BIOLOGÍA HUMANA I Gametogénesis: para que se produzca el fenómeno de la fecundación las células sexuales deben experimentar una serie de cambios que forman parte de la misma, a través de la cual se convierten en gametas maduras, tanto el espermatozoide como el óvulo son células altamente especializadas que contienen la mitad de cromosomas de la especie. El número de juegos de cromosomas se reduce durante la gametogénesis mediante un tipo especial de división que es la “meiosis”. Las células precursoras de las gametas son las células germinales primitivas o gonocitos, que aparecen tempranamente (final de la 3era semana) en el desarrollo embrionario del ser humano, fuera del esbozo de las gónadas, para luego migrar hacia ellas y colonizarlas . Ovogénesis: en la mujer este es un proceso muy prolongado, al llegar a la gónada, las células germinales primitivas se dividen y diferencian en ovogonias. Estas células también proliferan por mitosis. Las ovogonias se diferencian en ovocitos primarios (ovocito 1) los que rápidamente duplican su ADN e inician su primera división, durante el periodo prenatal, comienza así una prolongada profase meiótica que no finaliza hasta antes del inicio de la pubertad. Durante esta etapa, el ovocito primario se prepara para cubrir las necesidades del futuro embrión en cuanto a sus primeras divisiones celulares, acumulando suficiente ARN, tanto mensajero como ribosómico. Además el ovocito forma una gran cantidad de gránulos corticales con enzimas proteolíticas, que en su momento jugarán un rol importante durante la fecundación para evitar la polispermia. El ovocito primario se rodea de células planas originadas en el epitelio superficial de la gónada, quedando así constituido el folículo primordial. Las células foliculares que rodean a los ovocitos se tornan cubicas, formándose además una capa de glucoproteínas y glucosaminoglucanos sobre la superficie de los mismos, denominada “zona pelúcida”. Este estadio pasa a denominarse “folículo primario”, y es la etapa de la foliculogénesis presente al momento de nacimiento. Tanto el ovocito como las células foliculares poseen microvellosidades y uniones celulares de tipo “gap” o hendidura para conectarse entre sí y permitir el intercambio de aminoácidos y metabolitos requeridos para el crecimiento del ovocito. Además las células foliculares secretan un factor inhibidor de la meiosis, y regula el crecimiento y la maduración del ovocito.
Cuando las células foliculares proliferan activamente y forman un epitelio estratificado o capa granulosa, dicha etapa suele denominarse folículo en crecimiento. Más adelante se forma una cavidad o antro folicular entre las células de la granulosa y queda constituido el folículo secundario. Finalmente se transforma en folículo terciario o maduro, que presenta un antro prominente y está rodeado de dos capas. Durante la pubertad, la maduración del folículo requiere la acción de hormonas gonadotróficas (LH, FSH) de la adenohipófisis. En el folículo maduro, el ovocito primario reanuda y completa la primera división meiótica, 10 a 12 hs antes de que tenga lugar el fenómeno conocido como ovulación. Como resultado de esta nueva división, se han originado dos células hijas diferentes, una voluminosa (ovocito secundario) mientras que la otra es pequeña y no funcional llamada “primer glóbulo polar o polocito 1”. El ovocito secundario comienza su segunda división meiótica, pero nuevamente el proceso se detiene, esta vez en metafase. El estímulo que puede quebrar este nuevo bloqueo será la fecundación, en caso de que se produzca. Durante la ovulación, el ovocito secundario en metafase es expulsado del folículo junto con sus envolturas, bajo la acción de la oleada preovulatoria de LH, FSH. Si existe fecundación, se completa la segunda división meiótica del ovocito 2, originándose así dos células hijas: el óvulo, voluminoso, y el segundo glóbulo polar pequeño y no funcional. El óvulo representa la célula huevo madura, y en su abundante citoplasma, el óvulo ha acumulado gran variedad de sustancias que serán utilizadas en el desarrollo temprano del embrión.
Espermatogénesis: Al comienzo de la pubertad del varón en los túbulos seminíferos del testículo se inicia la espermatogénesis. El epitelio de dichos túbulos posee dos poblaciones de espermatogonias: tipo A y tipo B. Las de tipo A son células progenitoras o troncales. Una proporción de espermatogonias se dividen y diferencian en espermatogonias B. Las de tipo B se dividen por mitosis y finalmente se diferencian en espermatocitos primarios, estos duplican su ADN y entran en su primera división meiótica que consta de una prolongada profase de 22 a 24 días, seguida de una rápida finalización del proceso de división celular. El espermatocito primario produce moléculas necesarias para las etapas posteriores del desarrollo. Completada la meiosis 1 el espermatocito primario ha originado dos espermatocitos secundarios, y estas entran casi inmediatamente en la segunda división meiótica que se completa en ocho horas.
Cada espermatocito 2 produce dos espermatides que ya no se dividen y que tienen 23 cromosomas. El proceso de transformación de espermátide en espermatozoide se denomina espermiogénesis. Durante la misma el núcleo de la espermátide reduce su tamaño, condensa su material cromosómico y reemplaza histonas por protaminas. Además, se produce la transformación del complejo de Golgi para formar el acrosoma, que consiste en una vesícula cargada de enzimas ubicada en uno de los polos del núcleo. El citoplasma se desplaza hacia la región opuesta y allí se origina un flagelo cuyo complejo microtubular (axonema) toma origen en uno de los centriolos. Las mitocondrias se disponen en espiral alrededor de la parte proximal del flagelo. El citoplasma excedente forma cuerpos residuales, que son fagocitados por las células Sertoli. Finalizada la espermiogénesis, luego de unos 64 días o más a partir del comienzo de la espermatogénesis, queda formado el espermatozoide.
Fecundación: la fecundación es un proceso fundamental en los organismos de reproducción sexual, mediante la misma, las gametas (haploides) se fusionan para permitir la formación de una nueva célula (cigota), esta célula pluripotente dará origen a un nuevo organismo que poseerá genes de ambos progenitores pero tendrá características únicas e irreproducibles en otro organismo por vías naturales. La presencia del ovocito es tan importante en la adquisición, previo a la fertilización, de propiedades funcionales por parte del espermatozoide; como así también este resulta imprescindible para la activación del metabolismo celular del ovocito. Transporte de gametas: Para que el espermatozoide pueda alcanzar la gameta femenina y producir la fecundación tiene que recorrer un camino largo que presenta obstáculos que deben ser sorteados. De un total de 280 millones de espermatozoides que ingresan al tracto solo 25 millones son potencialmente fértiles, de esta proporción solo 200 alcanzarán la región de la ampolla de la trompa uterina (sitio normal donde debe ocurrir la fecundación). El primer obstáculo es el pH presente en la parte superior de la vagina. Allí el medio es ácido, con función bactericida, pero esta barrera puede ser sorteada por el pH que posee el líquido seminal y además que el propio pH vaginal se modifica en el momento de la cópula. La próxima barrera a saltar es el canal cervical, el cual presenta una mucosidad que lo bloquea, pero el pasaje se encuentra facilitado por cambios en la presión intravaginal y movimientos musculares del tracto que generan un efecto de succión, también en el periodo próximo a la
ovulación dicho mucus sufre un incremento de agua que lo hace más fluido y fácilmente penetrable. Capacitación: Es un fenómeno transitorio en la vida del espermatozoide, generándose cambios a nivel del mismo que lo haría apto para la fecundación por un período de tiempo limitado. En primer lugar se produce una captación y remoción de moléculas de colesterol, también resultan modificadas proteínas y carbohidratos de la membrana plasmática del espermatozoide, y un cambio en la polaridad de la misma haciéndose esta más negativa Zona pelúcida: Entre la membrana plasmática del ovocito y la capa granulosa se encuentra la zona pelúcida, la misma comprende una matriz extracelular formada por un complejo grupo de glucoproteínas secretadas por el ovocito, y cumple un importante papel en el reconocimiento y aceptación del espermatozoide en el instante previo a la fecundación. Reacción acrosómica: el complejo acrosómico comprende una estructura diferenciada a partir del complejo de Golgi y se ubica inmediatamente por sobre el núcleo, íntimamente relacionada con la membrana celular apical. El complejo acrosómico contiene proteasas y hialuronidasas, que le permiten al espermatozoide abrirse paso a través de la zona pelúcida y alcanzar la membrana plasmática del ovocito, con la que finalmente se fusionará. La reacción acrosómica es mediada por la apertura de canales de Ca++ que lleva a la fusión de la membrana externa del acrosoma con la membrana plasmática del espermatozoide, formándose vesículas y poros, produciéndose la liberación de enzimas contenidas en el acrosoma, para facilitar el pasaje de dicha gameta a través de la zona pelúcida. Reacción cortical: producida la fecundación, se genera en el ovocito la denominada reacción cortical, mediante la cual ocurre el bloqueo de la polispermia. Esta reacción consiste en un rápido cambio en la polaridad de la membrana plasmática de la misma, se produce en el mismo momento en que el primer espermatozoide entra en contacto con el ovocito. Una posible explicación a esto está relacionada con la existencia de proteínas fusogénicas en la membrana del espermatozoide, que serían sensibles a los cambios de potencial eléctrico.
PRIMERA SEMANA DEL DESARROLLO SEGMENTACIÓN E IMPLANTACIÓN. La zona pelúcida acompaña al embrión en el interior de la trompa, evitando que este se adhiera a su pared y se produzca un embarazo tubárico. Una vez en el útero, la zona pelúcida se disgrega por acción enzimática a partir de algunas células del mismo embrión. La célula huevo o cigota muestra un amplio citoplasma, donde se visualizan los pronúcleos masculinos y femeninos, junto al pronúcleo masculino se visualizan los centriolos y parte del axonema del espermatozoide. Los PN se acercan y se fusionan (singamia), con interdigitación de sus membranas nucleares. Los cromosomas han duplicado su ADN, son más cortos y gruesos y están formados por sus dos cromátides, luego las membranas nucleares se fraccionan y desaparecen como tales; los centriolos del espermatozoide se duplican y serán los encargados de formar el huso acromático; los cromosomas de origen materno y paterno se mezclan (anfimixis). Las dos primeras células hijas contarán, entonces, con un número diploide de cromosomas. Alrededor de las 30 horas después de la fecundación se completa la división en dos blastómeras. La segmentación consiste en una sucesión de divisiones celulares que se producen con autodiplicación del ADN entre una y otra; en el humano la segmentación es de tipo total u holoblástica, es decir que los planos de clivaje son completos. A las 40-50 horas después de la fecundación el embrión está constituido por 4 blastómeras. Estas continúan dividiéndose y llegan a formar una estructura multicelular con aspecto de mora llamada “mórula”. En este periodo no existe síntesis de componentes citoplásmicos entre una división y otra, de manera que la masa citoplásmica original se reparte proporcionalmente entre las nuevas células hijas que van siendo más pequeñas. A partir del estadio de 8 blastómeras, las mismas se adosan fuertemente entre sí, conduciendo a un fenómeno de compactación del embrión, que todavía es macizo. Cuando la mórula penetra en la cavidad uterina cuenta con 12 a 16 blastómeras y tiene unas 72 horas de evolución a partir de la fecundación. Una vez que la mórula se encuentra dentro del útero, sus células periféricas segregan líquido, lo que lleva a la formación de una cavidad interior. Este estadio embrionario se denomina blástula o blastocisto. El mismo está constituido por una capa de células periféricas que comprenden el trofoblasto, un macizo celular interno (embrioblasto) y una cavidad o blastocele, con líquido en su interior (cavitación). Se calcula que a partir
del 4° día a partir de la fecundación, el blastocisto cuenta con unas 60 células. La membrana pelúcida ha comenzado a desaparecer. En un blastocisto de 5 días las células del trofoblasto se han aplanado, el macizo celular interno ha incrementado su número de células, y el blastocele es más amplio.
Implantación o nidación del embrión: Entre el 5° y el 7° día a partir de la fecundación, el blastocisto se adhiere a la mucosa uterina. Para que la implantación se realice normalmente, debe existir un alto grado de preparación y coordinación con respecto al embrión y al endometrio expresando ambos una variedad de moléculas de adhesión o integrinas. El epitelio superficial de la mucosa uterina “atrapa” al blastocisto. Una vez adherido, el trofoblasto produce otras proteínas y enzimas que digieren la matriz extracelular del endometrio, permitiendo que el blastocisto penetre dentro del mismo, también la disminución de pH facilita la nidación. Durante la llamada reacción decidual del endometrio, los leucocitos producen interleuquina-2, que evita el desconocimiento del embrión por parte del organismo materno. Iniciada la implantación las células del trofoblasto se diferencian en dos capas, el citotrofoblasto que está en contacto con el macizo celular interno y el sincitiotrofoblasto que consiste en una masa citoplásmica multinucleada y ejerce una intensa acción enzimática, que le permite invadir el epitelio y el corion de la mucosa uterina. La nidación marca el final de la 1° semana en el desarrollo del embrión.
SEGUNDA SEMANA DEL DESARROLLO. DISCO EMBRIONARIO A partir de los 6 o 7 días, el embrión implantado en el endometrio desarrolla tejidos extraembrionarios que le permitirán tener una nutrición histotrófica a expensas del organismo materno. La proliferación de células del citotrofoblasto produce la expansión del sincitiotrofoblasto, y este avanza en el interior del endometrio. En el macizo celular interno se diferencia una capa de células en relación con el blastocele, que constituyen el hipoblasto; muy pronto también derivada del embrioblasto, aparece una segunda capa de células que toma el nombre de epiblasto y se ubica dorsalmente respecto al hipoblasto. Este estadio se denomina “embrión bilaminar”. También puede visualizarse una cavidad que se ubica dorsalmente en relación con el epiblasto, que se denominó cavidad
amniótica. Las células que forman el techo de esta cavidad constituyen el amnios, y derivan del epiblasto. Alrededor del 9°día de desarrollo, el embrión está ubicado completamente dentro del espesor de la mucosa uterina, en el sincitiotrofoblasto se forman lagunas, que luego contienen sangre y secreción de las glándulas del endometrio, los nutrientes pasan por difusión hacia el embrión. También en este estadio se puede describir la membrana exocelómica o de Heuser formada por células muy aplanadas. Esta membrana, junto con el hipoblasto, limita una cavidad que se denominó exoceloma o saco vitelino primitivo. A los 11 días, el hipoblasto avanza sobre la membrana de Heuser, y comienza a cubrir el exoceloma. Esta nueva capa de células se ha denominado “endodermo extraembrionario”. A los 12-13 días, el endodermo extraembrionario ha tapizado casi totalmente una nueva cavidad: “el saco vitelino definitivo” y por otro lado, las cavidades del mesodermo extraembrionario se han fusionado totalmente y dan origen a una amplia cavidad: el “celoma extraembrionario”. En un embrión de 15 días, el citotrofoblasto prolifera hacia el sincitiotrofoblasto y desarrolla cordones celulares macizos, que junto con el tejido sincitial vecino, originarán las “vellosidades primarias” de la placenta en formación. El amnios, y a través del mismo las cavidades amniótica y vitelina, permanece unido al citotrofoblasto por medio de un “pedículo de fijación”, también formado por mesodermo extraembrionario.
TERCERA SEMANA DEL DESARROLLO. DISCO EMBRIONARIO TRILAMINAR La Gastrulación consiste en un conjunto de movimientos celulares que llevarán a la formación de las tres capas germinales primarias del embrión: ectodermo, mesodermo, endodermo. La primera evidencia de la gastrulación es la aparición de la línea primitiva, en la región dorsal y caudal del disco, al final de la 2° semana. En esta etapa pueden establecerse los ejes cefalocaudal y transversal del embrión. Las células del epiblasto se dirigen hacia la línea primitiva y allí se invaginan. En el extremo cefálico de la línea primitiva se observa una pequeña fosita, en medio de una elevación redondeada: el nódulo de Hensen. Entre los días 14 y 15 las primeras células que se invaginan desde el epiblasto, desplazan al hipoblasto y lo reemplazan por una nueva capa, “el endodermo embrionario”.
La gastrulación que conduce a la formación del mesodermo puede estudiarse a los 16 días; las células del epiblasto proliferan y avanzan hacia la línea primitiva, se hunden, luego se extienden hacia los lados, entre el epiblasto y el endodermo, y finalmente se dirigen hacia la región cefálica. Una población de células epiblasticas ingresa a nivel del nódulo de Hensen, invaginándose en la fosita primitiva y originando el proceso notocordal o prolongamiento cefálico. Las células epiblasticas, al invaginarse toman forma de botella o matraz, para luego adquirir características de células mesenquimáticas y así se forma el mesodermo embrionario. Finalmente, las células del epiblasto que no se han invaginado persisten en la superficie dorsal del embrión y constituyen el ectodermo embrionario. Luego del día 16, una población de células del ectodermo comienza a diferenciarse en neuroepitelio y origina la placa neural, primer esbozo del sistema nervioso. La misma consiste en un engrosamiento del neuroectodermo, y se extiende cranealmente con respecto al nódulo de Hensen, en la superficie dorsal del disco embrionario. Sin embargo, en determinados lugares, el ectodermo permanece firmemente unido al endodermo subyacente, sin interposición de mesodermo. Esto ocurre cefálicamente en la llamada lámina procordal, y caudalmente a nivel de otra membrana, la lámina cloacal. En un embrión de 17 días el endodermo forma una evaginación tubular en la región caudal denominada alantoides, que se extiende hacia el pedículo embrionario. A los 20 días el proceso notocordal consiste en una lámina acanalada ventralmente, ubicada por debajo del neuroectodermo, que a esta altura, por acanalamiento de la placa neural, ha formado el denominado surco o canal neural. La gastrulación está vinculada con el establecimiento de los ejes del cuerpo, que está regido por un complejo fenómeno donde interactúan diferentes genes. Si se estudia un embrión de 20 días, se observa que la placa neural se ha deprimido longitudinalmente para originar el surco neural, cuyos bordes elevados forman los pliegues neurales. Hacia la región cefálica hacen saliencia un par de elevaciones; estas elevaciones constituyen el primer par de “Somitos”. Si se estudia un corte transversal a este nivel, se encuentra que el mesodermo ubicado a ambos lados de la notocorda ha proliferado haciéndose más grueso, y se segmenta en bloques o masas que hemos llamado Somitos; también se pueden detectar una serie de segmentos formando pares, que se denominaron somitómeros. Cuando se han formado alrededor de 20 pares de somitómeros, se origina el primer par de somitos.
Al final de la 3°semana, han aparecido nuevos pares de somitos en pocas horas, siempre en sentido céfalo-caudal, y se llegan a completar 42 a 44 pares al final de la 5°semana. Un corte transversal permite observar los somitos de forma cuboidea, todavía con características mesenquimatosas. Además, los somitos están conectados con el mesodermo lateral por medio del mesodermo intermedio o gononefrótomo, que intervendrá en la formación del aparato urogenital. En este estadio, el surco neural está, en su parte media, muy cerca de cerrarse para formar el tubo neural. Durante la 3° semana, en embriones de aproximadamente 18 días, las células mesenquimatosas propias del mesodermo extraembrionario, a nivel del pedículo embrionario y del saco vitelino, originan los denominados hemangioblastos, que son células formadoras de vasos y de elementos figurados de la sangre. Estas células constituyen agrupaciones llamadas islotes hemangiógenos de Wolff y Pander. Dentro de estos islotes aparecen hendiduras que terminan por formar una cavidad rodeada de células. Las células periféricas del islote se separan y originan el endotelio de los vasos sanguíneos. En el centro los hemangioblastos, forman las células sanguíneas primitivas, clásicamente denominadas hemocitoblastos. Estos elementos darán origen a los glóbulos rojos provisorios, que son nucleados y se denominan megaloblastos. A medida que el embrión se desarrolla, se van originando conductos vasculares primitivos que se extienden también hacia el propio cuerpo del embrión. Allí se establecen conexiones con los tubos endoteliales relacionados con el desarrollo del corazón y de los grandes vasos, y de esta manera comienza a tomar forma el plan primitivo del aparato circulatorio del embrión. Los vasos primitivos crecen y se produce fusión de diferentes sectores del mismo, para constituir tubos mayores. Además, los vasos crecen por brotación de yemas, que luego formará ramificaciones. En un embrión de aproximadamente 21 días puede observarse el esbozo cardíaco, así como los principales sistemas de vasos arteriales y venosos del propio embrión y sus anexos. Se observan las aortas, las arterias vitelinas y umbilicales, las venas cardinales, vitelinas y umbilicales, y los vasos de la placenta en formación. También puede apreciarse la ubicación del mismo con respecto a sus anexos, y el grado de evolución de estas estructuras extraembrionarias. El embrión está situado entre dos cavidades: la amniótica dorsalmente y la vitelina ventralmente. El celoma extraembrionario es amplio y se encuentra limitado por las hojas somáticas y esplácnica del mesodermo extraembrionario. El pedículo de fijación o embrionario sostiene al
embrión y a las dos cavidades mencionadas, dentro de ese celoma. Se denomina corion al conjunto que forman el mesodermo extraembrionario y el trofoblasto.
CUARTA SEMANA DEL DESARROLLO. PERÍODO SOMÍTICO, PLEGAMIENTO En un embrión al comienzo de la 4° semana muestra en su cara dorsal la presencia del canal neural que ha comenzado a cerrarse por la parte media, donde sus bordes se fusionan y limitan dorsalmente un tubo denominado “conducto neural”. Los extremos abiertos de este tubo se llaman neuroporos anterior y posterior. Los pliegues neurales permanecen todavía cerrados; los pares de somitos han continuado formándose, a ambos lados del canal neural. El nódulo de Hensen y la línea primitiva sufren regresión caudal y ocupan ahora una pequeña parte del embrión. Se conoce como periodo somítico al lapso comprendido entre los 20 y 30 días del desarrollo, durante el cual hacen su aparición los somitos. En este período el embrión sufre un plegamiento, proceso que transforma al disco embrionario, que es plano, en un embrión cilíndrico, el mismo se realiza simultáneamente en sentido céfalo-caudal dorso-ventral. El período somítico comprende grandes cambios morfogenéticos, que llevan a la formación de los esbozos de los principales órganos y sistemas. Si analizamos un corte sagital de un embrión de esta etapa muestra cómo se produce el plegamiento cefalocaudal. El embrión está ubicado dentro de la cavidad amniótica, cuya pared está formada por el amnios, revestido el mismo por mesodermo extraembrionario. El ectodermo superficial cubre exteriormente al embrión. El techo del saco vitelino, ahora constituido por endodermo, quedará poco a poco incluido dentro del embrión. En la zona céfaloventral sobresale la eminencia cardíaca, que corresponde al área donde se desarrollará el corazón. Un corte transversal del mismo permite ver cómo se produce el plegamiento dorsoventral. Además, se puede apreciar el tubo neural, la notocorda, los somitos, etc. Unos días más tarde, muestra una región cefálica abultada, donde se notan los pliegues neurales y el neuroporo anterior. Lateralmente, en la región del cuello, apareces dos rodetes denominados arcos branquiales (primero y segundo), separados por el primer surco branquial. La eminencia cardíaca está ubicada ventralmente. El plegamiento hace que el saco vitelino sufra una constricción cada vez más acentuada, aunque todavía comunica ampliamente con el intestino
primitivo. En la región dorsal pueden observarse la serie de somitos que continúan formándose a cada lado de la línea media. En la región caudal, el neuroporo posterior se cierra en este estadio (25 días). Cuando el embrión ha alcanzado los 28 días de edad mide unos 4 o 5 mm y cuenta con aproximadamente 30 pares de somitos. Existe un considerable crecimiento de la región cefálica. En el cuello se aprecian rodetes mesodérmicos, los arcos branquiales (1°2°3°) que hacen saliencia en el ectodermo superficial y están separados por los surcos o hendiduras branquiales. Ya están presentes los esbozos del ojo y del oído. En la región ventral sobresale la eminencia cardiohepática, debido al rápido crecimiento que están experimentando el corazón y el hígado. El cordón umbilical es todavía comparativamente grueso. Los somitos están netamente marcados, la cola es aún prominente y apenas se insinúan los esbozos de los miembros. Si se observa un embrión de 28 días por su región ventral, pueden apreciarse los componentes del cordón umbilical en desarrollo: el pedículo embrionario que comprende los vasos alantoideos o umbilicales y el alantoides, así como el pedículo vitelino, que incluye los vasos vitelinos y la comunicación entre el intestino primitivo y el saco vitelino. En los embriones de 28 días se ha descrito lo que se denominó cresta o anillo Wolffiano. Esta formación consiste en un engrosamiento del ectodermo, que se corresponde con los esbozos de varias estructuras: nariz, ojos, oídos, miembros y arcos branquiales. La cavidad amniótica es amplia y contiene líquido amniótico. El celoma extraembrionario se reduce cada vez más, y terminará por desaparecer. Su pared externa, el corion, adquiere un gran desarrollo en la zona de implantación del pedículo embrionario, donde las vellosidades coriales son numerosas y muy ramificadas: en ese lugar se denomina “corion frondoso”.
QUINTA A OCTAVA SEMANA DEL DESARROLLO En la 5° semana del desarrollo la cabeza ha crecido en mayor proporción que el resto del cuerpo, debido al rápido desarrollo que experimenta el cerebro. La cara se encuentra en plena formación. Debido a la incurvación del mismo, la cara está en contacto con la eminencia cardiohepática, esta última formada por la saliencia del corazón e hígado. Están presentes los esbozos del ojo y del oído. Los somitos son muy notorios y llegan a sumar 42 a 44 pares, al final de la 5°semana.
Los esbozos o yemas de los miembros están más desarrollados. En la región ventral se observa la implantación del cordón umbilical, que se ha formado por la unión del pedículo embrionario con el pedículo vitelino. Los órganos genitales externos son todavía indiferenciados. En un embrión de la 6° semana la cabeza continúa siendo prominente, y la cara sigue su evolución. El desarrollo del ojo muestra por transparencia la pigmentación de la retina. Entre el 1° y 2° arco branquial se forman varios mamelones que modelarán el pabellón de la oreja. En la parte aplanada del miembro superior aparecen los surcos radiados que separan cinco salientes digitales que representan los futuros dedos. El desarrollo del pie ocurre con retraso respecto al de la mano. Los somitos son todavía nítidos, pero comenzarán a borrarse en la superficie externa del dorso del embrión. En esta etapa también comienza a formarse la denominada hernia umbilical fisiológica, por penetración de las asas intestinales en el celoma del cordón umbilical. En la 7° semana el nuevo ser tiene características indiscutiblemente humanas. Los somitos se han borrado exteriormente, el tronco y el cuello han empezado a separarse mejor, y la inclinación de la cabeza sobre el tronco es menos marcada. Ahora el embrión carece de cola. Los miembros se alargan y presentan claramente sus diferentes segmentos, experimentando flexión, de manera que los codos se orientan hacia el dorso y las rodillas hacia la región ventral. Los dedos de la mano están más separados entre sí y los dedos de los pies también. En un embrión de la 8° semana mide 30 mm. Esta etapa marca el final del período embrionario, después del cual, del tercer mes en adelante, el producto en desarrollo se denomina feto. La cabeza todavía es prominente, la cara es ancha y pequeña con respecto al cráneo. Los ojos están todavía separados. Los parpados son notorios y se unen por fusión de los epitelios. La implantación de la oreja es todavía baja. Los dedos de manos y pies se separan totalmente. Los órganos genitales externos todavía permanecen indefinidos respecto al sexo. La membrana anal está perforada y todavía persiste la hernia umbilical fisiológica. Durante el período embrionario se produce la morfogénesis del nuevo ser y se estructuran los principales esbozos de los órganos (organogénesis). Durante el período fetal, el organismo lleva a cabo la maduración de esos esbozos y aumenta considerablemente la talla y el peso del feto.
ANEXOS EMBRIONARIOS
El desarrollo embrionario humano se caracteriza por la estrecha relación que hay entre la madre y el feto, mediante el cual este adquiere oxígeno, nutriente y elimina desechos. Además de la placenta, existen varias estructuras conocidas como anexos embrionarios, que tampoco forman parte del cuerpo del embrión, tales como el amnios, el saco vitelino, el alantoides y el corion. Durante la 6° semana se puede observar en el interior de un útero el desarrollo del embrión y sus anexos. El mismo se encuentra ubicado dentro de la cavidad amniótica, que contiene líquido amniótico y está limitada por el amnios con su envoltura externa de mesodermo extraembrionario. Se puede distinguir el corion frondoso, el celoma extraembrionario, y la parte del corion que involucionará para constituir el corion calvo. La cavidad del cuerpo del útero es cada vez más reducida debido al crecimiento del nuevo ser y sus anexos, en el espesor de la mucosa uterina. La capa funcional del endometrio del útero grávido se denomina decidua o caduca. La decidua basal del endometrio, que guarda estrecha relación con el corion frondoso, contribuirá a formar la placenta materna. La decidua capsular envuelve al polo vegetativo y queda adosada al corion calvo. Amnios: Se denomina amnios al revestimiento de la cavidad amniótica, que aparece aproximadamente a los 7 días y medio del desarrollo embrionario, completando su evolución a los 3 meses. Al principio, el amnios está adosado al borde del disco embrionario. Cuando se produce el plegamiento del embrión, termina formando un anillo a nivel del futuro cordón umbilical, continúa formando el revestimiento interno de la cavidad amniótica, y tapiza la cara interna de la placenta. En una gran extensión, queda adosado al corion calvo, para formar la membrana amniocoriónica, una vez que el celoma extraembrionario desaparece. La cavidad amniótica contiene el líquido amniótico, que es cristalino, con alto contenido de agua. Luego disminuye moderadamente en el feto a término. A los 6 meses existe un recambio constante, renovándose en forma total cada 3 horas. El líquido amniótico permite que el feto se mueva con relativa libertad, lo protege mecánicamente amortiguando golpes, y evita que se adhiera al amnios.
Saco Vitelino: El saco vitelino se forma embriones de 12-13 días, a partir del hipoblasto y del endodermo extraembrionario. Está ubicado ventralmente con respecto al disco embrionario, y queda rodeado por mesodermo extraembrionario. Cuando el embrión se pliega, el saco vitelino se estrangula, y una parte del mismo queda incorporado al embrión y forma el intestino primitivo. El tejido que rodea por fuera al saco vitelino (Mes Ext) origina células primitivas de la sangre. También en ese tejido se originan células primordiales germinales o gonocitos. Finalmente, se supone que en etapas tempranas, el saco vitelino puede conducir ciertos nutrientes al embrión. Alantoides: el alantoides es una evaginación endodérmica de la parte caudal del intestino primitivo, que aparece en embriones de alrededor de 17 días. El alantoides se ubica en la parte proximal del pedículo de fijación, rodeado por mesodermo extraembrionario. Esta estructura en humanos, se supone que induce la formación de los vasos en el cordón umbilical. Cordón Umbilical: El cordón umbilical se forma cuando gracias al plegamiento del embrión, se acercan uno al otro el pedículo de fijación y el pedículo vitelino para luego fusionarse. El pedículo embrionario contiene las arterias (sangre no oxigenada) y venas (sangre oxigenada) alantoideas o umbilicales. Por el pedículo vitelino, en cambio, transcurren las arterias y venas vitelinas, junto con el conducto vitelino.
Placenta: Este órgano transitorio representa una aposición de tejidos extraembrionarios (placa coriónica) y de tejido endometrial (placa decidual), cuyas células presentan genotipos diferentes. Normalmente no existe mezcla de la sangre materna y de la fetal; como ambas están separadas por medio de un derivado coriónico, se considera que la placenta humana es de tipo hemocoriónico. Fisiología placentaria: Intercambio de gases (función respiratoria): dado que los pulmones fetales no pueden incorporar O2 ni eliminar CO2 el intercambio de gases debe realizarse a nivel placentario mediante un mecanismo de difusión. Nutrición (función digestiva): A través de la membrana placentaria pasan agua, electrolitos, carbohidratos, aminoácidos, lípidos, hormonas, vitaminas, drogas y algunos virus. El intercambio se realiza por difusión simple, facilitada, transporte activo etc.
Excreción (función urinaria) Defensa (función inmune): la placenta permite el pasaje de ciertos anticuerpos maternos que confieren inmunidad al feto ej: inmunoglobulinas. Secreción: sintetiza glucógeno a partir de glucosa. Hormonas (función endócrina): Gonadotrofina coriónica humana: Una de las funciones principales de la gonadotropina coriónica humana (HCG) es administrar los factores nutricionales y estimular la producción de cantidades necesarias de otras hormonas para el embrión. Y permite el diagnostico de embarazo. Estrógenos: Los estrógenos estimulan el crecimiento del útero y las mamas, aumentando la sensibilidad a la oxitocina. Progesterona: La progesterona inhibe la contractilidad uterina y facilita el desarrollo mamario. Somatomamotrofina coriónica u hormona lactogenoplacentaria: se secreta a partir de la 6° semana de desarrollo y estimula el crecimiento de la glándula mamaria y el crecimiento de los tejidos fetales, con acción diabetogénica.
APARATO DIGESTIVO La evolución del aparato digestivo representa un conjunto de procesos de crecimiento, plegamientos y rotaciones, consecuencia de interacciones e inducción del tubo con los tejidos vecinos. Durante la 4° semana el plegamiento del embrión ha provocado que la parte dorsal del saco vitelino quede incluida dentro del primero y constituya el intestino primitivo, formándose así un tubo endodérmico que comprende tres partes: “intestino anterior”, “intestino medio” e “intestino posterior”. El intestino anterior contribuye cefálicamente a formar la membrana bucofaríngea, junto con el revestimiento ectodérmico que se aplica por fuera. El intestino medio permanece ampliamente comunicado con el saco vitelino, ubicado fuera del embrión. El intestino posterior, forma la membrana cloacal, junto con el ectodermo. Del intestino posterior nace la evaginación mencionada anteriormente que es el alantoides. En la 5° semana el aparato digestivo es más complejo. El intestino anterior origina:
El intestino faríngeo que se extiende desde la cavidad bucal hasta el brote traqueobronquial. Una porción caudal, que se extiende hasta otro brote endodérmico denominado esbozo o divertículo hepático. *aclaración: la membrana bucofaríngea ha desaparecido al final de la 4° semana, de manera que el estomodeo comunica ahora con la región faríngea. Del intestino medio se origina el asa intestinal primitiva y se extiende desde el divertículo hepático hasta el comienzo del intestino posterior. El intestino posterior termina desembocando en una porción dilatada del tubo denominada cloaca. Región faríngea: La faringe primitiva se abre cranealmente en el estomodeo. En su límite caudal, ventralmente ubicado, se observa el esbozo traqueopulmonar, y dorsalmente, el origen del esófago. La faringe tiene forma de embudo y presenta varios divertículos laterales denominados “bolsas faríngeas”. Estas evaginaciones son cinco de cada lado También puede observarse las zonas de contacto de cada bolsa faríngea con el ectodermo también llamadas placas de cierre. Finalmente, del endodermo faríngeo nace una proliferación epitelial que representa el origen de la glándula tiroides. Un corte sagital permite observar el interior de la faringe primitiva (pared derecha) que comunica con el estomodeo y muestra las cuatro hendiduras que dan acceso a las bolsas faríngeas de ese lado. Al estudiar el suelo y las paredes laterales de la faringe vemos que en el interior, el endodermo tapiza la cavidad, mientras que en la superficie externa del cuello, cubierta por el ectodermo, se aprecian las hendiduras o surcos branquiales. Al formarse las bolsas faríngeas y los surcos branquiales, quedan demarcados los arcos branquiales, en número de 6 a cada lado. Los mismos consisten en rodetes o barras mesodérmicas. Si bien el mesodermo origina el mesénquima de los arcos branquiales, las crestas neurales también contribuyen en la formación de ese tejido, en la zona ventral precisamente. Aun cuando la región del cuello comprende una serie de estructuras que no forman parte del tubo digestivo, la proximidad y relación de las mismas con la faringe y sus derivados hace que sean relevantes que se estudie en la formación de este aparato. A principios de la 5° semana, el 1° arco branquial contiene incluidos en su mesénquima, el cartílago de Meckel, la rama maxilar inferior del nervio trigémino y el primer arco aórtico. El 2° arco branquial presenta el cartílago de Reichert, el nervio facial y el segundo arco aórtico.
Dentro del 3° arco branquial aparecen el nervio glosofaríngeo y el tercer arco aórtico. El 4° arco branquial incluye la rama laríngea superior del nervio vago y el cuarto arco aórtico. En una vista lateral de la cara se ven los territorios de los arcos branquiales y las estructuras cartilaginosas y óseas que los mismos originan. Así, el cartílago de Meckel, contenido en el primer arco branquial, da origen a los huesos martillo y yunque del oído, Así como al ligamento esfenomaxilar. El cartílago de Reichert del segundo arco branquial forma el estribo del oído, la apófisis estiloides del hueso temporal, el ligamento estilohioideo y el asta menor, así como una parte del cuerpo del hueso hioides. El tercer arco branquial da origen al asta mayor y parte del cuerpo del hioides. Finalmente, los componentes cartilaginosos del cuarto y del sexto arco branquial se fusionan y originan los cartílagos tiroides, cricoides y aritenoides, propios de la laringe. Durante la 6° semana, el segundo arco branquial crece en sentido caudal sobre el tercero y el cuarto arco, de manera que cubre los surcos branquiales 2°,3° y 4°. La primera bolsa faríngea y el primer surco branquial crecen acercándose entre sí. La segunda bolsa faríngea se oblitera en su mayor parte y origina el epitelio de la amígdala palatina. El endodermo del ala dorsal de la tercera bolsa faríngea forma la glándula paratiroides inferior de su correspondiente lado, mientras que el ala ventral de esa bolsa origina el esbozo del timo. El epitelio del ala dorsal de la cuarta bolsa faríngea forma la paratiroides superior de su lado. La quinta bolsa faríngea ha sido considerada como parte de la cuarta, y a partir de ella se desarrolla el denominado cuerpo ultimobranquial. En el piso de la faringe ha comenzado a formarse el conducto tirogloso primordio de la glándula tiroides. La evolución de la glándula tiroides es sencilla, la misma se origina a partir del endodermo del suelo de la faringe, con un divertículo que crece hacia el cuello, quedando conectado con la misma por medio del conducto tirogloso, que luego, a la séptima semana, se oblitera y desaparece. En su descenso, la glándula pasa por delante del hueso hioides hasta lograr su ubicación definitiva por delante de la tráquea. Al formarse la lengua, el mesodermo de los cuatro arcos branquiales prolifera y forma abultamientos. En primer lugar aparece el tubérculo impar por delante del agujero ciego, punto de origen del conducto tirogloso. Después se desarrollan las protuberancias linguales laterales, nacidas en el primer arco branquial. Los otros tres arcos dan origen a un nuevo abultamiento medial, la cópula. Del cuarto arco se desarrolla una saliencia medial, la “protuberancia epiglótica”. Caudalmente ubicado con
la P.E se observa el orificio laríngeo, bordeado por las protuberancias aritenoideas. En un feto de desarrollo avanzado se puede observar que las protuberancias linguales laterales se han fusionado para formar el cuerpo de la lengua. La raíz de la lengua, que comprende el tercio posterior del órgano, queda separada del cuerpo por un surco terminal, correspondiéndose con la denominada “V” lingual. Dicha raíz se origina a partir de los arcos branquiales segundo, tercero, y en parte del cuarto. Parece ser que la mayor parte de la musculatura de la lengua se desarrolla a partir de los miótomos occipitales, de allí que dicha musculatura conserve su enervación por medio del nervio hipogloso. El mesodermo de los arcos branquiales forma el tejido conectivo, los vasos y algunas fibras musculares esqueléticas. Esófago: el esófago se desarrolla a partir del intestino anterior, entre el brote traqueopulmonar y la dilatación que forma en el estómago. El músculo de la región caudal del esófago es liso, y se forma a partir del mesodermo esplácnico circundante. El músculo estriado de la región cefálica podría derivar de la transdiferenciación de células musculares lisas. La pared muscular está inervada por el nervio vago. Estómago: La porción caudal del intestino anterior se dilata gradualmente para formar el estómago, y al principio es aplanado en sentido lateral. Durante la 6° semana, el estómago se ha ensanchado y adquiere su forma característica, debido al crecimiento desigual de sus bordes ventral y dorsal. La forma característica del estómago se debe gracias a que se produce la rotación sobre el eje longitudinal del mismo dando lugar a la curvatura mayor y menor. Duodeno: El duodeno comprende una porción cefálica, derivada del intestino anterior y unido al estómago, y otra caudal, originado en el intestino medio y en continuidad con el resto del tubo. En el límite de ambas partes se originan los esbozos del hígado y del páncreas. Páncreas: el desarrollo del páncreas y las vías biliares es a partir del endodermo del intestino primitivo, durante la 5° semana. En el extremo más caudal del intestino anterior, se ha originado previamente el divertículo hepático (esbozo hepatobiliar) como un engrosamiento endodérmico, que más tarde desarrolla cordones hepáticos. Del duodeno primitivo nace un brote pancreático ventral. Durante la 6° semana el conducto hepatobiliar ha originado la vesícula biliar, en conexión con el conducto cístico, cuya desembocadura limita el conducto hepático del colédoco.
El brote pancreático ventral acompaña al colédoco en su movimiento, acercándose al brote pancreático dorsal. Este último proceso se lleva a cabo fundamentalmente debido al crecimiento diferencial de la pared del duodeno. En un estadio de la sexta semana, se nota que el colédoco ha completado su rotación por detrás del duodeno. El brote pancreático ventral ha quedado ubicado por debajo del brote pancreático dorsal. A la 7° semana se aprecia que tanto el parénquima como los conductos excretores de ambos brotes pancreáticos se han fusionado. El esbozo ventral forma la parte inferior de la cabeza del páncreas, mientras que el resto del órgano se origina a partir del brote dorsal. Al principio, los brotes pancreáticos están formados por células indiferenciadas, sin enzimas ni hormonas detectables. Estos elementos originan células consideradas protodiferenciadas; las mismas producen dos líneas: las células precursoras endócrinas y las células precursoras exocrinas. Las primeras pueden dividirse en nuevos elementos precursores, o bien en células diferenciadas, las cuales ya contienen gránulos de secreción endocrina. Por otra parte, las células precursoras exocrinas ya contienen varias enzimas pancreáticas en poca cantidad. Estas células se diferencian en células “posmitóticas” acinares, que contienen gránulos de cimógeno, y en las cuales se detectan claramente las enzimas digestivas propias del páncreas. La diferenciación de las células precursoras está mediada por el sistema NOTCH, que inhibe la línea endocrina y estimula la exocrina. Durante la 7° semana, el primordio pancreático contiene conductos ramificados rodeados de mesénquima laxo. Finalmente cada tipo celular produce y segrega su hormona definitiva. Hígado: El primer esbozo del hígado y de las vías biliares aparece durante la 4° semana, como una evaginación endodérmica ubicada en el extremo distal de la porción caudal del intestino anterior. Dicho esbozo se denomina divertículo hepático y crece ventralmente en dirección hacia el septum transversum. Este brote puede ya designarse como “conducto hepatobiliar”. Su parte más distal consiste en cordones celulares anastomosados que crecen dentro del septum transversum. Estos cordones están en comunicación con una parte más estrecha que desemboca en el duodeno y que será el origen de las vías biliares extrahepáticas; de tal manera se forma el conducto colédoco, del cual nace una expansión ventral, primordio de la vesícula biliar, que permanecerá en comunicación con el colédoco por medio del conducto cístico.
Los cordones hepáticos son brotes endodérmicos que serán el origen de las láminas de hepatocitos y también del epitelio de las vías biliares intrahepáticas. En la misma figura se observa cómo los cordones epiteliales se entrecruzan con las ramificaciones de las venas vitelinas que se desarrollan a ese nivel. Estos vasos, que luego se anastomosan a ambos lados con las venas umbilicales, originan los capilares sinusoides del hígado. Entre las sinusoides y las láminas de hepatocitos, a partir de la 6° semana de gestación, aparecen nidos celulares hematopoyéticos. Así, el hígado se convierte en la principal fuente generadora de células sanguíneas, formando glóbulos rojos, granulocitos, linfocitos y megacariocitos. La hematopoyesis hepática persiste durante el resto de la vida prenatal, aunque comienza a declinar en el 6° mes de embarazo. El hígado crece al principio aceleradamente (9° a 10° semana) y luego reduce su tamaño relativo, hasta el nacimiento. El mesodermo del septum transversum origina la cápsula de Glisson, así como el epiplón menor y el ligamento falciforme. Durante la 12° semana los hepatocitos elaboran bilis, que se vuelca en las vías biliares extrahepáticas hacia el intestino. Intestino: A partir del intestino medio, se forma el asa intestinal primitiva, que mantiene una comunicación con el saco vitelino a través del conducto vitelino, y que se extiende desde el duodeno hasta el comienzo del intestino posterior. El intestino delgado comienza con el duodeno. El resto se forma a partir de una porción del asa intestinal primitiva, una rama cefálica y una rama caudal. Al final de la 5° semana comienza a efectuarse una rotación del asa intestinal. En la 6° semana las ramas de la misma han rotado 90° sobre un eje constituido por la mesentérica superior. En la rama caudal ya se puede apreciar la dilatación cecal, esbozo del ciego. En un embrión de 8° semana, se observa que el asa intestinal primitiva ha completado 180° grados de rotación. La rama en un principio cefálica se alarga y forma las asas yeyunoileales. La otra rama corresponde al ciego y a parte del colon, continuándose con el intestino posterior. Una figura señala, además, varios órganos que integran en esa etapa la parte caudal del embrión. En otra figura se han señalado distintos sectores del tubo digestivo y será de utilidad más adelante cuando se la compare con la disposición definitiva de los componentes del tracto gastrointestinal. Después de la 10° semana el asa intestinal ha completado su rotación de 270°. Entre las estructuras señaladas figura un pequeño segmento del conducto vitelino, que puede persistir en el adulto, constituyendo el denominado “divertículo de Meckel”.
En un periodo fetal tardío se pueden apreciar la disposición del tubo gastrointestinal, sin sus mesos y vasos sanguíneos. La rama originalmente cefálica del asa intestinal primitiva forma la porción caudal del duodeno. Con respecto a las asas yeyunoileales, esta rama origina el yeyuno y parte del íleon. La rama primitivamente caudal forma la porción terminal de íleon, el ciego, el apéndice, el colon ascendente y los dos tercios proximales del colon transverso. El intestino posterior da lugar a la formación del tercio distal del colon transverso; el colon descendente, el colon sigmoideo, el recto y parte del conducto anal. En la región caudal de un embrión de la 5° semana, donde se puede observar el intestino posterior desembocando en la cloaca. A nivel de la membrana cloacal, el ectodermo tomo contacto con el endodermo. Un espolón denominado tabique urorrectal comienza a crecer hacia la membrana cloacal. Originándose en su lugar una membrana urogenital y una membrana anal. El intestino posterior, que a este nivel constituye el conducto anorrectal, queda separado del seno urogenital.
APARATO RESPIRATORIO A partir de la quinta semana, el esbozo respiratorio se transforma en un verdadero divertículo respiratorio, el epitelio de revestimiento interno de la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones tienen un origen endodérmico, mientras que los componentes cartilaginosos, musculares y conectivos de la tráquea y los pulmones derivan del mesodermo esplácnico circundante. Laringe: En un embrión de 5 semanas los componentes cartilaginosos del 4° y 6° arco branquial se fusionan y originan los cartílagos “tiroides, cricoides y aritenoides” de la laringe. El mesénquima proveniente de dichos arcos branquiales modifica la conformación del orificio laríngeo, quedando una hendidura en forma de T. El epitelio laríngeo de origen endodérmico prolifera ocluyendo temporariamente su luz. Formándose un par de cavidades laterales denominadas ventrículos laríngeos. Estos espacios no desaparecen sino que se convierte por diferenciación en las cuerdas vocales falsas y verdaderas. Formación de la tráquea, bronquios y pulmones:
A partir de la 6° semana, los brotes bronquiales, que finalmente se convierten en los bronquios primarios o principales, originan brotes adicionales: tres a la derecha y dos a la izquierda. Estos brotes se convierten en los bronquios secundarios o troncales, que formarán los lóbulos del pulmón. A partir de este momento, cada brote bronquial secundario sufre una larga serie de ramificaciones dicotómicas que darán origen a: bronquíolos terciarios o segmentarios, segmento broncopulmonar, bronquíolos respiratorios, sacos alveolares y alvéolos hasta llegar a un máximo de 23 generaciones. Al producirse el crecimiento de los esbozos pulmonares, éstos se introducen en la cavidad del cuerpo que recibe el nombre de canales pericardioperitoneales.
Estos canales, que se encuentran a ambos lados del intestino, son separados de la cavidad peritoneal y pericárdica por los pliegues pleuroperitoneal y pleuropericárdico respectivamente, quedando así formadas las cavidades pleurales primitivas. El mesodermo que recubre la parte externa de los pulmones evoluciona para convertirse en pleura visceral, mientras que aquel que recubre interiormente la pared del cuerpo se convierte en pleura parietal, quedando un espacio entre ambas llamado cavidad pleural. Estados de maduración en el desarrollo pulmonar. Períodocanalicular: los bronquíolos se dividen constantemente hasta el séptimo mes de vida y la vascularización aumenta en forma constante. Algunas de las células del epitelio cúbico se transforman en planas, siendo posible la respiración, ya que las mismas se ponen en estrecha relación con numerosos capilares sanguíneos y linfáticos, permitiendo así un normal intercambio gaseoso. Período de saco terminal: Las células de revestimiento de los alvéolos se diferencian en dos tipos: Células alveolares tipo 1 (neumocito tipo 1) y células alveolares tipo 1 (neumocito tipo 2) estas últimas producen surfactante, que posee la facultad de disminuir la tensión superficial en la interface aire- sangre alveolar; de no existir esta sustancia, se produciría un colapso alveolar. Las células alveolares tipo 1 se adelgazan de modo tal que los capilares circundantes sobresalen hacia los sacos alveolares, y el último contacto que se establece entre las células epiteliales y las endoteliales representa la barrera hematogaseosa.
Período alveolar: en las últimas cuatro semanas de vida intrauterina, el incremento del tamaño de los alvéolos en formación se vincula con un incremento exponencial del área superficial del pulmón. Antes del nacimiento, el feto comienza a realizar movimientos respiratorios que ocasionan la aspiración de líquido amniótico y que estimulan el desarrollo de los pulmones y el condicionamiento de los músculos de la respiración.
SISTEMA MUSCULAR La mayor parte de la musculatura esquelética deriva de los somitos del mesodermo paraxial. El músculo del corazón toma su origen en el mesodermo esplácnico, que también desarrolla el tejido muscular liso del tracto digestivo y respiratorio. Otros músculos lisos, tales como los propios de los vasos sanguíneos y los erectores de los pelos, derivan del mesodermo del lugar. El ectodermo contribuye a formar fibras musculares involuntarias de células mioepiteliales propias de algunos órganos como glándulas sudoríparas, salivales, mamaria y del iris. Musculo esquelético: sabemos que el mesodermo paraxial se segmenta en bloque o masas denominadas somitos, en la 4° semana la parte media y ventral del somito prolifera intensamente y forma el esclerótomo, cuyas células se extienden hacia la región ventral y hacia la línea media. La parte dorsal del somito se denomina dermatomo. El esclerótomo rodea al tubo neural y a la notocorda y está destinado a formar cartílago y hueso. El dermatomo origina una en su parte profunda, una capa denominada miótomo, que representa el primordio de numerosos músculos esqueléticos. Las células o fibras musculares esqueléticas continúan su crecimiento, aun luego del nacimiento, pero lo hacen a expensas de las llamadas células satelitales. Son las encargadas de dividirse en forma lenta, pasando a integrar la fibra muscular, y también son capaces de regenerar músculos dañados. Músculo liso: Una gran parte del músculo liso del organismo proviene de la hoja esplácnica del mesodermo. El músculo ciliar y el esfínter de la pupila son de origen ectodérmico. Músculo cardíaco: El músculo cardíaco se origina a partir de mesodermo esplácnico. Los mioblastos cardíacos contienen un considerable número de miofibrillas citoplásmicas. A diferencia del músculo esquelético, los
miocitos cardíacos no se fusionan entre sí, pero pueden ser binucleados. Una importante característica diferencial es la presencia de uniones especiales que vinculas las células, y que se denominan discos intercalares.
SISTEMA ESQUELÉTICO Y MIEMBROS Desarrollo del sistema esquelético: Para diferenciarse en células óseas, las células mesenquimatosas interactúan con elementos del medio, tales como epitelio con su membrana basal, y la matriz extracelular. La formación de la columna vertebral se inicia con una interacción inductiva entre el esclerótomo, la notocorda y el tubo neural. Las células precursoras del hueso, llegadas a su destino sufren una condensación y un factor de transcripción contrala la diferenciación de células mesenquimáticas en osteoblastos. En la embriogénesis ósea están involucradas las denominadas proteínas morfogénicas de hueso. La osificación intermembranosa es una de las formas de osteogénesis. Las células del mesénquima proliferan, y este tejido se condensa y aumenta su vascularización. Algunas de las células se diferencian en osteoblastos, que se ubican en hileras y comienzan a elaborar colágeno, que se deposita constituyendo así el osteoide (hueso provisional). El osteoide se transforma en matriz ósea y se calcifica, atrapando los osteoblastos, que se transforman en osteocitos o células óseas maduras. El centro de osificación queda rodeado por mesénquima compacto que constituye el periostio. La osificación endocondral: el cartílago se forma a partir del mesénquima que aparece por primera vez durante la 5° semana. Las células mesenquimatosas prolifera, se redondean y constituyen los condroblastos, formándose así diferentes tipos de cartílago: hialino, elástico y fibroso. Desarrollo de los miembros: los esbozos de los miembros aparecen al final de la 4° semana, creciendo a los lados del cuerpo. Los primeros se forman a la altura del 3° par de somitos cervicales y al 2° par de torácicos, mientras que los miembros inferiores lo hacen entre el 2° par de somitos lumbares y el 3° par de sacros. El crecimiento de los miembros se produce por una interacción entre el ectodermo y el mesodermo, con información propia que le permite llevarse a cabo aun independientemente del cuerpo. El extremo de los miembros en desarrollo se aplana, formándose las placas manual y pedal. En las placas se aprecian los rayos digitales, que son saliencias separadas por surcos radiales. En estos surcos se formarán las membranas interdigitales, que
desaparecerán por apoptosis ej: los dedos de la mano están completamente separados en la 8° semana.
APARATO URINARIO Desde el punto de vista embriológico, el aparato urinario está estrechamente relacionado con el aparato genital, ya que ambos provienen del mesodermo intermedio situado a lo largo de la pared posterior de la cavidad abdominal. Desarrollo temprano del aparato urinario: El desarrollo del mismo comprende tres etapas sucesivas, que corresponden a tres sistemas renales diferentes: El “pronefros”, el “mesonefros” y el “metanefros”. El 1° es rudimentario y no llega a funcionar; el segundo funciona durante un tiempo breve, mientras que el tercero representa el riñón definitivo. PRONEFROS: Al comienzo de la 4° semana en la región cervical se forman acúmulos celulares macizos dispuestos segmentariamente denominados nefrótomos, en número de 7 a 10 en el embrión humano y se los considera como unidades excretoras primitivas. Los nefrótomos son macizos y luego se ahuecan para formar los tubos néfricos primarios o pronéfricos. El pronefros involuciona pero se cree que contribuye a formar un conducto pronéfrico que sería el origen del conducto de Wolf. Al final de la 4° semana ha desaparecido todo indicio del sistema pronéfrico. Mesonefros: Nacen por la estimulación del mesodermo intermedio para la formación de nuevos túbulos, que ahora se denominan mesonéfricos y aparecen de a pares. Además se forma el conducto mesonéfrico de Wolf. Este consiste en un túbulo longitudinal que recorre el mesonefros y cuyo extremo distal desemboca en la pared lateral de la cloaca. El mismo contribuye a formar la denominada cresta o pliegue urogenital. Desarrollo del riñón definitivo: Metanefros: El mismo se desarrolla por detrás del epitelio celómico, lo cual explica la ubicación retroperitoneal. El mesénquima metanéfrico se condensa rodeando al brote ureteral y forma el blastema metanéfrico o blastema nefrogénico. El brote ureteral se transforma así en el sistema colector metanéfrico, alargándose y ramificándose activamente 14 o 15 veces, en forma dicotómica. Los futuros nefronas, en cambio, tomarán origen a partir del blastema nefrogénico.
Se puede observar que el brote ureteral da origen al uréter, se dilata dentro del blastema y forma la pelvis renal, en conexión con receptáculos denominados cálices renales. Más adelante el sistema colector sigue dividiéndose y penetrando más profundamente en el blastema, para originar cálices mayores, cálices menores y túbulos colectores. En un período fetal avanzado los cálices menores reciben numerosos túbulos colectores, cada uno de los cuales experimenta ramificaciones dicotómicas sucesivas, originando así varias generaciones de túbulos colectores. Los túbulos colectores son derivados del primitivo brote ureteral. En definitiva, en el desarrollo de la nefrona y del sistema colector renal intervienen tres líneas de células mesodérmicas: 1) células epiteliales derivadas del brote ureteral, 2) células mesenquimáticas del blastema metanéfrico y 3) células endoteliales de los vasos. El mesodermo periférico del metanefros genera la cápsula renal.El denominado ascenso del riñón se debe en realidad al crecimiento del uréter y al menor incurvamiento del embrión. Desarrollo de la vejiga y de la uretra: La región caudal de un embrión de 5° semana se ha señalado, entre otras estructuras, la membrana cloacal. Por otra parte, se observa la parte caudal del intestino primitivo constituyendo una zona dilatada, el seno urogenital, que está separado del conducto anorrectal por un tabique urorrectal. El conducto de Wolf desemboca junto con el brote ureteral, que ya constituye el uréter, en el seno urogenital. Durante la 8° semana, el tabique urorrectal ya ha dividido la membrana cloacal en membrana urogenital y membrana anal. La porción cefálica, dilatada, formará la vejiga urinaria en continuidad con el alantoides, mientras que la porción caudal, más estrecha, da origen a estructuras que varían según el sexo. En el varón forma la mitad superior de la uretra prostática y la uretra membranosa. En la mujer TODA la uretra.
APARATO GENITAL Producida la fecundación, se establece el sexo genético del individuo, en el momento en que el cromosoma Y o el X aportados por el espermatozoide se relaciona con el cromosoma X del óvulo. Período indiferenciado: Hacia el final de la 3° semana, entre las células endodérmicas del saco vitelino, se localizan las células germinativas primordiales o gonocitos. Las células germinativas primordiales migran desde su lugar de origen, siguiendo el intestino posterior y el mesenterio
dorsal, para alcanzar finalmente las gónadas aparecidos en la 6° semana de vida. La migración de células germinativas primordiales se realiza mediante un activo movimiento ameboideo.
Aparato genital masculino La diferenciación de la gónada en testículo requiere de varios factores: Influencia del gen Sry (factor dominante de testículo) Este factor actúa como un “interruptor”, que a su vez influencia otros genes para guiar la diferenciación testicular, pero actúan sobre la porción somática de los testículos y no sobre las células germinales. Los tiempos son importantes. El testículo se desarrolla más rápidamente que el ovario, de manera que los precursores de las células de Sertoli deben estar preparados para recibir las señales genéticas de la diferenciación testicular. Señales provenientes del mesodermo ayudarían a la diferenciación testicular. Durante la 6° semana, la gónada masculina parece forma un agente quimiotáctico que estimula la migración. Ya avanzada la sexta semana, los cordones sexuales primitivos se agrandan y las células que lo forman representan precursores de las células de Sertoli. Durante la 7° semana, los cordones sexuales continúan su proliferación hacia la parte medular de la gónada y se denominan ahora cordones testiculares. Las células germinativas primordiales quedan encerradas entre la otra estirpe celular de los cordones testiculares: las células sustentaculares de Sertoli. En un estadio un poco más avanzado de la 7° semana los cordones testiculares, en forma de asa, se conectan con el conducto de Wolf. Entre el epitelio superficial y el interior del testículo se forma una túnica conectiva fibrosa denominada albugínea. Esta capa forma la cápsula del órgano y comienza a enviar tabiques hacia el interior de la gónada, que la dividirán en los futuros lobulillos testiculares. Se pueden considerar tres fases en el descenso testicular, ya que el mismo no parece deberse al desplazamiento activo del órgano: La primera fase depende del agrandamiento de la glándula y regresión de los riñones mesonéfricos. La segunda fase, que lleva a la glándula hacia el nivel del anillo vaginal, depende del control de la sustancia inhibitoria mülleriana e involución del conducto de Müller.
La tercera fase conduce el testículo al escroto, guiado por el gubernáculum testis, y depende de la testosterona.
Desarrollo de los órganos genitales externos masculinos: En el varón, hacia la 10° semana aproximadamente el tubérculo genital crese, se alarga y pasa a denominarse falo. La porción distal del falo se ensancha y origina el glande. En la cara ventral del falo se abre el surco ureteral o urogenital, bordeado por los pliegues ureterales que tienden a juntarse en la línea media. Los rodetes genitales se desarrollan y forman los pliegues escrotales. En un feto a término el falo ha originado el pene, con el glande cubierto por un pliegue genital: el prepucio. También se puede observar los cuerpos cavernosos y el cuerpo esponjoso del pene. Los pliegues ureterales se fusionan y forman el rafe peniano y escrotal. Los pliegues escrotales, ubicados al principio en la región inguinal, descienden y forman el escroto, en cuya línea media aparece el rafe escrotal.
APARATO GENITAL FEMENINO No habiendo señales específicas de diferenciación en testículo, las gónadas se diferencian en ovario, al final de la 8° semana de desarrollo. La presencia de células germinales es esencial para esta diferenciación. Evolución de los conductos genitales femeninos: Cada conducto de Müller comprende inicialmente: Una porción cefálica, vertical, que comunica con la cavidad peritoneal Una porción horizontal, que cruza hacia la línea media por delante del conducto de Wolf, y una porción caudal, vertical, que toma contacto con la porción caudal del conducto de Müller. Alrededor de la 8° semana de vida, aparece el seno urogenital. Los conductos de Müller están fusionados y hacen saliencia en la pared posterior del seno urogenital. El ovario en desarrollo junto con el mesonefros en involución hace saliencia en la cavidad peritoneal. Los conductos de Müller y Wolf (este último en involución) se ubican por fuera del ovario. Algo antes del descenso del ovario se ha formado la trompa uterina o de Falopio, donde ya se esboza una parte estrecha, el istmo, y otra dilatada, la ampolla.
Hacia la 9° semana de desarrollo la porción más caudal de los conductos de Müller fusionados dan origen al conducto uterovaginal, esbozo del futuro útero, cuyo extremo cerrado hace contacto con el seno urogenital. En un feto de aproximadamente 3 meses de edad, a partir del endodermo del seno urogenital crecen dos evaginaciones o bulbos sino-vaginales que se fusionan y originan la lámina vaginal. Esta es al principio una placa maciza que luego se canaliza y dará origen a la mayor parte de la vagina.
APARATO CIRCULATORIO
Aparición de los acúmulos hemangiógenos de Wolff y Pander (18 días) Estos islotes originan los hemangioblastos que como vimos anteriormente son células formadoras de vasos sanguíneos y sangre. Las células periféricas se aplanan y originan el endotelio, y en el centro se forman las células sanguíneas (hemocitopoyesis). Por delante de la lámina procordal se observa el área cardiogénica, responsable de la formación del corazón, así como la cavidad pericardíaca primitiva. Formación de dos tubos endocardíacos (19 días): Los mismos están originados por canalización y fusión de los acúmulos hemangiógenos ubicados lateralmente con respecto a la placa neural. Junto a cada tubo endocardíaco la esplacnopleura forma un espesamiento denominado esbozo epimiocárdico. Los tubos endocardíacos comienzan a acercarse debido al plegamiento y esto lleva a que los mismos se terminen fusionando en la línea media. El esbozo cardíaco a este nivel constituye la cavidad pericardíaca primitiva y permanece unida a ella por medio de un mesocardio dorsal. El revestimiento interno constituye el endotelio y la pared está formada por la gelatina cardíaca y el esbozo epimiocárdico. La cavidad pericardíaca, que primeramente estaba situada por arriba de la placa cardiogénica, se ha ubicado ventralmente con respecto a los tubos cardíacos fusionados. Formación del tubo cardiaco único (22 días): El corazón tubular primitivo deriva de tejidos diferentes: a) el miocardio atrial y el ventricular crecen a partir del mesodermo esplácnico; y b) el tracto de flujo que posee un componente de su pared que deriva de la cresta neural craneana, que cuando el corazón desciende a la cavidad torácica, dichos componentes lo acompañan. A los 22 días se observa un único tubo endocardíaco, resultado de la fusión de los dos tubos endocardíacos laterales, y origen del endotelio del corazón. La gelatina
cardíaca corresponderá al tejido conectivo subendotelial. La cubierta mioepicárdica desarrolla el músculo cardíaco (miocardio) y el epicardio (hoja visceral del pericardio). El tubo cardíaco ya lo dijimos pende de la cavidad pericardíaca, sostenido por el mesocardio dorsal que ha comenzado a reabsorberse para originar un pasaje denominado seno transverso del pericardio. Al desaparecer el mesocardio, el corazón queda unido a la cavidad pericardíaca solamente por sus extremos, lo que facilita sus movimientos. Comienza a latir aproximadamente a los 22 días. El tubo cardíaco experimenta crecimientos diferenciales y aparece dividido en varias porciones dilatada, separadas exteriormente por surcos. En sentido céfalo caudal se observan: el bulbo cardíaco, que comunica con la raíz de las aortas, el ventrículo, la aurícula y el seno venoso. Formación del asa cardíaca (23-28 días): El crecimiento del tubo cardíaco, hace que el mismo se incurve en forma de “S” o asa cardíaca. La parte que comprende al bulbo y al ventrículo crece rápidamente y el corazón se dobla sobre sí mismo, de manera que esas dos partes se desplazan en sentido ventral, caudal y algo hacia la derecha. La aurícula y el seno venoso tienden a ubicarse dorsalmente. Del bulbo cardíaco nacen las raíces aórticas, pero no forman parte del tubo cardíaco.