Embriología Médica (Langman) 14e - Desarrollo Cardíaco - PDF

ERRNVPHGLFRVRUJ ESTABLECIMIENTO Y DEFINICIÓN DE PATRONES DEL CAMPO CARDIACO PRIMARIO El sistema cardiovascular aparece a la mitad de la tercera semana, cuando el embrión ya no puede satisfacer sus requerimientos nutricionales solo mediante difusión. Las células cardiacas progenitoras se ubican en el epiblasto, justo adyacentes al extremo craneal de la línea primitiva. Desde ahí migran por la línea y hacia el interior de la capa visceral del mesodermo de la placa lateral, donde forman un grupo celular con forma de herradura que se denomina campo cardiogénico primario (CCP) en un punto craneal a los pliegues neurales (Fig. 13-1). Estas células forman ciertas regiones de las aurículas y todo el ventrículo izquierdo. El ventrículo derecho y el tracto de salida (cono arterial y tronco arterial) derivan del campo cardiogénico secundario (CCS) que también aporta células para la integración de las aurículas y el extremo caudal del corazón (Fig. 13-2). Este campo secundario de células reside en el mesodermo visceral (esplácnico) en un sitio ventral a la faringe (Fig. 13-2). Al tiempo que las células cardiacas progenitoras migran por la línea primitiva cerca del día 16 de la gestación, se determinan a ambos lados en sentido lateral a medial, para convertirse en las distintas estructuras del corazón (Fig. 13-1 A). La definición de patrones de estas células ocurre casi al mismo tiempo que el establecimiento de la lateralidad (lado izquierdo-derecho) en todo el embrión, y este proceso y la vía de señalización de la que depende (Fig. 13-3) resultan esenciales para el desarrollo cardiaco normal. ERRNVPHGLFRVRUJ 297 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-1 A. Vista dorsal del embrión presomítico tardío (alrededor de 18 días) tras retirar el amnios. Las células cardiacas progenitoras han migrado y formado el CCP de configuración en herradura ubicado en la capa esplácnica del mesodermo de la placa lateral. Al tiempo que migran, las células del CCP se vuelven específicas para dar origen a los lados izquierdo y derecho del corazón, lo que incluye al ventrículo izquierdo (VI) y partes de las dos aurículas (A). El ventrículo derecho (VD), el tracto de salida (cono arterial) (C) y el tronco arterial (T), así como el resto de las aurículas también muestran una definición de patrones izquierda-derecha, y están formados por el CCS. B. Corte transversal de un embrión en etapa similar, para mostrar la posición de las células del CCP en la capa del mesodermo visceral. C. Corte cefalocaudal de un embrión en etapa similar, en que se aprecia la posición de la cavidad pericárdica y el CCP. C, cono arterial; T, tronco arterial. ERRNVPHGLFRVRUJ 298 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-2 Dibujo en que se muestra el CCS ubicado en el mesodermo visceral por detrás de la faringe. El CCS aporta células que elongan los polos arterial y venoso del corazón, lo que incluye al ventrículo derecho y al tracto de salida (cono arterial y tronco arterial), así como a las aurículas y el seno venoso, respectivamente. El daño al CCS induce acortamiento de la región del tracto de salida, cuya consecuencia son defectos en esta estructura. Las células en el CCS también muestran lateralidad, de tal modo que las ubicadas en el lado derecho contribuyen a la porción izquierda de la región del tracto de salida, y aquéllas en el izquierdo contribuyen al lado derecho. Esta lateralidad queda determinada por la misma vía de señalización que establece la lateralidad de todo el embrión (Fig. 13-3); de esta forma se explica la naturaleza espiralada de la arteria pulmonar y la aorta, y asegura que esta última nazca del ventrículo izquierdo y que la primera lo haga del ventrículo derecho. Una vez que las células establecen el CCP son inducidas por el endodermo faríngeo subyacente para formar mioblastos cardiacos e islotes sanguíneos, que darán origen a las células hemáticas y los vasos por medio del proceso de vasculogénesis (Cap. 6, p. 85). Con el paso del tiempo los islotes se unen y constituyen un tubo en forma de herradura revestido por endotelio y rodeado por mioblastos. Esta región se conoce como región cardiogénica: el celoma intraembrionario (cavidad corporal primitiva) que se ubica sobre la misma se convierte luego en la cavidad pericárdica (Fig. 13-1 B, C). Además de la región cardiogénica, aparecen a ambos lados otros islotes sanguíneos, paralelos y cercanos a la línea media del embrión. Estos islotes generan un par de vasos longitudinales, las aortas dorsales. FIGURA 13-3 Esquema que representa la vista dorsal de un embrión de 16 días en que se representa la vía de la lateralidad. Esta vía se expresa en el mesodermo de la placa lateral en el lado izquierdo e implica a distintas moléculas de señalización, entre ellas la serotonina (5-HT), que da origen a la ERRNVPHGLFRVRUJ 299 ERRNVPHGLFRVRUJ expresión del factor de transcripción que codifica PITX2, el gen maestro de la lateralidad izquierda. Esta vía especifica el lado izquierdo del organismo y también programa a las células cardiacas del CCP y el CCS. El lado derecho también se especifica, pero los genes responsables de la definición de sus patrones no se han identificado en detalle. La alteración de la vía del lado izquierdo da origen a anomalías de lateralidad, entre ellas muchos defectos cardiacos (v. el Cap. 5, p. 64). Correlaciones clínicas Lateralidad y defectos cardiacos El establecimiento de la lateralidad durante la gastrulación (v. el Cap. 5, p. 59) resulta esencial para el desarrollo cardiaco normal debido a que determina a las células que contribuyen a los lados derecho e izquierdo del corazón, al tiempo que define sus patrones. El proceso requiere una cascada de señalización que incluye a la serotonina (5HT) como molécula clave para iniciar la vía (Fig. 13-3). La 5-HT se concentra en el lado izquierdo del embrión y mediante una señalización mediada por el factor de transcripción MAD3 restringe la expresión del gen Nodal al lado izquierdo, donde su producto desencadena una cascada de señalización que culmina con la expresión de PITX2, el gen maestro de la lateralidad izquierda (v. el Cap. 5, p. 63; Fig. 13-3). El lado derecho también se determina, pero las señales responsables de este evento no se han definido en forma apropiada. Las células progenitoras cardiacas también se determinan en esa fase por la vía de la lateralidad, tanto en relación con las estructuras del corazón que formarán como en cuanto a su correspondencia izquierda-derecha. Así, este periodo (días 16 a 18) resulta crítico para el desarrollo cardiaco, y los individuos con defectos de la lateralidad, como heterotaxia, a menudo tienen muchos tipos diferentes de malformaciones cardiacas, entre ellas dextrocardia (corazón orientado a la derecha), comunicación interventricular (CIV), comunicación interauricular (CIA), doble salida ventricular derecha [DSVD; en este defecto ambas arterias, aorta y pulmonar, salen del ventrículo derecho], y defectos del tracto de salida, como transposición de los grandes vasos, estenosis pulmonar y otros. Los defectos de la lateralidad cardiaca, como los isomerismos auricular y ventricular (las dos aurículas o los dos ventrículos tienen características similares y carecen de las diferencias normales izquierda-derecha) y las inversiones (las características de las aurículas y los ventrículos se invierten), también son consecuencia de alteraciones de la determinación del lado izquierdo y derecho en las células cardiacas progenitoras. Incluso en individuos con defectos cardiacos aislados, la causa puede corresponder a anomalías en el establecimiento de la lateralidad. Estos defectos cuentan también con un componente genético intenso, que se evidencia por el hecho de que la heterotaxia puede ser familiar y que los miembros de estas familias a menudo tienen defectos cardiacos, ya sea que presenten o no otra anomalía de la lateralidad. De modo similar, los individuos con situs inversus (inversión completa de la asimetría izquierda- ERRNVPHGLFRVRUJ 300 ERRNVPHGLFRVRUJ derecha de todos los órganos) tienen un riesgo un poco mayor de presentar un defecto cardiaco, pero el riesgo de que se afecte a sus hijos se incrementa en gran medida. La importancia de la lateralidad en el desarrollo normal del corazón explica los efectos teratogénicos de los antidepresivos de la clase de los inhibidores selectivos de la recaptura de serotonina (ISRS), que se han vinculado en estudios epidemiológicos con un aumento de los defectos cardiacos. El mecanismo de este efecto parece ser la alteración de la señalización mediada por 5-HT, importante en la vía de la lateralidad (v. el Cap. 5, p. 70). FORMACIÓN Y POSICIÓN DEL TUBO CARDIACO Al inicio la porción central de la región cardiogénica se ubica en una región anterior a la membrana orofaríngea y a la placa neural (Fig. 13-4 A). Sin embargo, con el cierre del tubo neural y la formación de las vesículas cerebrales el sistema nervioso central crece en dirección craneal con tanta rapidez que se extiende sobre la región cardiogénica central y la futura cavidad pericárdica (Fig. 13-4). Como consecuencia del crecimiento del cerebro y el plegamiento cefálico del embrión, la membrana orofaríngea sufre tracción en dirección ventral, mientras que el corazón y la cavidad pericárdica se localizan primero a nivel cervical y por último a nivel torácico (Fig. 13-4). Al tiempo que el embrión crece y se pliega en dirección cefalocaudal, también lo hace en sentido lateral (Fig. 3-5). Como consecuencia, las regiones media y caudal de los dos primordios cardiacos se fusionan, excepto en su extremo más caudal (Fig. 13-6). De manera simultánea la región central, curva y cefálica del tubo con forma de herradura se dilata para constituir el tracto de salida futuro y las regiones ventriculares. Así, el corazón se convierte en un tubo dilatado continuo, constituido por un revestimiento endotelial interno y una capa miocárdica externa (Fig. 13-5 C). Recibe el drenaje venoso en su polo caudal y comienza a bombear sangre desde el primer arco aórtico hacia la aorta dorsal en su polo craneal (Figs. 13-6 y 13-7). El tubo cardiaco en desarrollo se abulta cada vez más en dirección de la cavidad pericárdica. No obstante, al inicio permanece unido a la región dorsal de la cavidad pericárdica por medio de un pliegue de tejido mesodérmico, el mesocardio dorsal, que deriva del CCS (Fig. 13-5 C; Fig. 13-16 A, p. 190). En ningún momento existe mesocardio ventral. Al continuar el desarrollo, la región media del mesocardio dorsal se degenera y da origen al seno pericárdico transverso, que conecta ambos lados de la cavidad pericárdica. El corazón queda entonces suspendido en esa cavidad por medio de los vasos sanguíneos en sus extremos craneal y caudal (Fig. 13-7 D). ERRNVPHGLFRVRUJ 301 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-4 Figuras que muestran los efectos del crecimiento rápido del cerebro sobre la posición del corazón. Al inicio la región cardiogénica y la cavidad pericárdica se ubican en una posición anterior a la membrana orofaríngea. A. 18 días. B. 20 días. C. 21 días. D. 22 días. ERRNVPHGLFRVRUJ 302 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-5 Cortes transversales de embriones en distintas etapas de desarrollo, que muestran la formación de un solo tubo cardiaco a partir de los dos primordios. A. Embrión presomítico temprano (17 días). B. Embrión presomítico tardío (18 días). C. Etapa de ocho somitas (22 días). Se fusiona solo la región caudal del tubo con configuración en herradura. El tracto de salida y casi toda la región ventricular se forman por la dilatación y el crecimiento de la región en media luna de la herradura. ERRNVPHGLFRVRUJ 303 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-6 Vista frontal de un embrión, en que puede verse el corazón dentro de la cavidad pericárdica, y el intestino, anterior y posterior, en desarrollo con sus cavidades. Los tubos pareados que constituían los primordios cardiacos se fusionaron para formar un solo tubo, excepto en sus extremos caudales, que siguen separados. Estos extremos caudales del tubo cardiaco están incluidos en el tabique transverso, en tanto el tracto de salida conduce hacia el saco aórtico y los arcos aórticos. Mientras estos eventos ocurren, el miocardio se engrosa y secreta una capa de matriz extracelular rica en ácido hialurónico denominada gelatina cardiaca, que lo separa del endotelio (Fig. 13-5 C; Fig. 13-15, p. 189). Además, la formación del órgano proepicárdico ocurre en células mesenquimatosas ubicadas en el borde caudal del mesocardio dorsal. Las células de esta estructura proliferan y migran sobre la superficie del miocardio para constituir la capa epicárdica (epicardio) del corazón. Así, el tubo cardiaco queda constituido por tres capas: (1) el endocardio, que forma el revestimiento endotelial interno del corazón; (2) el miocardio, que constituye la pared muscular, y (3) el epicardio o pericardio visceral, que cubre el exterior del tubo. Esta capa externa es responsable de la formación de las arterias coronarias; tanto de su capa endotelial como de la capa del músculo liso. FORMACIÓN DEL ASA CARDIACA El tubo cardiaco sigue aumentando de tamaño al tiempo que se agregan células ERRNVPHGLFRVRUJ 304 ERRNVPHGLFRVRUJ del CCS en su extremo craneal (Fig. 13-2). Este proceso de crecimiento resulta esencial para la integración normal del ventrículo derecho y la región del tracto de salida (cono y tronco arterial, que forman parte de la aorta y de la arteria pulmonar) y para el proceso de plegamiento. Si se inhibe el crecimiento del tubo cardiaco, se desarrolla una serie de defectos del tracto de salida, entre ellos DSVD (ambas arterias, aorta y pulmonar, emergen del ventrículo derecho), CIV (comunicación interventricular), tetralogía de Fallot (Fig. 13-34), atresia pulmonar (Fig. 13-36 B) y estenosis pulmonar. Mientras el tracto de salida continúa alargándose, el tubo cardiaco comienza a curvarse el día 23. La porción cefálica del tubo realiza esta acción en dirección ventral, caudal y hacia la derecha (Fig. 13-7), en tanto la porción auricular (caudal) se desplaza en sentido dorsal, craneal y a la izquierda (Figs. 13-7 y 13-8 A). Este plegamiento, que pudiera ser consecuencia de cambios de la configuración celular, origina el asa cardiaca. Su formación se completa el día 28. Mientras se forma el asa cardiaca se observan expansiones localizadas a todo lo largo del tubo. La porción auricular, al inicio una estructura par situada fuera de la cavidad pericárdica, constituye una aurícula común y posteriormente se incorporará a la cavidad pericárdica (Fig. 13-7). La unión auriculoventricular no se expande y da origen al conducto auriculoventricular, que conecta a la aurícula común con el ventrículo embrionario temprano (Fig. 13-9). El bulbo arterial es estrecho, excepto en su tercio proximal. Esta región dará origen a la porción trabeculada del ventrículo derecho (Figs. 13-7 y 13-9). La región media, el cono arterial, constituirá los tractos de salida de los dos ventrículos. La porción distal del bulbo, el tronco arterial, formará las raíces y los segmentos proximales de la aorta y la arteria pulmonar (Fig. 13-9). La unión entre el ventrículo y el bulbo arterial, indicada externamente por el surco bulboventricular (Fig. 13-7 C), permanece estrecha. Se le denomina foramen (agujero) interventricular primario (Fig. 13-9). Así, el tubo cardiaco se organiza por regiones siguiendo su eje cráneo-caudal en el orden siguiente: región troncoconal, ventrículo derecho, ventrículo izquierdo y región auricular (Fig. 13-7 A-C). Cuando el plegamiento se completa el tubo cardiaco de pared lisa comienza a desarrollar trabéculas primitivas en dos zonas bien delimitadas, justo en posición proximal y distal al foramen interventricular primario (Fig. 13-9). El bulbo conserva sus paredes lisas durante algún tiempo. El ventrículo primitivo, que cuenta ahora con trabéculas, se denomina ventrículo izquierdo primitivo. De igual modo, el tercio proximal trabeculado del bulbo cardiaco se nombra ventrículo derecho primitivo (Fig. 13-9). ERRNVPHGLFRVRUJ 305 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-7 Formación del asa cardiaca. A. 22 días. B. 23 días. C. 24 días. D. Vista frontal del tubo cardiaco en proceso de plegamiento dentro de la cavidad pericárdica. El ventrículo primitivo se desplaza en dirección ventral y hacia la derecha, en tanto la región auricular se mueve en dirección dorsal y hacia la izquierda (flechas). ERRNVPHGLFRVRUJ 306 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-8 Corazón de un embrión de 5 mm (28 días). A. Vista desde el lado izquierdo. B. Vista frontal. El bulbo cardiaco está dividido en tronco arterial, cono arterial y porción trabeculada del ventrículo derecho. Línea punteada, pericardio. ERRNVPHGLFRVRUJ 307 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-9 Corte frontal del corazón en un embrión de 30 días, que muestra el foramen interventricular primario y el conducto de entrada de la aurícula al ventrículo izquierdo primitivo. Obsérvese el borde bulboventricular. Flechas, dirección del flujo sanguíneo. La región troncoconal del tubo cardiaco, al inicio en el lado derecho de la cavidad pericárdica, se desplaza de manera gradual hasta alcanzar una posición más medial. Este cambio de posición es consecuencia de la formación de dos dilataciones transversales en la aurícula, que sobresalen a cada lado del bulbo cardiaco (Figs. 13-8 B y 13-9). Correlaciones clínicas Anomalías del asa cardiaca La dextrocardia es un trastorno en que el corazón se sitúa en el lado derecho del tórax y no en el izquierdo, y ocurre cuando la región cefálica del tubo cardiaco toma una dirección ventral, caudal y a la izquierda mientras que la región caudal lo hace en dirección dorsal, craneal y a la derecha. El defecto puede ser inducido durante la gastrulación, en que se establece la lateralidad, o un poco después, cuando ocurre el plegamiento cardiaco. La dextrocardia puede acompañarse de situs inversus, una inversión completa de la asimetría de todos los órganos, o puede asociarse con secuencias de lateralidad (heterotaxia), en que solo la posición de algunos órganos se invierte (v. el Cap. 5, p. 66). REGULACIÓN MOLECULAR DEL DESARROLLO CARDIACO Las señales del endodermo anterior (craneal) dan origen a una región formadora del corazón en el mesodermo visceral suprayacente mediante la inducción de la síntesis del factor de transcripción NKX2.5. Para la emisión de señales se requiere la secreción de las proteínas morfogenéticas óseas (BMP) de los tipos 2 y 4, que son secretadas por el endodermo y el mesodermo de la placa lateral. De manera concomitante, la actividad de las proteínas WNT (3a y 8), que secreta el tubo neural, debe bloquearse ya que por lo normal inhiben el desarrollo cardiaco. Los inhibidores de las proteínas WNT (CRESCENT y CERBERUS) son sintetizados por las células del endodermo en adyacencia inmediata al mesodermo formador del corazón en la mitad anterior del embrión. La combinación de la actividad de las BMP y la inhibición de las WNT por CRESCENT y CERBERUS induce la expresión del NKX2.5, el gen maestro para el desarrollo cardiaco (Figs. 13-1 y 13-10). La expresión de las BMP también genera regulación positiva del factor de crecimiento de fibroblastos 8 (FGF8), que es importante para la expresión de las proteínas específicas del ERRNVPHGLFRVRUJ 308 ERRNVPHGLFRVRUJ corazón. Una vez que se forma el tubo cardiaco, la porción venosa es determinada por el ácido retinoico (AR) sintetizado por el mesodermo adyacente a las estructuras que se convertirán en el seno venoso y las aurículas. Tras esta exposición inicial al AR, estas estructuras expresan el gen de la deshidrogenasa de retinaldehído, que permite que sinteticen su propio AR y las compromete para convertirse en estructuras cardiacas caudales. Las concentraciones menores de AR en regiones cardiacas de ubicación más anterior (ventrículos y tracto de salida) contribuyen a la determinación de estas estructuras. La importancia del AR en la señalización cardiaca explica la razón por la cual el compuesto puede inducir distintos defectos cardiacos. El gen NKX2.5 tiene un homeodominio y es un homólogo del gen tinman que regula el desarrollo cardiaco en Drosophila. El TBX5 es otro factor de transcripción que contiene un motivo de unión al DNA conocido como caja-T. Con expresión posterior a la de NKX2.5, desempeña un papel importante en la tabicación. La formación del asa cardiaca depende de distintos factores, entre ellos la vía de la lateralidad y la expresión del gen del factor de transcripción PITX2 en el mesodermo de la placa lateral en el lado izquierdo. El PITX2 puede participar en el depósito y la función de moléculas de la matriz extracelular que facilitan la formación del asa. Además, el gen NKX2.5 permite la regulación positiva de los genes de los factores de transcripción HAND1 y HAND2, que se expresan en el tubo cardiaco primitivo y más tarde quedan restringidos a los futuros ventrículos izquierdo y derecho, respectivamente. Efectores distales de estos genes participan en el fenómeno de formación del asa. HAND1 y HAND2, bajo la regulación de la NKX2.5, también contribuyen a la expansión y la diferenciación de los ventrículos. La elongación del tracto de salida por el CCS está regulada en parte por SONIC HEDGEHOG. SHH, que se expresa en el endodermo del arco faríngeo (v. el Cap. 17, p. 286), actúa por medio de su receptor patched (v. el Cap. 1, p. 9), al que expresan las células del CCS, para estimular la proliferación celular local. Mientras tanto, la señalización por la vía NOTCH, mediada por su ligando JAG1 (v. el Cap. 1, p. 10), es responsable de la regulación positiva de los FGF en el CCS, que a su vez controlan la migración y la diferenciación de las células de la cresta neural, esenciales para la tabicación del tracto de salida (v. la p. 199) y del desarrollo y la definición de los patrones de los arcos aórticos (v. la p. 206). Las mutaciones de los genes SHH, NOTCH y JAG1 son responsables de algunos defectos del tracto de salida, del arco aórtico y del corazón. ERRNVPHGLFRVRUJ 309 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-10 Inducción del corazón. Las BMP que son secretadas por el endodermo y el mesodermo de la placa lateral, combinadas con la inhibición de la expresión del WNT por el factor CRESCENT en la mitad anterior del embrión, inducen la expresión del NKX2.5 en la región formadora del corazón del mesodermo de la placa lateral (capa visceral). El gen NKX2.5 es así responsable de la inducción cardiaca. DESARROLLO DEL SENO VENOSO A la mitad de la cuarta semana el seno venoso recibe la sangre venosa proveniente de las astas de los senos derecho e izquierdo (Fig. 13-11 A). Cada asta recibe sangre de tres venas importantes: (1) la vena vitelina u onfalomesentérica, (2) la vena umbilical y (3) la vena cardinal común. Al inicio, la comunicación entre el seno y la aurícula es amplia. A pesar de esto, en poco tiempo la entrada al seno se desplaza hacia la derecha (Fig. 13-11 B). Este desplazamiento se debe ante todo a la presencia de cortocircuitos sanguíneos izquierda-derecha, que se observan en el sistema venoso durante la cuarta y quinta semanas del desarrollo. Con la obliteración de la vena umbilical derecha y la vena vitelina izquierda durante la quinta semana, el asta del seno izquierdo del seno venoso pierde con rapidez su importancia (Fig. 13-11 B). Cuando a las 10 semanas se oblitera la vena cardinal común izquierda lo único que queda del asta del seno izquierdo es la vena oblicua de la aurícula izquierda y el seno coronario (Fig. 13-12). Como consecuencia de los cortocircuitos izquierda-derecha de la sangre, el asta y las venas del seno derecho aumentan sus dimensiones de modo considerable. El asta derecha, que ahora constituye la única comunicación entre el seno venoso original y la aurícula, se incorpora a la aurícula derecha para dar origen a la porción lisa de la pared de esa cavidad (Fig. 13-13). Su sitio de entrada, el orificio sinoauricular, se encuentra flanqueado por un pliegue valvular, las válvulas venosas derecha e izquierda (Fig. 13-13 A). En su región ERRNVPHGLFRVRUJ 310 ERRNVPHGLFRVRUJ dorsocraneal, las válvulas se fusionan y conforman una cresta conocida como septo espurio (Fig. 13-13 A). Al inicio las válvulas son grandes, pero cuando el asta del seno derecho se incorpora a la pared de la aurícula, la válvula venosa izquierda y septo espurio se fusionan con el tabique auricular en desarrollo (Fig. 13-13 B). La porción superior de la válvula venosa derecha desaparece por completo. Su segmento inferior crece para conformar dos estructuras: (1) la válvula de la vena cava inferior y (2) la válvula del seno coronario (Fig. 13- 13 B). La cresta terminal crea la línea divisoria entre la porción trabeculada original de la aurícula derecha y su pared lisa (sinus venarum), que se origina a partir del asta sinusal derecha (Fig. 13-13 B). FIGURA 13-11 Vista dorsal del seno venoso en dos fases de su desarrollo, alrededor de los 24 días (A) y a los 35 días (B). Línea punteada, sitio de entrada del seno venoso a la cavidad auricular. Cada dibujo se acompaña de un esquema para mostrar el corte transversal de las grandes venas y su relación con la cavidad auricular. VCA, vena cardinal anterior; VCP, vena cardinal posterior; VU, vena umbilical; VV, vena vitelina; VCC, vena cardinal común. ERRNVPHGLFRVRUJ 311 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-12 Etapa final del desarrollo del seno venoso y de las grandes venas. FORMACIÓN DE LOS TABIQUES CARDIACOS Los tabiques principales del corazón se forman entre los días 27 y 37 del desarrollo, cuando la longitud del embrión aumenta de 5 mm a 16 y 17 mm, aproximadamente. Un mecanismo por el cual puede formarse un tabique implica el crecimiento activo de dos masas de crecimiento activo que se aproximan una a otra hasta fusionarse, de modo que dividen la cavidad en dos conductos independientes (Fig. 13-14 A, B). Un tabique de este tipo también pudiera formarse por el crecimiento activo de una sola masa tisular que se expande hasta alcanzar el lado opuesto de la cavidad (Fig. 13-14 C). La formación de este tipo de masas tisulares, denominadas almohadillas o cojinetes endocárdicos, depende de la síntesis y el depósito de matriz extracelular, así como de la migración y la proliferación de las células. Así, en regiones en que se forman estas almohadillas existe incremento de la síntesis de matriz extracelular, que da origen a prominencias cubiertas por células endocárdicas que se introducen a la cavidad (Fig. 13-15 A, B). Estas prominencias endocárdicas se desarrollan en las regiones auriculoventricular y troncoconal, y en estos sitios facilitan la formación de los tabiques auricular y ventricular (porción membranosa), los conductos y las válvulas auriculoventriculares (Fig. 13-16), y los conductos aórtico y pulmonar (Fig. 13-20). De manera eventual, estas almohadillas son pobladas por células que migran y proliferan hacia la matriz: en las almohadillas aurículoventriculares, se trata de células provenientes del tejido endocárdico adyacente, que tras separarse de sus vecinas se desplazan hacia la matriz (Fig. 13-15 C); en las crestas troncoconales se trata de células de la cresta neural que migran desde los pliegues neurales craneales hasta la región del tracto de salida (v. la p. 199 y Fig. 13-30, p. 201). Debido a su ubicación estratégica, las ERRNVPHGLFRVRUJ 312 ERRNVPHGLFRVRUJ anomalías de la formación de las almohadillas endocárdicas pueden inducir malformaciones cardiacas, entre ellas comunicación interauricular e interventricular (CIA y CIV, respectivamente), a la vez que defectos que implican a los grandes vasos (p. ej., transposición de los grandes vasos, tronco arterial persistente y tetralogía de Fallot). FIGURA 13-13 Vista ventral de cortes coronales que pasan por el corazón a la altura del conducto auriculoventricular, para mostrar el desarrollo de las válvulas venosas. A. 5 semanas. B. Etapa fetal. El sinus venarum (azul) tiene pared lisa; deriva del asta derecha del seno venoso. Flechas, flujo sanguíneo. FIGURA 13-14 A, B. Formación del tabique a partir de dos crestas en crecimiento activo (almohadillas endocárdicas) que se aproximan una a otra hasta fusionarse. C. Tabique formado por una sola masa ERRNVPHGLFRVRUJ 313 ERRNVPHGLFRVRUJ celular con crecimiento activo, como ocurre con el septum primum y el septum secundum. D-F. Formación de un tabique por medio de la fusión de dos porciones de la pared cardiaca que sufren expansión. Un tabique de este tipo nunca divide por completo las dos cavidades. FIGURA 13-15 Dibujos que muestran el desarrollo de las almohadillas endocárdicas. A. Al inicio el tubo cardiaco está constituido por miocardio y endocardio, separados por una capa de matriz extracelular (MEC). B. Las almohadillas endocárdicas se forman en el conducto auriculoventricular y en el tracto de salida como expansiones de la MEC. C. Las células migran hacia las almohadillas y proliferan: en el conducto auriculoventricular estas células derivan del endocardio; en el tracto de salida derivan de la cresta neural (v. la p. 199). ERRNVPHGLFRVRUJ 314 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-16 Tabiques auriculares en distintas fases del desarrollo. A. 30 días (6 mm). B. Misma etapa que (A), vista desde la derecha. C. 33 días (9 mm). D. Misma etapa que (C), vista desde la derecha. E. 37 días (14 mm). F. Neonato. G. Tabique auricular visto desde la derecha: misma etapa que ERRNVPHGLFRVRUJ 315 ERRNVPHGLFRVRUJ (F). AD, aurícula derecha; VD, ventrículo derecho; AI, aurícula izquierda; VI, ventrículo izquierdo. El otro mecanismo por el que se forman tabiques no implica almohadillas endocárdicas. Si, por ejemplo, una tira estrecha de tejido en la pared de la aurícula o del ventrículo no llegara a crecer cuando las regiones a cada uno de sus lados se expanden con rapidez, se formará una cresta estrecha entre estas dos regiones en expansion (Fig. 13-14 D, E). Cuando el crecimiento de las regiones en expansión continúa en cualquiera de los lados de la porción estrecha, las dos paredes se aproximan entre sí y terminan fusionándose para constituir un tabique (Fig. 13-14 F). Un tabique de este tipo nunca cierra por completo la cavidad original, sino deja un conducto comunicante estrecho entre las dos estructuras expandidas. El conducto suele sufrir un cierre secundario por la proliferación del tejido de otras estructuras cercanas. Es un tabique de este tipo el que divide de manera parcial las aurículas y los ventrículos. Formación del tabique en la aurícula común Al final de la cuarta semana una cresta en forma de media luna crece desde el techo de la aurícula común hacia su cavidad. Esta cresta es la primera porción del septum primum (Figs. 13-13 A y 13-16 A, B). Los dos extremos de este tabique se expanden hacia las almohadillas endocárdicas en el conducto auriculoventricular. El orificio que persiste entre el borde inferior del septum primum y las almohadillas endocárdicas es el ostium primum (Fig. 13-16 A, B). A continuación, extensiones de las almohadillas endocárdicas superior e inferior crecen siguiendo el borde del septum primum, con lo que cierran el ostium primum (Fig. 13-16 C, D). Sin embargo, antes de que termine el cierre, un proceso de muerte celular programada (apoptosis) produce perforaciones en la región superior del septum primum. La coalescencia de estas zonas da origen al ostium secundum, lo que asegura el paso libre de la sangre de la aurícula primitiva derecha a la izquierda (Fig. 13-16 B, D). Cuando la cavidad de la aurícula derecha se expande como consecuencia de la incorporación del asta del seno venoso aparece un nuevo pliegue con forma de media luna. Este pliegue nuevo, el septum secundum (Fig. 13-16 C, D), nunca divide por completo la cavidad auricular (Fig. 13-16 F, G). Su extremo anterior se extiende hacia abajo en dirección del tabique en el conducto auriculoventricular. Cuando la válvula venosa izquierda y el septo espurio se fusionan con el lado derecho del septum secundum, el borde cóncavo libre de esta última estructura comienza a superponerse al ostium secundum (Fig. 13-16 E, F). La abertura que deja el septum secundum se denomina foramen oval (agujero oval). Cuando la porción superior del septum primum desaparece de manera gradual, la porción remanente se convierte en la válvula del foramen oval. La vía de paso entre las dos cavidades auriculares queda constituida por una hendidura oblicua elongada (Fig. 13-16 E-G) por la que la sangre de la aurícula derecha fluye hacia el lado izquierdo (flechas en Figs. 13-13 B y 13-16 E). Tras el nacimiento, cuando inicia la circulación pulmonar y la presión en la ERRNVPHGLFRVRUJ 316 ERRNVPHGLFRVRUJ aurícula izquierda se eleva, la válvula del foramen oval queda comprimida contra el septum secundum, lo que oblitera el foramen oval y separa la aurícula derecha de la aurícula izquierda. En cerca de 20% de los casos, la fusión del septum primum con el septum secundum es incompleta, y se conserva una hendidura oblicua estrecha entre las dos aurículas. Esta condición se denomina foramen oval permeable; no permite la derivación intracardiaca de la sangre. Formación de la aurícula izquierda y la vena pulmonar Mientras la aurícula primitiva derecha crece gracias a la incorporación del asta del seno derecho, la aurícula izquierda primitiva también se encuentra en expansión. Entre tanto, el mesénquima en el extremo caudal del mesocardio dorsal que sostiene al tubo cardiaco dentro de la cavidad pericárdica (Fig. 13-17 A) comienza a proliferar. En ese momento, al tiempo que el septum primum crece hacia abajo desde el techo de la aurícula común, este mesénquima en proliferación constituye la protuberancia mesenquimatosa dorsal (PMD), y este tejido que crece con el septum primum hacia el conducto auriculoventricular (Fig. 13-17 B, C). Contenida dentro de la PMD se encuentra la vena pulmonar en desarrollo, que queda ubicada en la aurícula izquierda por el crecimiento y el desplazamiento de la PMD (Fig. 13-17 C). De manera eventual la porción remanente de la PMD en el extremo del septum primum contribuye a la formación de la almohadilla endocárdica en el conducto auriculoventricular (Fig. 13-17 D). El tronco principal de la vena pulmonar, que se abre en la aurícula izquierda, envía dos ramas a cada pulmón. Luego, al tiempo que continúa el crecimiento de la aurícula izquierda, el tronco principal queda incorporado a la pared posterior hasta el sitio en que ramifica, lo que hace que en la cámara auricular se formen cuatro orificios independientes para las venas pulmonares (Figs. 13-17 D y 13-18). ERRNVPHGLFRVRUJ 317 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-17 A. Dibujo que muestra al tubo cardiaco suspendido dentro de la cavidad pericárdica por el mesocardio dorsal, un mesenterio unido al mesodermo que circunda al tubo intestinal, y deriva del CCS (v. la Fig. 13-5 C). En esta fase la porción central del mesocardio se degrada, de tal modo que el tubo cardiaco queda sostenido solo por sus dos extremos. B, C. En el polo auricular una porción del mesocardio dorsal prolifera para constituir la protuberancia mesenquimatosa dorsal (PMD), que penetra la pared auricular a la izquierda del septum primum. La vena pulmonar se forma dentro del mesénquima de la PMD y queda ubicada en la pared posterior de la aurícula izquierda al tiempo que la PMD crece hacia abajo junto con el septum primum. D. Al inicio el único tronco de la vena pulmonar ingresa a la aurícula izquierda, pero al tiempo que la pared auricular se expande, queda incorporado a la aurícula izquierda hasta el grado en que sus cuatro ramas, dirigidas a los pulmones, quedan separadas. En consecuencia, una vez que el proceso de expansión auricular termina las venas pulmonares forman cuatro orificios en la aurícula izquierda. Un segmento de la PMD persiste en el extremo del septum primum y contribuye a la formación de las almohadillas endocárdicas en torno al conducto auriculoventricular. AD, aurícula derecha; VD, ventrículo derecho; AI, aurícula izquierda; VI, ventrículo izquierdo. ERRNVPHGLFRVRUJ 318 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-18 Cortes coronales por el corazón, para mostrar el desarrollo de las porciones lisas de la pared de las aurículas derecha e izquierda. Tanto la pared del asta derecha del seno venoso (azul) como la vena pulmonar (rojo) se incorporan al corazón para dar origen a las regiones de la pared lisa de las aurículas. Correlaciones clínicas Hasta fecha reciente se pensaba que la vena pulmonar se formaba por la evaginación de la aurícula izquierda; concepto que dificultaba definir la etiología de defectos congénitos poco frecuentes en los que las venas pulmonares drenan en otros vasos sanguíneos o directamente en la aurícula derecha, un trastorno conocido como retorno venoso pulmonar anómalo total (RVPAT). Sin embargo, el conocimiento en torno a que la vena deriva del mesocardio dorsal como parte de la PMD permite comprender el modo en que el defecto puede desarrollarse tan solo por una ubicación anómala de la PMD. Por ejemplo, la desviación de la PMD a la derecha coloca la vena pulmonar en la aurícula derecha, en vez de la izquierda (20% de los casos) o si ocurre desviación a la derecha más pronunciada la vena puede drenar en la vena cava superior o el tronco braquiocefálico (50% de los casos). Puesto que el mesocardio dorsal es por lo general una estructura de la línea media, no resulta sorprendente que el RVPAT ocurra a menudo en individuos con heterotaxia. De este modo, cada aurícula se desarrolla mediante expansión (Fig. 13-14 D- F) y por la incorporación de estructuras vasculares: el seno venoso a la aurícula derecha y el tronco de la vena pulmonar a la aurícula izquierda (Fig. 13-18). En el corazón completamente desarrollado la aurícula derecha embrionaria original se convierte en el apéndice auricular trabeculado derecho, que cuenta con músculos pectíneos, en tanto el sinus venarum se forma a partir del asta derecha del seno venoso (Fig. 13-18 A). La aurícula izquierda embrionaria original queda representada por poco más que el apéndice auricular trabeculado, en tanto que la porción lisa de su pared se forma a partir de la vena pulmonar (Fig. 13-18 B). ERRNVPHGLFRVRUJ 319 ERRNVPHGLFRVRUJ Formación del tabique en el conducto auriculoventricular Al final de la cuarta semana aparecen cuatro almohadillas endocárdicas auriculoventriculares: una a cada lado, otra más en el borde dorsal (superior) del conducto auriculoventricular y una en su borde ventral (inferior; Figs. 13-19 y 13-20). Al inicio el conducto auriculoventricular permite solo el acceso al ventrículo izquierdo primitivo y está separado del bulbo arterial por el borde bulboventricular (cono) (Fig. 13-9). Cerca del final de la quinta semana, no obstante, el extremo posterior del borde se extiende casi hasta la mitad de la base de la almohadilla endocárdica dorsal y se vuelve mucho menos prominente (Fig. 13-20). Debido a que el conducto auriculoventricular se expande hacia la derecha, la sangre que pasa por el orificio auriculoventricular adquiere entonces acceso directo tanto al ventrículo primitivo izquierdo como al ventrículo primitivo derecho. Además de las almohadillas endocárdicas dorsal y ventral, aparecen dos almohadillas auriculoventriculares laterales en los bordes derecho e izquierdo del conducto (Figs. 13-19 y 13-20). Las almohadillas dorsal y ventral, entre tanto, se proyectan en mayor medida hacia la cavidad y se fusionan, lo que da origen a una división completa del conducto en orificios auriculoventriculares izquierdo y derecho al final de la quinta semana (Figs. 13-16 B, D y 13-19). Válvulas auriculoventriculares Una vez que las almohadillas endocárdicas auriculoventriculares se fusionan, cada orificio auriculoventricular queda circundado por proliferaciones locales de tejido mesenquimatoso derivadas de las almohadillas endocárdicas (Fig. 13-21 A). Cuando el torrente sanguíneo ahueca y adelgaza el tejido de la superficie ventricular de estas proliferaciones, el tejido mesenquimatoso se vuelve fibroso e integra las válvulas auriculoventriculares, que permanecen unidas a la pared ventricular por medio de cordones musculares (Fig. 13-21 B, C). Por último, el tejido muscular de estos cordones degenera y es sustituido por tejido conectivo denso. Las válvulas quedan entonces conformadas por tejido conectivo cubierto por endocardio. Están conectadas a trabéculas musculares gruesas en la pared del ventrículo, los músculos papilares, por medio de cuerdas tendinosas (Fig. 13-21 C). De este modo, se forman dos valvas que integran la válvula bicúspide (o mitral) en el conducto auriculoventricular izquierdo, y otras tres, que originan la válvula tricúspide, en el lado derecho. ERRNVPHGLFRVRUJ 320 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-19 Formación del tabique en el conducto auriculoventricular. De izquierda a derecha, días 23, 26, 31 y 35. La abertura circular inicial se ensancha en sentido transversal. FIGURA 13-20 Sección frontal del corazón en un embrión de 35 días. En esta fase del desarrollo la sangre de la cavidad auricular ingresa al ventrículo izquierdo primitivo y también al ventrículo derecho primitivo. Obsérvese el desarrollo de las almohadillas en el conducto auriculoventricular. También son visibles las almohadillas del tronco y del cono. Círculo, foramen interventricular primitivo. FIGURA 13-21 Formación de las válvulas auriculoventriculares y las cuerdas tendinosas. Las válvulas se ahuecan por su cara ventricular, pero permanecen unidas a la pared ventricular mediante cuerdas tendinosas. Correlaciones clínicas ERRNVPHGLFRVRUJ 321 ERRNVPHGLFRVRUJ Malformaciones cardiacas Las anomalías cardiacas y vasculares constituyen la categoría más numerosa de defectos congénitos humanos y se identifican en 1% de los recién nacidos vivos. La incidencia en mortinatos es 10 veces más alta. Se calcula que 12% de los neonatos con cardiopatías congénitas tiene alguna anomalía cromosómica y, en contraste, que 33% de los recién nacidos con alguna anomalía cromosómica tiene un defecto cardiaco. Por otro lado, 30% de los defectos cardiacos ocurre en neonatos con otras malformaciones mayores. Alrededor de 2% de las malformaciones cardiacas es producto de agentes ambientales, pero la mayor parte se debe a una interacción compleja entre los factores genéticos y los ambientales (etiología multifactorial). Ejemplos clásicos de teratógenos cardiovasculares son el virus de la rubeola y la talidomida. Otros son el ácido retinoico, el alcohol y muchos otros compuestos. Enfermedades maternas, como la diabetes dependiente de insulina, también se han vinculado con defectos cardiacos. Entre los blancos capaces de inducir defectos cardiacos por trastornos genéticos o teratógenos, se encuentran las células progenitoras cardiacas del CCP y del CCS, las células de la cresta neural, las almohadillas endocárdicas y otros tipos de células importantes para el desarrollo cardiaco (Cuadro 13-1, p. 205). El hecho de que una misma malformación pueda producirse por la afectación de distintos blancos (p. ej., transposición de los grandes vasos por daño al CCS o las células de la cresta neural) implica que los defectos cardiacos tienen origen heterogéneo y son difíciles de clasificar desde la perspectiva epidemiológica. Los genes que regulan el desarrollo cardiaco se están identificando y mapeando, y se están descubriendo mutaciones cuya consecuencia son los defectos cardiacos. Por ejemplo, las mutaciones del gen de determinación cardiaca NKX2.5 en la región cromosómica 5q35 puede dar origen a CIA (del tipo del ostium secundum), tetralogía de Fallot y retrasos de la conducción auriculoventricular con un patrón autosómico dominante. Las mutaciones del gen TBX5 dan origen al síndrome de Holt-Oram, que se caracteriza por anomalías preaxiales (radiales) en las extremidades y CIA. También se observan defectos en la porción muscular del tabique interventricular. El síndrome de Holt-Oram pertenece al grupo de los síndromes corazón-mano, que ilustran que los mismos genes pueden participar en procesos del desarrollo diversos. Por ejemplo, el TBX5 regula el desarrollo de las extremidades superiores y participa en la tabicación cardiaca. El síndrome de Holt-Oram se hereda como un rasgo autosómico dominante, con una frecuencia de 1/100 000 nacidos vivos. Las mutaciones de varios genes que regulan la síntesis de las proteínas del sarcómero desencadenan miocardiopatía hipertrófica, que puede inducir muerte súbita en atletas y en la población general. La enfermedad se hereda como rasgo autosómico dominante, y la mayor parte de las mutaciones (45%) se identifica en el gen de cadena pesada de la miosina β (14q11.2). La ERRNVPHGLFRVRUJ 322 ERRNVPHGLFRVRUJ consecuencia es la hipertrofia cardiaca por la alteración de la organización de los cardiomiocitos (desorganización miocárdica), que puede afectar en forma adversa el gasto cardiaco, la conducción o ambos. La inversión ventricular es un defecto en que el ventrículo izquierdo morfológico está en el lado derecho y se comunica con la aurícula derecha por medio de la válvula mitral. El ventrículo derecho morfológico se ubica en el lado izquierdo y conecta con la aurícula izquierda por medio de la válvula tricúspide. El defecto en ocasiones se denomina levotransposición de los grandes vasos debido a que la arteria pulmonar sale del ventrículo izquierdo morfológico y la aorta lo hace del ventrículo derecho morfológico. Sin embargo, las arterias están en su posición normal, en tanto los ventrículos se invierten. La anomalía se produce durante el establecimiento de la lateralidad y la determinación de los lados izquierdo y derecho del corazón por la vía de la lateralidad. El síndrome de corazón derecho hipoplásico y el síndrome de corazón izquierdo hipoplásico (Fig. 13-22) son defectos raros que generan el subdesarrollo de los lados derecho o izquierdo del corazón, respectivamente. En el lado derecho el ventrículo es muy pequeño, la arteria pulmonar se ve afectada y puede cursar con atresia o estenosis, en tanto la aurícula puede ser pequeña; en el lado izquierdo el ventrículo es muy pequeño, la aorta puede mostrar atresia o estenosis y la aurícula puede tener un menor tamaño. La lateralidad vinculada con estos defectos sugiere un problema de la determinación de las células progenitoras cardiacas izquierdas y derechas en una fase temprana de la morfogénesis cardiaca. También pueden surgir defectos cuando hay una expresión errónea de los factores de transcripción hélice-asa-hélice hand tipo 1 (ventrículo izquierdo) y hand tipo 2 (ventrículo izquierdo), que regulan el crecimiento ventricular. La CIA es una anomalía cardiaca congénita con una incidencia de 6.4/10 000 nacimientos, con una prevalencia 2:1 entre recién nacidos de sexo femenino y masculino. Uno de los defectos más importantes es el de tipo ostium secundum, que se caracteriza por una comunicación amplia entre las aurículas derecha e izquierda. Puede deberse a la apoptosis y la resorción excesiva del septum primum (Fig. 13-23 B, C), o al desarrollo deficiente del septum secundum (Fig. 13-23 D, E). Según el tamaño del defecto puede desarrollarse un cortocircuito intracardiaco considerable de izquierda a derecha. ERRNVPHGLFRVRUJ 323 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-22 A. Síndrome de corazón derecho hipoplásico. B. Síndrome de corazón izquierdo hipoplásico. Se trata de defectos poco frecuentes caracterizados por el subdesarrollo de los lados derecho o izquierdo del corazón, respectivamente. En el lado derecho el ventrículo es muy pequeño, la arteria pulmonar se ve afectada y puede mostrar atresia o estenosis, y la aurícula puede ser pequeña; en el lado izquierdo el ventrículo es muy pequeño, la aorta puede mostrar atresia o estenosis, y el tamaño de la aurícula puede estar reducido. La lateralidad asociada con estos defectos sugiere un problema de la determinación de las células progenitoras del lado izquierdo y el derecho en una fase temprana de la morfogénesis cardiaca. FIGURA 13-23 A. Formación normal del tabique auricular. B, C. Defecto del tipo ostium secundum, que deriva de la resorción excesiva del septum primum. D, E. Defecto similar provocado por la falta de desarrollo del septum secundum. F. Aurícula común o cor triloculare biventriculare, que deriva de la agenesia total tanto del septum primum como del septum secundum. VD, ventrículo ERRNVPHGLFRVRUJ 324 ERRNVPHGLFRVRUJ derecho. La anomalía más grave en este grupo es la ausencia total del tabique auricular (Fig. 13-23 F). Este trastorno, conocido como aurícula común o corazón trilocular biventricular, siempre se relaciona con otros defectos cardiacos graves. En ocasiones el foramen oval se cierra durante la vida prenatal. Esta anomalía, cierre prematuro del foramen oval, desencadena hipertrofia masiva de la aurícula y el ventrículo derechos, así como subdesarrollo del lado izquierdo del corazón. La muerte suele sobrevenir poco después del nacimiento. Las almohadillas o cojinetes endocárdicos del conducto auriculoventricular no solo dividen este conducto en orificios derecho e izquierdo, sino también participan en la formación de la porción membranosa del tabique interventricular y en el cierre del ostium primum (Fig. 13-16). Esta región tiene el aspecto de una cruz, con los tabiques auricular y ventricular formando el poste vertical y las almohadillas auriculoventriculares la barra horizontal (Fig. 13-16 E). La integridad de esta cruz es un signo importante en los estudios de ultrasonido cardiaco. En todos los casos en que la fusión de las almohadillas auriculoventriculares falla, la consecuencia es la persistencia del conducto auriculoventricular, combinada con un defecto del tabique cardiaco (Fig. 13-24 A). Este defecto del tabique tiene un componente auricular y uno ventricular, separados por valvas valvulares anómalas en el orificio auriculoventricular (Fig. 13-24 B, C). ERRNVPHGLFRVRUJ 325 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-24 A. Persistencia del conducto auriculoventricular común. Esta anomalía siempre se acompaña de un defecto del tabique, tanto al nivel auricular como al ventricular. B. Válvulas de los orificios auriculoventriculares en condiciones normales. C. Válvulas divididas en un conducto auriculoventricular persistente. D, E. Defecto del tipo ostium primum, que deriva de la fusión incompleta de las almohadillas endocárdicas auriculoventriculares. ERRNVPHGLFRVRUJ 326 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-25 A. Corazón normal. B. Atresia tricúspide. Obsérvese el ventrículo derecho pequeño y el ventrículo izquierdo grande. En ocasiones, las almohadillas endocárdicas del conducto auriculoventricular sufren fusión parcial. La consecuencia es un defecto del tabique auricular, con cierre del tabique interventricular (Fig. 13-24 D, E). Esta anomalía, el defecto del tipo ostium primum, suele combinarse con una fisura de la valva anterior de la válvula tricúspide (Fig. 13-24 C). La atresia tricúspide, que implica la obliteración del orificio auriculoventricular derecho (Fig. 13-25), se caracteriza por la ausencia o fusión de las valvas tricúspides. La atresia tricúspide siempre se relaciona con (1) foramen oval permeable, (2) CIV, (3] hipoplasia del ventrículo derecho y (4) hipertrofia del ventrículo izquierdo. La anomalía de Ebstein es un trastorno en que la válvula tricúspide se desplaza hacia el ápice del ventrículo derecho y, como consecuencia, existe una aurícula derecha grande y un ventrículo derecho pequeño (Fig. 13-26). Las valvas valvulares están en posición anómala, y la anterior suele estar agrandada. ERRNVPHGLFRVRUJ 327 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-26 Anomalía de Ebstein. Las valvas de la válvula tricúspide están desplazadas hacia el ápice del ventrículo derecho, y existe expansión de la región auricular derecha. Formación del tabique del tronco arterial y el cono arterial Durante la quinta semana de vida en el tronco aparecen pares de rebordes, uno frente a otro en paredes opuestas. Estos rebordes, llamados crestas del tronco arterial, se ubican en la región superior derecha de la pared (cresta superior derecha del tronco arterial) y la región inferior izquierda de la pared (cresta inferior izquierda del tronco arterial) (Fig. 13-20). La cresta superior derecha del tronco crece en sentido distal y hacia la izquierda, en tanto la inferior izquierda crece en dirección distal y hacia la derecha. De este modo, al tiempo que se elongan en dirección al saco aórtico, las crestas giran en espiral, lo que da lugar a la posición de las arterias aorta y pulmonar (Fig. 13-27). Tras su fusión completa, las crestas dan origen al tabique aortopulmonar, lo que da lugar a la posición de la aorta y la pulmonar. Cuando aparecen estos rebordes en el tronco, crestas similares se desarrollan a lo largo de las paredes dorsal derecha y ventral izquierda del cono arterial (Figs. 13-20 y 13-27). Las crestas troncoconales crecen ahora una hacia la otra y en sentido distal para unirse al tabique del tronco. Cuando las dos crestas troncoconales se fusionan, el tabique divide al cono en un conducto anterolateral (el tracto de salida del ventrículo derecho; Fig. 13-28) y uno posteromedial (el tracto de salida del ventrículo izquierdo; Fig. 13-29). Las células de la cresta neural cardiaca, cuyo origen son los bordes de los ERRNVPHGLFRVRUJ 328 ERRNVPHGLFRVRUJ pliegues neurales en la región del rombencéfalo, migran por los arcos faríngeos 3, 4 y 6 hasta la región del flujo de salida del corazón, misma que invaden (Fig. 13-30). En este sitio contribuyen a la formación de las crestas tanto en el cono arterial como en el tronco arterial. La migración y la proliferación de las células cardiacas de la cresta neural están reguladas por el CCS mediante la vía de señalización NOTCH (v. la p. 10). Así, los defectos del tracto de salida pueden derivar del daño al CCS o a las células cardiacas de la cresta neural, que compromete la formación del tabique troncoconal. Entre los defectos cardiacos causados por estos mecanismos están la tetralogía de Fallot (Fig. 13-34), la estenosis pulmonar, la persistencia del tronco arterial (tronco arterial común; Fig. 13-35) y la transposición de los grandes vasos (Fig. 13-36). Puesto que las células de la cresta neural también contribuyen al desarrollo craneofacial, no es raro que se identifiquen anomalías faciales y cardiacas en un mismo individuo (v. Cap. 17, p. 284). FIGURA 13-27 Desarrollo de las crestas troncoconales y cierre del foramen interventricular. La proliferación de las almohadillas del cono derecho e izquierdo, combinada con la de la almohadilla ERRNVPHGLFRVRUJ 329 ERRNVPHGLFRVRUJ endocárdica anterior, cierra el foramen interventricular y constituye la porción membranosa del tabique interventricular. A. 6 semanas (12 mm). B. Inicio de la semana 7 (14.5 mm). C. Final de la semana 7 (20 mm). FIGURA 13-28 Sección frontal del corazón de un embrión de 7 semanas. Obsérvese el tabique del cono y la posición de las valvas de la válvula pulmonar. ERRNVPHGLFRVRUJ 330 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-29 Sección frontal del corazón de un embrión al final de la séptima semana. El tabique del cono está completo y la sangre del ventrículo izquierdo ingresa a la aorta. Obsérvese el tabique en la región auricular. ERRNVPHGLFRVRUJ 331 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-30 Dibujo en que se muestra el origen de las células de la cresta neural en el rombencéfalo y su migración por los arcos faríngeos 3, 4 y 6 hasta el tracto de salida cardiaco. En este sitio contribuyen a la tabicación del cono arterial y el tronco arterial. Formación del tabique en los ventrículos Para el final de la cuarta semana los dos ventrículos primitivos empiezan a expandirse. Esto se logra mediante el crecimiento continuo del miocardio en la región externa y la generación continua de divertículos y trabéculas en la interna (Fig. 13-20 y 13-29). Las paredes mediales de los ventrículos en expansión se adosan y fusionan de manera gradual, para constituir la porción muscular del tabique interventricular (Fig. 13-29). En ocasiones la fusión de las dos paredes no es completa y puede verse un surco apical más o menos profundo entre los dos ventrículos. El espacio remanente entre el borde libre de la porción muscular del tabique ventricular y las almohadillas endocárdicas fusionadas permite la comunicación entre ambos ventrículos. El foramen interventricular, ubicado por encima de la porción muscular del tabique interventricular, se oblitera una vez que se completa la formación del tabique del cono (Fig. 13-27). En la formación del tabique interventricular membranoso intervienen el tabique muscular y los crecimientos de las crestas troncoconales y de las almohadillas endocárdicas. El crecimiento de tejido de la almohadilla endocárdica anterior (inferior) a lo largo de la parte superior del tabique muscular interventricular cierra el orificio (Fig. 13-16 E, F). Este tejido se fusiona con las regiones contiguas al tabique del cono. El cierre completo del foramen interventricular da origen a la porción membranosa del tabique interventricular (Fig. 13-16 F). Válvulas semilunares Cuando la división del tronco arterial está por completarse aparecen los primordios de las válvulas semilunares, que pueden observarse como pequeños tubérculos ubicados sobre las principales protuberancias troncales. Uno de cada par queda asignado al conducto pulmonar y otro al aórtico, respectivamente (Fig. 13-31). Un tercer tubérculo aparece en ambos conductos en un sitio opuesto a las protuberancias troncales fusionadas. De manera gradual, la cara superior de los tubérculos se ahueca y se forman las válvulas semilunares (Fig. 13-32). Evidencia reciente muestra que las células de la cresta neural contribuyen a la integración de estas válvulas. ERRNVPHGLFRVRUJ 332 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-31 Secciones transversales del tronco arterial a la altura de las válvulas semilunares en las semanas 5 (A), 6 (B) y 7 (C) del desarrollo. FIGURA 13-32 Cortes longitudinales a la altura de las válvulas semilunares en las semanas 6 (A), 7 (B) y 9 (C) del desarrollo. Su cara superior se ahueca (flechas) para constituir las valvas. Correlaciones clínicas Defectos cardiacos Los defectos del tabique ventricular (DTV) que afectan la porción membranosa o muscular del tabique (Fig. 13-33) son la malformación cardiaca congénita más frecuente, que se identifica como anomalía aislada en 12/10 000 nacimientos. Casi todos (80%) ocurren en la porción membranosa del tabique interventricular y se resuelven al tiempo que el niño crece. Los DTV membranosos suelen representar una malformación más grave y a menudo se vinculan con anomalías de la división de la región troncoconal. Con base en el tamaño del orificio, la sangre que recibe la arteria pulmonar puede ser entre 1.2 y 1.7 veces más abundante que la que lleva la aorta. La tetralogía de Fallot, la anomalía más frecuente de la región troncoconal (Fig. 13-34), se origina por una división asimétrica del cono, consecuencia del desplazamiento anterior del tabique troncoconal. El desplazamiento de este tabique da origen a cuatro alteraciones cardiovasculares: estenosis del infundíbulo pulmonar por estrechez en la región de salida del flujo ventricular; comunicación interventricular por un defecto amplio en el tabique interventricular; cabalgamiento de la aorta que nace justo por encima del defecto del tabique y hipertrofia ventricular derecha debido ERRNVPHGLFRVRUJ 333 ERRNVPHGLFRVRUJ a la elevada presión en el lado derecho. La tetralogía de Fallot se identifica en 9.6/10 000 nacimientos, pero es una característica frecuente en individuos con síndrome de Alagille. Además del defecto cardiaco, estas personas tienen anomalías en otros órganos, entre ellos el hígado, así como facies característica, con frente amplia prominente, órbitas profundas y mentón agudo. En 90% de los casos existe una mutación del gen JAG1, que codifica al ligando de la vía de señalización NOTCH, misma que regula a las células de la cresta neural que forman el tabique troncoconal (tracto de salida) (v. el Cap. 1, p. 10). La persistencia del tronco arterial (tronco arterial común) se presenta cuando las crestas troncoconales no se forman, de tal modo que el tracto de salida no se divide (Fig. 13-35). En este caso, que se detecta en 0.8/10 000 nacimientos, la arteria pulmonar se forma a cierta distancia por arriba del origen del tronco común. Debido a que las crestas también participan en la formación del tabique interventricular, la persistencia del tronco arterial siempre va acompañada de un defecto del tabique interventricular. El tronco no dividido se encuentra así cabalgado sobre ambos ventrículos y recibe sangre de ambos lados. FIGURA 13-33 A. Corazón normal. B. Defecto aislado de la porción membranosa del tabique interventricular. La sangre del ventrículo izquierdo fluye hacia el derecho por el foramen interventricular (flechas). ERRNVPHGLFRVRUJ 334 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-34 Tetralogía de Fallot. A. Aspecto exterior. B. Los cuatro componentes del defecto: estenosis pulmonar, aorta cabalgada, comunicación interventricular e hipertrofia del ventrículo derecho. La transposición de los grandes vasos ocurre cuando el tabique troncoconal no sigue su curso espiralado normal y se forma en línea recta (Fig. 13-36 A). Como consecuencia, la aorta se origina a partir del ventrículo derecho y la arteria pulmonar lo hace del ventrículo izquierdo. Este trastorno, que se observa en 4.8/10 000 nacimientos, en ocasiones se relaciona con un defecto de la porción membranosa del tabique interventricular. Suele ir acompañado de un conducto arterioso permeable. Puesto que el CCS y las células de la cresta neural contribuyen a la formación del tracto de salida y del tabique correspondiente, respectivamente, el daño que sufren estas células contribuye a los defectos cardiacos que implican a la vía de salida. La secuencia DiGeorge es un ejemplo de síndrome de deleción 22q11 (v. el Cap. 17, p. 296), que se caracteriza por un patrón de malformaciones secundarias al desarrollo anómalo de la cresta neural. Estos niños tienen defectos faciales, hipoplasia del timo, disfunción paratiroidea y anomalías cardiacas que afectan al tracto de salida, como persistencia del tronco arterial y tetralogía de Fallot. Las malformaciones craneofaciales a menudo coinciden con defectos cardiacos debido a que las células de la cresta neural desempeñan papeles importantes en el desarrollo tanto de la cara como del corazón. ERRNVPHGLFRVRUJ 335 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-35 Persistencia del tronco arterial. La arteria pulmonar se origina a partir de un tronco común. A. El tabique del tronco y del cono no se forma. B. Esta anomalía siempre va acompañada de un defecto del tabique interventricular. FIGURA 13-36 A. Transposición de los grandes vasos. B. Síndrome de corazón derecho hipoplásico (SCDH) con atresia de la válvula pulmonar y raíz aórtica normal. La sangre solo puede acceder a los pulmones en sentido retrógrado por el conducto arterioso permeable. La estenosis valvular de la arteria pulmonar o la aorta se presenta cuando las válvulas semilunares se fusionan a una distancia variable. La incidencia de esta anomalía es similar en ambas regiones, y se observa en cerca de 3 a 4/10 000 nacimientos. En el caso de la estenosis valvular de la arteria pulmonar, el tronco de la arteria pulmonar es estrecho o incluso muestra atresia (Fig. 13- 36 B). El foramen oval permeable constituye entonces la única vía de salida para la sangre desde el lado derecho del corazón. El conducto arterioso, permeable en todos los casos, es la única vía de acceso hacia la circulación pulmonar. ERRNVPHGLFRVRUJ 336 ERRNVPHGLFRVRUJ En la estenosis valvular aórtica (Fig. 13-37 A), la fusión de las válvulas engrosadas puede ser tan intensa que solo persista una abertura diminuta. El calibre de la aorta en sí suele ser normal. Cuando la fusión de las válvulas semilunares aórticas es completa —atresia valvular aórtica (Fig. 13-37 B)— la aorta, el ventrículo izquierdo y la aurícula izquierda muestran subdesarrollo intenso. La anomalía suele ir acompañada de la persistencia del conducto arterioso, que permite el ingreso de la sangre a la aorta. La ectopia cordis (ectopia cardiaca). es una anomalía rara en que el corazón se ubica en la superficie del tórax. Se debe a la falta de cierre de la pared ventral del cuerpo en el embrión (v. el Cap. 7, p. 98). FIGURA 13-37 A. Estenosis valvular aórtica. B. Síndrome de corazón izquierdo hipoplásico (SCIH), con atresia valvular aórtica. La flecha en el cayado aórtico indica la dirección del flujo sanguíneo. Las arterias coronarias son irrigadas por medio de este flujo sanguíneo retrógrado. Obsérvese el ventrículo izquierdo pequeño y el ventrículo derecho grande. FORMACIÓN DEL SISTEMA DE CONDUCCIÓN CARDIACO Al inicio todas las células miocárdicas en el tubo cardiaco tienen actividad de marcapasos y el corazón comienza a latir alrededor de los 21 días de la gestación. Poco después, el marcapasos cardiaco queda restringido a la región caudal izquierda del tubo cardiaco. Más adelante, el seno venoso asume esta función, y al tiempo que se incorpora a la aurícula derecha, el tejido del marcapasos se dispone cerca del orificio de drenaje de la vena cava superior. Así, se forma el nodo sinoauricular (SA). ERRNVPHGLFRVRUJ 337 ERRNVPHGLFRVRUJ El nodo auriculoventricular (AV) inicia su formación a partir de un grupo de células distribuidas en torno al conducto auriculoventricular, que coalescen para constituir el nodo AV. Los impulsos del nodo AV pasan hacia el haz auriculoventricular (de His) y sus ramas izquierda y derecha, para alcanzar por último la red de fibras de Purkinje, que se distribuye por los ventrículos y los activa. Excepto por las fibras nerviosas simpáticas y parasimpáticas que terminan en el nodo SA para regular la frecuencia cardiaca, el resto de las células del sistema de conducción cardiaco deriva de miocitos cardiacos que se diferencian en células del nodo, las ramas del haz y las fibras de Purkinje. La expresión del factor de transcripción TBX3 inhibe la diferenciación de estos miocitos primarios en células musculares ventriculares, y les permite en vez de esto diferenciarse para formar el sistema de conducción. Correlaciones clínicas Como ya se mencionó, los defectos cardiacos son las anomalías congénitas más comunes, y este hecho quizá se relacione con la complejidad del desarrollo cardiaco, en que existen diversos blancos para mutaciones genéticas, aunados o no a factores ambientales, capaces de interrumpir los procesos embrionarios normales. El Cuadro 13-1 resume los tejidos blanco de los defectos congénitos que pueden derivar de la alteración de distintos procesos y etapas del desarrollo cardiaco. Uno de los aspectos que pone de relieve este cuadro es el hecho de que el desarrollo cardiaco puede comprometerse en una fase muy temprana de la gestación y que factores lesivos que actúan en distintos momentos pueden dar origen a los mismos defectos congénitos. ERRNVPHGLFRVRUJ 338 ERRNVPHGLFRVRUJ DESARROLLO VASCULAR El desarrollo de los vasos sanguíneos ocurre por dos mecanismos: (1) vasculogénesis, en que los vasos sanguíneos surgen por la coalescencia de angioblastos y (2) angiogénesis, en que los vasos sanguíneos brotan de otros existentes. Los vasos sanguíneos principales, entre ellos la aorta dorsal y las venas cardinales, se forman por medio de vasculogénesis. El resto del sistema vascular se forma entonces por angiogénesis. En todo el sistema los patrones se definen gracias a impulsos orientadores que implican al factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y otros factores de crecimiento (v. el Cap. 6, p. 85). Sistema arterial Arcos aórticos ERRNVPHGLFRVRUJ 339 ERRNVPHGLFRVRUJ Cuando se forman los arcos faríngeos durante la cuarta y quinta semanas del desarrollo, cada uno recibe su propio nervio craneal y su propia arteria (v. el Cap. 17). Estas arterias, los arcos aórticos, derivan del saco aórtico, la porción más distal del tronco arterial (Figs. 13-9 y 13-38). Los arcos aórticos están incluidos en el mesénquima de los arcos faríngeos y terminan en las aortas dorsales izquierda y derecha (en la región de los arcos, las aortas dorsales se conservan en par, pero en la región caudal se fusionan para constituir un solo vaso). Los arcos faríngeos y sus ramas aparecen en secuencia cráneo-caudal, de tal modo que no existen de manera simultánea. El saco aórtico contribuye con una rama para cada arco nuevo que se forma, lo que da origen a un total de cinco pares de arterias (el quinto arco nunca se forma o lo hace de manera incompleta y luego involuciona. En consecuencia, a los cinco arcos se les asignan los números I, II, III, IV y VI [Figs. 13-39 y 13-40 A]). En una fase posterior del desarrollo este patrón arterial se modifica y algunos vasos involucionan por completo. Las células de la cresta neural en cada arco faríngeo contribuyen al recubrimiento (músculo liso y tejido conectivo) de los vasos sanguíneos del arco y también regulan los patrones que los definen. Los recubrimientos endodérmico y ectodérmico de los arcos generan señales interactivas para las células de las crestas, con el fin de regular el proceso de formación de patrones. Por ejemplo, la señalización de FGF8 en el ectodermo del arco es relevante para el desarrollo del cuarto arco. Debido a que la definición de patrones también implica elementos izquierda-derecha, PITX2, el gen maestro de la lateralidad, que se expresa en el saco aórtico, el CCS y el mesodermo del arco, regulan la lateralidad durante la reestructuración del patrón original del arco aórtico. La división del tronco arterial por efecto de las crestas troncoconales separa el tracto de salida del corazón para constituir la aorta ventral y el tronco pulmonar. El saco aórtico da origen entonces a las astas derecha e izquierda, que de manera subsecuente derivan en la arteria braquiocefálica y el segmento proximal del cayado aórtico, respectivamente (Fig. 13-40 B, C). ERRNVPHGLFRVRUJ 340 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-38 Principales arterias (rojo) y venas (azul) intraembrionarias y extraembrionarias en un embrión de 4 mm (final de la cuarta semana). Solo se muestran los vasos sanguíneos del lado izquierdo del embrión. FIGURA 13-39 A. Arcos aórticos al final de la cuarta semana. El primer arco aórtico se oblitera antes de que se forme el sexto. B. Sistema de arcos aórticos al inicio de la sexta semana. Obsérvese el tabique aortopulmonar y las grandes arterias (aorta y arteria pulmonar). ERRNVPHGLFRVRUJ 341 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-40 A. Arcos aórticos y aortas dorsales antes de adoptar el patrón vascular definitivo. B. Arcos aórticos y aortas dorsales después de su transformación. Líneas punteadas, componentes obliterados. Obsérvese la persistencia del conducto arterioso y la posición de la 7ª arteria intersegmentaria en el lado izquierdo. C. Grandes vasos en el adulto. Compárese la distancia entre el sitio de origen de la arteria carótida común izquierda y la subclavia izquierda en (B) y (C). Tras la desaparición del segmento distal del sexto arco aórtico (el quinto arco nunca se forma del todo), el nervio laríngeo recurrente derecho gira en torno a la arteria subclavia derecha. En el lado izquierdo el nervio permanece en su sitio y gira en torno al ligamento arterial. Para el día 27 la mayor parte del primer arco aórtico ha desaparecido (Fig. 13-39), si bien persiste un segmento pequeño que da origen a la arteria maxilar. De manera similar el segundo arco aórtico desaparece pronto. Las porciones remanentes de este arco son las arterias hioidea y del estribo (estapedia). El tercer arco es de mayor calibre; el cuarto y el sexto arcos se encuentran en proceso de formación. Si bien el sexto arco aún no se completa, la arteria pulmonar primitiva ya existe como una de sus ramas principales (Fig. ERRNVPHGLFRVRUJ 342 ERRNVPHGLFRVRUJ 13-39 A). Para el día 29 de la gestación, el primer y el segundo arcos aórticos han desaparecido (Fig. 13-39 B). El tercero, cuarto y sexto arcos son grandes. La región troncoconal se ha dividido, de tal modo que los sextos arcos tienen continuidad con el tronco pulmonar. Al continuar el desarrollo el sistema de arcos aórticos pierde su configuración simétrica original, como puede verse en la figura 13-40 A, y adopta el patrón definitivo, que se ilustra en la figura 13-40 B, C. Esta representación puede explicar la transformación del sistema embrionario al sistema arterial del adulto. Suceden los cambios siguientes: El tercer arco aórtico constituye la arteria carótida común y la primera porción de la arteria carótida interna. El resto de la carótida interna es formado por el segmento craneal de la aorta dorsal. La arteria carótida externa es una rama ventral a nivel del saco aórtico entre el primero y segundo arco aórticos. El cuarto arco aórtico persiste en ambos lados, pero su destino último difiere en cada uno de ellos. En el lado izquierdo constituye parte del cayado aórtico, entre la arteria carótida común izquierda y la arteria subclavia izquierda. En el lado derecho constituye el segmento proximal de la arteria subclavia derecha, cuya región distal deriva de una porción de la aorta dorsal derecha y la séptima arteria intersegmentaria (Fig. 13-40 B). El quinto arco aórtico es vestigial, nunca se forma o queda incompleto y luego involuciona. El sexto arco aórtico, también conocido como arco pulmonar, genera una rama importante que crece hacia la yema pulmonar en desarrollo (Fig. 13-40 B). En el lado derecho su extremo proximal se convierte en el segmento proximal de la arteria pulmonar derecha. La porción distal de este arco pierde su conexión con la aorta dorsal y desaparece. En el lado izquierdo el segmento distal persiste durante la vida intrauterina y constituye el conducto arterioso y el segmento proximal forma la arteria pulmonar izquierda. El Cuadro 13-2 resume los cambios y las estructuras que derivan del sistema de arcos aórticos. Junto con las modificaciones que sufre el sistema de arcos aórticos se presentan varios cambios más: (1) el segmento de la aorta dorsal ubicado entre el sitio de entrada del tercer y el cuarto arcos, conocido como conducto carotídeo, se oblitera (Fig. 13-41); (2) la aorta dorsal derecha desaparece entre el sitio de origen de la séptima arteria intersegmentaria y su punto de unión con la aorta dorsal izquierda (Fig. 13-41) y (3) el plegamiento cefálico, el crecimiento del prosencéfalo y la elongación del cuello impulsan al corazón hacia el interior de la cavidad torácica. De este modo, las arterias carótidas y braquiocefálicas se elongan en grado considerable (Fig. 13-40 C). Otra consecuencia de este desplazamiento caudal es que el punto de origen aórtico de la arteria subclavia izquierda, cuyo extremo distal se fija a la yema del brazo, se reubica a nivel de la séptima arteria intersegmentaria (Fig. 13-40 B) hasta un ERRNVPHGLFRVRUJ 343 ERRNVPHGLFRVRUJ sitio cada vez más alto, para quedar en proximidad al punto de origen de la arteria carótida común izquierda (Fig. 13-40 C), y (4) como consecuencia del desplazamiento caudal del corazón y la desaparición de varios segmentos de los arcos aórticos, el trayecto de los nervios laríngeos recurrentes adquiere características distintas en el lado derecho y el izquierdo. Al inicio, estos nervios, ramas del vago, inervan los sextos arcos faríngeos. Cuando el corazón desciende quedan rodeando los sextos arcos aórticos y ascienden de nuevo hacia la laringe, lo que explica su trayectoria recurrente. En el lado derecho, cuando la porción distal del sexto arco aórtico y el quinto arco aórtico desaparecen, el nervio laríngeo recurrente se desplaza hacia arriba y queda rodeando a la arteria subclavia derecha. En el lado izquierdo el nervio no se desplaza hacia arriba debido a que la porción distal del sexto arco aórtico persiste como conducto arterioso, que posterior al nacimiento se transforma en el ligamento arterial (Fig. 13-40). Cuadro 13-2 Estructuras que derivan de los arcos aórticos Arco Derivado arterial 1 Arterias maxilares 2 Arterias hioidea y del estribo (estapedia) 3 Arteria carótida común y primera porción de las arterias carótidas internasa 4, lado Cayado aórtico, desde la carótida común izquierda hasta la izquierdo arteria subclavia izquierdab 4, lado Arteria subclavia derecha (segmento proximal)c derecho 6, lado Arteria pulmonar izquierda y conducto arterioso izquierdo 6, lado Arteria pulmonar derecha derecho aEl resto de las arterias carótidas internas deriva de las aortas dorsales; las arterias carótidas externas brotan del tercer arco aórtico. bLa porción proximal del arco aórtico deriva del asta izquierda del saco aórtico; el asta derecha de este saco constituye la arteria braquiocefálica. cLa porción distal de la arteria subclavia derecha, así como la arteria subclavia izquierda, se forman a partir de las séptimas arterias intersegmentarias, en su lado respectivo. ERRNVPHGLFRVRUJ 344 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-41 Cambios en el sistema original de arcos aórticos. Arterias vitelinas y umbilicales Las arterias vitelinas, que al inicio son una serie de vasos en par que irrigan el saco vitelino (Fig. 13-38), se fusionan de manera gradual y conforman las arterias del mesenterio dorsal del intestino. En el adulto, están representadas por las arterias celiaca, mesentérica superior y mesentérica inferior. Estos tres vasos irrigan al intestino anterior, el intestino medio y el intestino posterior, respectivamente. Las arterias umbilicales, que al inicio son pares de ramas ventrales de la aorta dorsal, se dirigen hacia la placenta en relación estrecha con el alantoides (Fig. 13-38). Sin embargo, durante la cuarta semana cada arteria desarrolla una conexión secundaria con la rama dorsal de la aorta, la arteria iliaca común, y pierde su segmento de origen. Después del nacimiento las porciones proximales de las arterias umbilicales persisten a manera de arterias iliaca interna y vesical superior, en tanto sus segmentos distales se obliteran y se transforman en los ligamentos umbilicales mediales. Arterias coronarias Las arterias coronarias derivan del epicardio, que se diferencia a partir del ERRNVPHGLFRVRUJ 345 ERRNVPHGLFRVRUJ órgano proepicárdico, que se ubica en la región caudal del mesocardio dorsal, un derivado del CCS. Algunas células epicárdicas sufren una transición epitelio- mesénquima inducida por el miocardio subyacente. Las células mesenquimatosas recién formadas generan entonces células endoteliales y de músculo liso para las arterias coronarias. Las células de la cresta neural también pudieran contribuir a la producción de células de músculo liso a lo largo de los segmentos proximales de estas arterias, y pueden dirigir la conexión de las arterias coronarias con la aorta. La conexión ocurre por el crecimiento de células del endotelio arterial hacia el interior de la aorta, lo que hace que las arterias coronarias “invadan” la aorta. Correlaciones clínicas Defectos del sistema arterial En condiciones normales el conducto arterioso sufre un cierre funcional por medio de la contracción de su pared muscular poco después del nacimiento, para dar origen al ligamento arterioso. Para el cierre anatómico medidado por la proliferación de la íntima se requieren entre 1 y 3 meses. La persistencia del conducto arterioso (PCA) es una de las anomalías más frecuentes de los grandes vasos (8/10 000 nacimientos), en particular en neonatos prematuros, y puede ser una anomalía aislada o acompañar a otros defectos cardiacos (Figs. 13-34 A y 13-36). En particular, los defectos que generan diferencias intensas entre las presiones aórtica y pulmonar pueden determinar un incremento del flujo sanguíneo por el conducto, lo que impide su cierre normal. En la coartación aórtica (Fig. 13-42 A, B), que se presenta en 3.2/10 000 nacimientos, el lumen aórtico distal al sitio de origen de la arteria subclavia izquierda muestra estrechamiento considerable. Ya que la constricción puede ser proximal o distal al sitio de entrada del conducto arterioso, pueden identificarse dos tipos (preductal y posductal). La causa del estrechamiento aórtico es ante todo una anomalía de la media de la aorta, seguida por la proliferación de la íntima. En el tipo preductal el conducto arterioso persiste, en tanto que en el tipo posductal, que es más frecuente, este conducto suele obliterarse. En este último caso, la circulación colateral entre los segmentos proximal y distal de la aorta se establece por medio de las arterias intercostales largas y las arterias torácicas internas. De este modo, queda irrigada la región inferior del cuerpo. Entre los signos clásicos que genera este trastorno están la hipertensión en el brazo derecho con hipotensión arterial en las extremidades inferiores. El origen anómalo de la arteria subclavia derecha (Fig. 13-43 A, B) se observa cuando la arteria se forma en el segmento distal de la aorta dorsal derecha y la séptima arteria intersegmentaria. El cuarto arco aórtico derecho y el segmento proximal de la aorta dorsal derecha se obliteran. Por efecto del ERRNVPHGLFRVRUJ 346 ERRNVPHGLFRVRUJ acortamiento de la aorta entre la carótida común izquierda y la arteria subclavia izquierda, el origen de la arteria subclavia derecha anómala por último se ubica justo por debajo de la arteria subclavia izquierda. Debido a que su raíz deriva de la aorta dorsal derecha, debe atravesar la línea media por detrás del esófago para llegar al brazo derecho. Esta distribución no suele generar problemas al deglutir o respirar, toda vez que el esófago y la tráquea no sufren compresión grave. En el caso de la duplicación del cayado aórtico se observa persistencia de la aorta dorsal derecha entre el sitio de origen de la séptima arteria intersegmentaria y su desembocadura en la aorta dorsal izquierda (Fig. 13-44). Un anillo vascular circunda la tráquea y el esófago, y a menudo comprime estas estructuras, lo que induce dificultad para respirar y deglutir. FIGURA 13-42 Coartación de la aorta. A. Tipo preductal. B. Tipo posductal. La región inferior del cuerpo es irrigada por arterias torácicas internas e intercostales hipertróficas de gran tamaño. ERRNVPHGLFRVRUJ 347 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-43 Origen anómalo de la arteria subclavia derecha. A. Obliteración del cuarto arco aórtico derecho y del segmento proximal de la aorta dorsal derecha, con persistencia del segmento distal de la aorta dorsal derecha. B. La arteria subclavia derecha anómala atraviesa la línea media por detrás del esófago y pudiera comprimirlo. En el cayado aórtico derecho, el cuarto arco izquierdo y la aorta dorsal izquierda se obliteran y son sustituidos por los vasos correspondientes en el lado derecho. En ocasiones, cuando el ligamento arterioso se ubica a la izquierda y pasa por detrás del esófago, causa problemas para deglutir. La interrupción del arco aórtico (IAA) es un defecto muy raro (3/1 000 000 de nacidos vivos), que se debe a patrones de involución anómalos del cuarto arco aórtico tanto izquierdo como derecho (Fig. 13-45 A). La consecuencia es una discontinuidad, ubicada entre el cayado aórtico y la aorta descendente, que puede ser de tres tipos, según el sitio en que se ubica el defecto: tipo A (3 a 40%), entre la arteria subclavia izquierda y la aorta descendente (Fig. 13-45 B); tipo B (50 a 60%), entre las arterias carótida común izquierda y subclavia izquierda (Fig. 13-45 C); y tipo C (4%), entre las arterias carótidas comunes izquierda y derecha (Fig. 13-45 D). El defecto va acompañado de CIV y PCA, que permiten que la sangre llegue a las regiones inferiores del organismo. Si bien es raro, el defecto afecta a 50% de los niños con síndrome de DiGeorge, parte del complejo del síndrome por deleción 22q11 (v. el Cap. 17, p. 296). FIGURA 13-44 Duplicación del cayado aórtico. A. Persistencia del segmento distal de la aorta dorsal derecha. B. El doble cayado aórtico forma un anillo vascular en torno a la tráquea y al esófago. ERRNVPHGLFRVRUJ 348 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-45 A. Patrones anómalos de regresión del cuarto arco aórtico en el lado izquierdo, que dan origen a tres tipos distintos de interrupción del arco aórtico (IAA). Estos defectos representan la expresión última de la coartación aórtica, en que los vasos se dividen en dos en vez de tan solo estenosarse. B. Interrupción del arco aórtico tipo A (30 a 40% de los casos) C. Interrupción del arco aórtico tipo B (40 a 50% de los casos) D. Interrupción del arco aórtico tipo C (4% de los casos). Obsérvese la existencia de un conducto arterioso permeable (PCA), que permite que la sangre alcance la aorta descendente y las regiones inferiores del organismo. También existe una comunicación interventricular (CIV) debido a que el tabique troncoconal responsable de dividir el tracto de salida no se expande y fusiona con la almohadilla endocárdica ventral en el conducto auriculoventricular (Fig. 13-27, p. 199). La IAA tipo B se observa a menudo en niños con síndrome de DiGeorge, parte del complejo del síndrome por deleción 22q11. ASD, arteria subclavia derecha; ACCD, arteria carótida común derecha; ACCI, arteria carótida común izquierda; ASI, arteria subclavia izquierda. Sistema venoso En la quinta semana pueden identificarse tres pares de venas principales: (1) las venas vitelinas u onfalomesentéricas, que llevan la sangre del saco vitelino al ERRNVPHGLFRVRUJ 349 ERRNVPHGLFRVRUJ seno venoso; (2) las venas umbilicales, que se originan en las vellosidades coriónicas y llevan la sangre oxigenada al embrión, y (3) las venas cardinales, que drenan el organismo del embrión (Fig. 13-46). Venas vitelinas Antes de entrar al seno venoso las venas vitelinas forman un plexo en torno al duodeno y atraviesan el tabique transverso. Los cordones hepáticos que crecen hacia el interior del tabique interrumpen el curso de las venas y se forma una red vascular extensa: los sinusoides hepáticos (Fig. 13-47). Con la reducción del asta del seno izquierdo, la sangre del lado izquierdo del hígado es redirigida hacia la derecha, lo que da origen al crecimiento de la vena vitelina derecha (conducto hepatocardiaco derecho). Por último, el conducto hepatocardiaco derecho constituye el segmento hepatocardiaco de la vena cava inferior. La región proximal de la vena vitelina izquierda desaparece (Fig. 13-48 A, B). La red anastomótica en torno al duodeno da origen a un vaso único, la vena porta (Fig. 13-48 B). La vena mesentérica superior, que drena el asa intestinal primaria, deriva de la vena vitelina derecha. El segmento distal de la vena vitelina izquierda también desaparece (Fig. 13-48 A, B). FIGURA 13-46 Componentes principales de los sistemas venoso y arterial de un embrión de 4 mm (final de la cuarta semana). Venas umbilicales Al inicio las venas umbilicales pasan una a cada lado del hígado, pero algunas establecen conexiones con los sinusoides hepáticos (Fig. 13-47 A, B). La región proximal de las dos venas umbilicales y el resto de la vena umbilical derecha desaparece, de tal modo que la vena izquierda es la única que lleva la sangre ERRNVPHGLFRVRUJ 350 ERRNVPHGLFRVRUJ desde la placenta hasta el hígado (Fig. 13-48). Al incrementarse la circulación placentaria, se establece una comunicación directa entre la vena umbilical izquierda y el conducto hepatocardiaco derecho, el conducto venoso (Fig. 13-48 A, B). Este vaso sortea el plexo sinusoidal hepático. Después del nacimiento, la vena umbilical izquierda y el conducto venoso se obliteran, y constituyen el ligamento redondo del hígado y el ligamento venoso, respectivamente. Venas cardinales Al inicio las venas cardinales forman el sistema de drenaje venoso principal del embrión. Este sistema está integrado por las venas cardinales anteriores, que drenan la región cefálica del embrión, y las venas cardinales posteriores, que drenan el resto del cuerpo del embrión. Las venas anteriores y posteriores se fusionan antes de ingresar al asta del seno y constituyen las venas cardinales comunes cortas. Durante la cuarta semana las venas cardinales forman sistemas simétricos (Fig. 13-46). FIGURA 13-47 Desarrollo de las venas vitelinas y umbilicales durante (A) la cuarta y (B) la quinta semanas. Obsérvese el plexo en torno al duodeno, la formación de los sinusoides hepáticos y el establecimiento inicial de cortocircuitos izquierda-derecha entre las venas vitelinas. ERRNVPHGLFRVRUJ 351 ERRNVPHGLFRVRUJ FIGURA 13-48 Desarrollo de las venas vitelinas y umbilicales en (A) el segundo y (B) el tercer mes. Obsérvese la formación del conducto venoso, la vena porta y el segmento hepático de la vena cava inferior. Las venas esplénica y mesentérica superior drenan en la vena porta. Entre la quinta y séptima semanas se forman varias venas adicionales: (1) las venas subcardinales, que drenan principalmente los riñones; (2) las venas sacrocardinales, que drenan las extremidades inferiores, y (3) las venas supracardinales, que drenan la pared corporal por medio de las venas intercostales, encargándose de las funciones de las venas cardinales posteriores (Fig. 13-49). La formación del sistema de la vena cava se caracteriza por la aparición de anastomosis entre el lado izquierdo y el derecho, de modo tal que la sangre del lado izquierdo es canalizada hacia el lado derecho. La anastomosis entre las venas cardinales anteriores da origen a la vena braquiocefálica izquierda (Fig. 13-49 A, B). La mayor parte de la sangre del lado izquierdo de la cabeza y la extremidad superior izquierda es dirigida entonces hacia la derecha. El segmento terminal de la vena cardinal posterior izquierda que ingresa a la vena braquiocefálica izquierda se conserva como un vaso pequeño, la vena intercostal superior izquierda (Fig. 13-49 B). Este vaso recibe la sangre del segundo y el tercer espacios intercostales. La vena cava superior se forma por la vena cardinal común derecha y por el segmento proximal de la vena cardinal anterior derecha. Las venas cardinales anteriores proporcionan el drenaje venoso principal de la cabeza durante la cuarta semana del desarrollo y por último forman las venas yugulares internas (Fig. 13-49). Las venas yugulares externas se originan de un plexo de vasos venosos en la cara, y drenan la sangre de la cara y del mismo lado de la cabeza hacia las venas subclavias. La anastomosis entre las venas subcardinales da origen a la vena renal izquierda. Una vez establecida esta comunicación, la vena subcardinal izquierda desaparece y solo se conserva su segmento distal como vena gonadal izquierda. Así, la vena subcardinal derecha se convierte en el principal canal de ERRNVPHGLFRVRUJ 352 ERRNVPHGLFRVRUJ drenaje y da origen al segmento renal de la vena cava inferior (Fig. 13-49 B). La anastomosis entre las venas sacrocardinales constituye la vena iliaca común izquierda (Fig. 13-49 B). La vena sacrocardinal derecha se convierte en el segmento sacrocardinal de la vena cav

Embriología Médica (Langman) 14e - Desarrollo Cardíaco - PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript

Upgrade to continue