que nada de naturaleza estética. Síndrome del Abdomen en Ciruela Pasa o “Prune Belly”: Otra complicación ya algo más severa, es el no desarrollo de toda la musculatura ancha del abdomen, o también puede ser un menor desarrollo de los músculos oblicuos anchos, del oblicuo mayor, menor y el músculo transverso. ● Escaso desarrollo de los músculos anchos del abdomen. Aquí vamos viendo cómo las vísceras abultan, debido al escaso desarrollo de estos músculos anchos del abdomen. En la imagen se puede apreciar un caso más severo del síndrome del abomden en Ciruela Pasa o o Prune Belly. ● No desarrollo de la musculatura. Aquí este es un caso algo más severo del mismo síndrome, no desarrollo de la musculatura ventrolateral abdominal. MÚSCULO DIAFRAGMA En la formación del músculo diafragma son cuatro los elementos que lo componen, el septum transverso, las membranas pleuroperitoneales, el mesenterio dorsal del esófago y la pared corporal dorsolateral. Recuerden que al comienzo de la semana 4 el septum transverso se ubica por rostral a lo que es el área cardiogénica, tenemos el área cardiogénica con el celoma intraembrionario, futura cavidad pericárdica por sobre él y por delante, rostral a esta área cardiogénica el septum transverso (Imagen del día 22). En el transcurso de la semana 4 debido al gran desarrollo cefálico de este embrión comienza a producirse una fuerte curvatura en sentido céfalo-caudal, que hace que desde su primitiva posición del septum transverso, rostral al corazón tubular primitivo, comience a cambiar de posición para que finalizada la semana 4 el septum transverso ya tenga su posición definitiva, es decir, ubicado por debajo el corazón tubular y de la cavidad pericárdica y separando incompletamente este nivel lo que va a ser la futura cavidad toráxica de la futura cavidad abdominal (imagen día 28), es decir en el transcurso de la semana 4 debido a que cefalocaudal como consecuencia del gran desarrollo prosencefálico del extremo anterior del tubo , la posición primigenia que ocupaba el septum transverso, rostral al corazón tubular primitivo mostrar, rostral al área cardiogénica, queda ya establecida su posición definitiva, caudal al corazón tubular primitivo y por ende también a la cavidad pericárdica. Aquí tenemos esquematizado el comienzo la semana 4 y fin de la semana 4, (en el comienzo de la semana 4) septum transverso rostral al área cardiogénica, (en el finde la semana 4) septum transverso ubicado por caudal al corazón tubular primitivo y a la futura cavidad pericárdica y como ya se dijo separando incompletamente lo que es la cavidad toráxica de la cavidad abdominal. ¿Qué pasa con el celoma intraembrionario? Recordar que el celoma intraembrionario es un espacio que queda entre la hoja somática y la hoja esplacnopleural del mesodermo lateral y que adopta la forma de una letra U y que presenta en su sector anterior lo que va a ser la futura cavidad pericárdica (1), en su extremo más caudal lo que va a ser la futura cavidad peritoneal (2) y entre ambos lo que va a ser la cavidad pleural (3), lo que vamos a conocer en este momento como el canal pericardio peritoneal, en este canal pericardio peritoneal es importante señalar que se va a desarrollar el divertículo respiratorio. Aquí tenemos una visión lateral del celoma intraembrionario, aquí esto estamos al nivel de ombligo (1), entonces aquí va a ser lo que es la futura cavidad peritoneal (2), acá la futura cavidad pleural (3) que en este momento se conoce con el nombre de canal pericardio peritoneal y acá la porción más cefálica (4) de este es el celoma intraembrionario que va a formar parte de la cavidad pericárdica. Aquí tenemos un esquema en el cual vemos lo siguiente, aquí se está desarrollando el septum transverso (1), en donde se va a desarrollar el hígado, se ve esófago (2), él divertículo traqueobronquial (3) y ambos lados los canales pericardioperitoneales (4), estos canales pericardioperitoneales van a ser en el futuro la cavidad pleural, estos canales pericardioperitoneales se van a cerrar por craneal por una membrana o pliegue, denominado pliegue pericardio o membrana pericardio pleural, por caudal se va a formar otra membrana u otro pliegue denominado pleuroperitoneal, y esta membrana o pliegue pleuroperitoneales que cierran por caudal el canal pericardio peritoneal van a formar parte del diafragma primigenio. Para entender la imagen, tenemos un embrión de semana 5, ahí tenemos esófago (E) aquí tenemos la tráquea desarrollándose (T), aquí está desarrollándose lo que va a ser el futuro pulmón izquierdo (Piz), el corazón tubular primitivo (Cz), aquí está la futura cavidad pericárdica (CPC), ahí está el canal pericardio peritoneal (CPPt) y acá llegamos a la cavidad peritoneal (CPt), hígado (H) y septum transverso (ST) es en esta zona donde nos tenemos que concentrar (zona alrededor del punto rojo). El cierre por caudal lo realiza el pliegue o membrana pleuroperitoneal (PPPT) que tiene una porción izquierda (más tardía) y otra derecha (más temprana), si la PPPT izquierda no cierra o lo hace de manera incompleta se desarrollan Hernias diafragmáticas congénitas o de bochdalek Por superior se cierra por el pliegue pleuropericárdico (PPPC) que cierra por craneal el canal pericardio peritoneal (CPPt) separando la futura cavidad pleural (CPL) de la cavidad cardiaca (PC) Elementos del diafragma primigenio 1. Septum transverso 2. Pliegue pleuroperitoneal Mesenterio esofágico: conformado por 3. Aorta 4. Esofago 5. Vena cava inferior SEMANA 5: SEMANA 6:continúa el desarrollo SEMANA 7: la formación del diafragma primigenio está completada ● Membrana pleuroperitoneal ya está fusionada con el septum ● Existe una separación entre cavidad torácica de la abdominal embrionaria, gracias a la formación del diafragma primigenio INERVACIÓN DEL DIAFRAGMA POR EL NERVIO FRÉNICO (par cervical IV y V) Se debe a que el origen del septum transverso es bastante cefálico (somitos 3 y 5) , Sin embargo como resultado del fuerte plegamiento cefálico (debido al gran desarrollo del prosencéfalo) el septum transverso comienza a descender para alrededor de la semana 8 estar ubicado a la altura del somito lumbar 1, en todo este trayecto arrastra al nervio frénico. Ahora bien, qué sucede con el componente muscular que proviene de la pared del tórax. Esto se debe al desarrollo de los pulmones. Los pulmones al ir creciendo aquí (en la imagen) tenemos el diafragma en su primera parte y por el otro lado vamos viendo cómo se le van incorporando periféricamente las fibras musculares provenientes de la pared como consecuencia del desarrollo de los pulmones. Al ir creciendo los pulmones entonces se va produciendo una migración de los mioblastos de las paredes laterales del tórax que contribuyen a formar parte de la periferia del diafragma. Recordar que el diafragma primigenio la mayor parte era el septum transverso, ahora debido a esta delaminación, es decir debido a este proceso de migración de los mioblastos a partir de la pared lateral del tórax, entonces se le agrega ese componente muscular. Acá (imagen) comienza el proceso del aporte de los mioblastos de las paredes laterales del programa comienza a partir de la semana 12, como consecuencia del desarrollo de los pulmones se le agrega el componente muscular al diafragma. DIAFRAGMA DEFINITIVO Aquí (imagen) tenemos entonces lo siguiente, finalizando la semana 40 tenemos el elemento muscular mayoritario, el que rodea la totalidad del músculo diafragma, proveniente de estos mioblastos torácicos y de ahí también la inervación a partir de los nervios torácicos del diafragma más el frénico. Una posición central del septum transverso. Del mesenterio dorsal del esófago va a dar origen a los pilares o cruras del diafragma, precisamente debido a que estos mioblastos que migran de la pared lateral entran a este mesenterio dorsal del esófago para constituir los pilares del diafragma y por último las primitivas membranas pleuroperitoneales que en la etapa del diafragma primigenio eran de considerable tamaño quedan reducidas a una mínima expresión. Aquí tenemos entonces (imagen) los elementos que constituyen un diafragma definitivo: ● El elemento muscular proveniente de los mioblastos de las paredes laterales de tórax ● El centro frénico lo que corresponde al septum transversum ● Los pilares del diafragma, del mesenterio dorsal del esófago ● Y en esa pequeña área ubicada en la intersección entre la hoja derecha y hoja izquierda del centro frénico y el elemento muscular, encontramos el vestigio de lo que eran las membranas pleuroperitoneales. Ahí están los cuatro elementos que componen el diafragma definitivo. HERNIAS DIAFRAGMÁTICAS CONGÉNITAS Con respecto a las hernias diafragmáticas congénitas las hay de 3 tripos ● ● Unas con un muy bajo porcentaje que son las hernias paraesternales: ○ Hernia paraesternal derecha o de Morgagni (2) no más allá del 5% ○ Hernia paraesternal izquierda o de Larrey (3) en un 1% Hernia de Bochdaleck que está aproximadamente ahí donde está señalizado con el (1) que es la que se encuentra con mayor frecuencia y corresponde a una hernia diafragmática congénita ahí a ese nivel (señalado en la imagen) y que corresponde a la no fusión o fusión incompleta de la membrana pleuroperitoneal izquierda. Ambas membranas que cierran por caudal el canal pericardio peritoneal, la izquierda cierra más tardíamente una de las explicaciones del por qué la derecha cierra más tempranamente la asocian el mayor desarrollo del hígado. El hígado influiría en un cierre más temprano, más prematuro del canal pericardioperitoneal derecho, mientras que el canal pericardio peritoneal izquierdo al cerrarse más tardíamente corre el riesgo de que ese cierre no se produzca o sea incompleto dando origen a la hernia de Bochdaleck. En esta hernia en realidad puede haber paso del estómago o inclusive de las vísceras entéricas al interior de la cavidad toráxica trayendo como por consiguiente un problema del desarrollo del pulmón izquierdo. Acá estamos observando la hernia de Bochdaleck, ubicada en lo que corresponde a la membrana pleuroperitoneal izquierda, junto a los elementos ya mencionados de un diafragma definitivo.