Biologia del desarrollo

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Cuaderno de trabajo
Dr. Med. Norberto López Serna
Profesor de la Cátedra de Biología del Desarrollo
Jefe del Departamento de Embriología
Facultad de Medicina
Universidad Autónoma de Nuevo León
ERRNVPHGLFRVRUJ
MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA
MADRID • NUEVA YORK • SAN JUAN • SANTIAGO • SAO PAULO
AUCKLAND • LONDRES • MILÁN • MONTREAL • NUEVA DELHI
SAN FRANCISCO • SIDNEY • SINGAPUR • ST. LOUIS • TORONTO
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Director editorial: Javier de León Fraga
Editor de desarrollo: Manuel Bernal Pérez
Composición y formación: Griselda González Bastida
Supervisor de producción: Ángela Salas Cañada
NOTA
La medicina es una ciencia en constante desarrollo. Conforme surjan nuevos conocimientos, se requerirán cambios de la terapéutica. El (los) autor (es) y los editores se han esforzado para que los cuadros
de dosificación medicamentosa sean precisos y acordes con lo establecido en la fecha de publicación.
Sin embargo, ante los posibles errores humanos y cambios en la medicina, ni los editores ni cualquier
otra persona que haya participado en la preparación de la obra garantizan que la información contenida
en ella sea precisa o completa, tampoco son responsables de errores u omisiones, ni de los resultados
que con dicha información se obtengan. Convendría recurrir a otras fuentes de datos, por ejemplo, y de
manera particular, habrá que consultar la hoja informativa que se adjunta con cada medicamento, para
tener certeza de que la información de esta obra es precisa y no se han introducido cambios en la dosis
recomendada o en las contraindicaciones para su administración. Esto es de particular importancia con
respecto a fármacos nuevos o de uso no frecuente. También deberá consultarse a los laboratorios para
recabar información sobre los valores normales.
BIOLOGÍA DEL DESARROLLO. CUADERNO DE TRABAJO
Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra,
por cualquier medio, sin autorización escrita del editor.
DERECHOS RESERVADOS © 2012 respecto a la primera edición por,
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Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre A, Piso 17, Col. Desarrollo Santa Fe,
Delegación Álvaro Obregón
C. P. 01376, México, D. F.
Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Reg. No. 736
ISBN: 978-607-15-0657-3
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Impreso en México
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Printed in Mexico
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Contenido
Prefacio
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Agradecimientos
vii
Dedicatoria
viii
Capítulo 13. Osteogénesis
83
Capítulo 14. Desarrollo de los músculos
91
98
Capítulo 1. Generalidades
1
Capítulo 15. Desarrollo del corazón
y grandes vasos
Capítulo 2. Gametogénesis
y espermatogénesis
9
Capítulo 16. Intestino primitivo:
arcos faríngeos
108
Capítulo 3. Gametogénesis
y ovogénesis
15
Capítulo 17. Intestino primitivo:
desarrollo de la cara
116
Capítulo 4. Ciclo menstrual
20
Capítulo 5. Fecundación
27
Capítulo 18. Intestino primitivo:
desarrollo pulmonar
122
Capítulo 19. Desarrollo renal
129
Capítulo 20. Desarrollo del sistema
nervioso: médula espinal
137
Capítulo 21. Desarrollo del sistema
nervioso: vesículas cerebrales
145
Capítulo 22. Órgano de los sentidos:
desarrollo del ojo
152
Capítulo 23. Análisis de estructuras
embrionarias en material vivo de aves
159
Capítulo 6. Segmentación y primeros
estadios del desarrollo
33
Capítulo 7. Plegamiento y derivados
de las hojas germinativas
42
Capítulo 8. Periodo embrionario
47
Capítulo 9. Implantación
54
Capítulo 10. Anexos embrionarios
59
Capítulo 11. Desarrollo de la placenta
67
Capítulo 12. Embarazo múltiple
75
v
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Prefacio
Los nuevos conocimientos educativos y la necesidad
de usar el razonamiento clínico desde los primeros años
de la carrera son factores que han impulsado a la decisión de que este Cuaderno de trabajo se oriente a la aplicación del conocimiento, de modo que evita incluir ejercicios que evalúen sólo la memoria; asimismo, contiene
abundante material gráfico que facilita la representación
tridimensional de eventos en donde el espacio y el tiempo
deben ser integrados.
Estimado alumno te damos la bienvenida y te deseamos éxito en la labor que ahora inicias.
La embriogénesis es un proceso dinámico en el cual no se
puede desligar a la morfogénesis de los eventos moleculares que la regulan; en dichos procesos participan cientos
de moléculas, lo que convierte el estudio de la Biología del
desarrollo en una actividad compleja. Para el estudiante de
pregrado la tarea resulta aún más difícil, por lo que el propósito de este Cuaderno de trabajo es facilitar su labor, ya
que pone énfasis en el aspecto de la morfogénesis y sólo
menciona los eventos moleculares más importantes, mismos que le proporcionan la base para estudios posteriores
durante su práctica clínica.
Norberto López Serna
vi
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Agradecimientos
Dr. Med. Rodolfo J. Martínez Burckhardt; Dr. Jorge
Alberto Martínez Dávila; Dr. Med. María Esthela Morales
Pérez; Dr. Med. Carlos E. de la Garza González; Dra. María
Adela Hernández González; Dr. Iván Vladimir Dávila Escamilla.
Expreso mi más profundo agradecimiento a todos aquellos
que han creído en mí y me han apoyado en cada una de las
actividades que emprendo, gracias a:
Dr. Med. Jesús Áncer Rodríguez
Rector de la Universidad Autónoma de Nuevo León
(UANL)
Mi especial agradecimiento a las Q.C.B. Evangelina Álvarez González, Guadalupe V. Esparza González, Griselda
Laredo López, Vladimira Torres González y a la MVZ Ruth
Álvarez Cantú, a quienes agradezco profundamente la realización de todo el material embrionario de este texto, ya
que rebasaron el aspecto técnico al utilizar su amplia experiencia sobre embriología, facilitando la inclusión de cada
una de las preparaciones en el lugar exacto de cada uno de
los apartados.
Mi más profundo agradecimiento al Dr. Med. Alfredo
Núñez Castruita, quien con su capacidad de redacción, edición y paciencia, enriqueció este Cuaderno de trabajo.
Un especial agradecimiento para el personal secretarial: Sra. Norma Alicia Palomo y Srita. Margarita Maya
Rodríguez por su paciencia durante la elaboración de este
cuaderno.
Dr. Med. Santos Guzmán López
Director de la Facultad de Medicina de la UANL y
Hospital Universitario “Dr. José Eleuterio González”
Dr. Med. Oralia Barboza Quintana
Subdirectora de la Licenciatura de Médico Cirujano
y Partero
Facultad de Medicina de la UANL
Mi agradecimiento al Dr. Med. Donato Saldívar Rodríguez, ex director de la Facultad de Medicina y Hospital
Universitario “Dr. José Eleuterio González” de la UANL.
Mi agradecimiento al cuerpo de maestros de la cátedra
de Biología del desarrollo por ser fuente continua de apoyo y enriquecimiento académico, que están reflejados en el
contenido de este Cuaderno de trabajo:
vii
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Dedicatoria
A mis dos grandes tesoros, mis padres:
Sotero López Zacarías
María del Socorro Serna de López
A mis hermanos y “clones”:
Aldair, Alysa y Alev
A nuestra Dra. “Vicky”:
Dr. Med. María Victoria Bermúdez de Rocha†
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CAPÍTULO
1
Generalidades
lado, el microscopio estereoscópico (figura 1-2) es una herramienta utilizada para realizar disecciones de embriones
y fetos, ya que permite analizar detalles macroscópicos de
estructuras como el corazón, estómago, tejido nervioso,
etc. Debido a la necesidad de estudiar estructuras completas, la capacidad de aumento de este tipo de microscopio
es inferior a la del microscopio de luz, ya que sólo se puede
llegar hasta 400 aumentos de la imagen, cuyo tamaño se
calcula igual, multiplicando la capacidad del ocular por la
del objetivo.
La Biología del desarrollo es la rama de la medicina que
estudia los procesos que participan en la formación de un
nuevo ser, considerando los mecanismos de control morfológicos, moleculares, de crecimiento y diferenciación
celular; estos mecanismos ayudan a comprender la embriogénesis normal y las anomalías congénitas que se generan
durante dicho proceso.
El estudiante de medicina no puede estar ajeno a los
aspectos moleculares y genéticos; sin embargo, debido a
que éstos son tan vastos, en este cuaderno sólo se considerarán los más importantes.
Para iniciarse en el estudio de la Biología del desarrollo
se requieren conocimientos básicos de microscopia, técnicas de laboratorio así como el dominio de la terminología
anatómica y embriológica. También es necesario comprender los diversos mecanismos del desarrollo embrionario
y de división celular que participan durante la embriogénesis. En este capítulo se analiza brevemente la utilidad de la microscopia y con más detalle el resto de los
conceptos mencionados.
Terminología
El cuerpo humano tiene simetría bilateral, es decir, los órganos pares se colocan a los lados de la línea media; esta
disposición se puede estudiar recurriendo a los términos
anatómicos que indican la posición de las estructuras en el
cuerpo como son: cefálico (craneal), término que indica la
posición de los órganos en dirección hacia la cabeza; mientras que el término caudal se utiliza para indicar la posición
en dirección a la cola. El término ventral se reserva para
aquellas estructuras que están en relación con la pared anterior del cuerpo, y el dorsal con la pared posterior (figura
1-3). Otros términos que también se utilizan son: medial,
lateral, proximal y distal.
El término medial se utiliza para estructuras que se sitúan hacia la línea media, mientras que el término lateral
para estructuras situadas hacia fuera de dicha región (línea
media).
Existen planos de corte que se utilizan para el estudio de la disposición de los órganos; los más comunes son
frontal (coronal), el cual corta al cuerpo en dos secciones:
una ventral y otra dorsal (figura 1-4A); el corte transversal
lo divide en región cefálica y caudal, a este término en el
área clínica se le conoce como axial (figura 1-4B). El plano
sagital es un corte que pasa por la línea media, también es
Microscopio
El estudio de la Biología del desarrollo se realiza mediante
el uso de microscopio de luz, estereomicroscopio, el microscopio electrónico de transmisión y de barrido. El estudiante de medicina deberá estar familiarizado con los más
utilizados, que son el de luz y el estereomicroscopio.
El microscopio de luz (figura 1-1) se utiliza principalmente para observar cortes histológicos, los cuales se
procesan frecuentemente con la tinción tradicional: hematoxilina y eosina, aunque también se pueden utilizar otras
coloraciones. Con este microscopio se pueden observar
imágenes aumentadas hasta 1 000 veces.
El aumento de la imagen se calcula mediante multiplicar el aumento del objetivo por el del ocular. Por otro
1
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2
Generalidades
Ocular
Botón de
enfoque
Oculares
Unidad
binocular
Lámpara
Asa de
transporte
Unidad
alimentadora
Objetivos
Objetivos
Platina
Estativo
Interruptor
Platina
Diafragma
Interruptor
Módulo de
iluminación
Mando de enfoque
micrométrico y macrométrico
Figura 1-1. Microscopio fotónico y sus componentes. En la esquina superior derecha se muestra un corte de músculo embrionario,
procesado con la técnica histológica, visto a través de este tipo de
microscopio.
llamado medio sagital, divide al cuerpo en un segmento
derecho y otro izquierdo; cuando el corte pasa paralelo a
la línea media se le conoce como parasagital (figura 1-4C).
El término longitudinal se utiliza para indicar la dirección de un corte que seguirá la longitud mayor de cierta
estructura, como es el caso de un hueso largo (figura 1-5).
Familiarizarse con los planos de corte no se limita al estudio de la Biología del desarrollo, ya que estos términos son
ampliamente utilizados para la descripción de las estructuras anatómicas observadas en estudios radiológicos como
la imagen por resonancia magnética (IRM) y la tomografía
computarizada (TC).
Para el estudio de la Biología del desarrollo también
se requiere conocer algunos conceptos embriológicos que
indiquen movimiento, ya que algunas estructuras u órga-
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Figura 1-2. Microscopio estereoscópico y sus componentes. En la
parte superior se muestra un embrión de pollo completo, procesado
con la técnica de montaje en bloque, visto a través de este tipo de
microscopio.
Cefálico
(craneal)
Ventral
Dorsal
ópez
Dr. L
Caudal
Figura 1-3. Esquema que muestra la terminología de posición.
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Generalidades
3
nos inician su desarrollo en un lugar diferente al que se
situarán en forma definitiva. Un ejemplo de lo anterior es
el riñón, el cual se inicia en la región pélvica y migra hasta
terminar en la región lumbar. Para adaptar el lenguaje de
movimiento se modificaron los términos que indican posición, cambiando la terminación “al” por “ad”, de tal manera que el concepto indique sentido de movimiento hacia.
Un ejemplo de lo anterior es el término cefálico, que
al modificarlo por cefalad indica que alguna estructura se
mueve en dirección cefálica; así, se pueden modificar otros
términos como caudal por caudad, lateral por laterad, dorsal por dorsad, medial por mediad, etcétera.
A
Ventral
Dorsal
ópez
Dr. L
B
Mecanismos biológicos
del desarrollo
C
Izquierdo
Craneal
Caudal
ez
Dr. Lóp
ez
Dr. Lóp
Derecho
Figura 1-4. Esquemas que muestran los planos de corte: A, coronal; B, transversal y C, sagital.
Para la comprensión del desarrollo del nuevo ser se requiere conocer y comprender diversos mecanismos que participan durante la morfogénesis, que si bien es cierto sólo
es descriptiva, tiene un fondo genético que va dirigiendo
este proceso durante el cual participan una diversidad de
moléculas, de éstas se mencionarán las más importantes.
Estos mecanismos son fenómenos que se requieren para el
proceso de morfogénesis embrionaria y algunos también
participan durante el periodo fetal; cada uno de ellos se
desempeña como respuesta a un código genético, cuando
éste falla se traduce en alguna alteración morfológica, funcional o bioquímica. Los mecanismos más comunes son potencia, totipotencia, pluripotencia, restricción, inducción,
determinación, diferenciación y apoptosis.
Potencia
Tibia
Masas
musculares
La información genética está codificada en el genoma
de las células, compuesto por ácido desoxirribonucleico
(DNA). Todas las células conservan la misma información
genética, pero sólo se expresa una pequeña parte, la cual
es necesaria para la función específica de cada tipo celular. Sin embargo, para la formación de un ser completo se
requiere que al inicio se disponga de toda la información
del genoma y que ésta tenga la capacidad de expresarse,
esto se conoce como totipotencia; un ejemplo es el cigoto
formado por la unión de un ovocito secundario con un espermatozoide.
Restricción
Modelos cartilaginosos
de los huesos del pie
Figura 1-5. Corte longitudinal de la extremidad inferior de un feto
humano de 10 semanas.
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Después de la primera división de segmentación, las dos
células resultantes llamadas blastómeras siguen conservando la totipotencia; si por alguna razón en esta etapa se
independizan las blastómeras, cada una puede formar un
nuevo ser, éste es uno de los mecanismos que explican la
formación de gemelos monocigóticos (idénticos). En teoría, la totipotencia se conserva hasta la tercera división de
segmentación en la que resultan ocho células; posterior-
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4
Generalidades
mente esta capacidad se limita poco a poco a través del fenómeno conocido como restricción.
En las siguientes divisiones las células conservan la capacidad de formar diversos tejidos (no individuos completos), por lo que se les considera pluripotentes, tal es el caso
de las células que constituyen las capas germinativas.
Determinación
y diferenciación celular
Como ya se mencionó, cuando una célula pierde la capacidad totipotente pasa al estadio de pluripotencia, a partir
de éste continúan los fenómenos de restricción hasta llegar
a la determinación; en este estadio, la célula se orienta hacia un solo tipo celular, aunque todavía no tiene la forma
y función definitiva. Este proceso es irreversible (salvo en
algunas excepciones), ya que una vez que está determinada
la célula, no podrá formar otros tipos de tejidos.
Después de la determinación, la célula inicia los cambios en la forma y adquiere las funciones para las que fue
creada, a este proceso se le conoce como diferenciación,
un ejemplo de esto son los hepatocitos, neumocitos, células epidérmicas, etcétera.
Inducción
La inducción es un mecanismo que permite a un tejido estimular a otro para que este último se desarrolle de manera
correcta. En dicho mecanismo, el tejido llamado inductor
emite señales moleculares que desencadenan un cambio
en el comportamiento celular de otro tejido el cual es el
inducido; si este mecanismo se inhibe por cualquier motivo, pueden presentarse anomalías congénitas de las estructuras involucradas. Un ejemplo de lo anterior es el clásico
experimento de Spemann, quien describió cómo la vesícula óptica (inductor) actúa sobre el ectodermo superficial y
este último (inducido) responde diferenciándose en placoda del cristalino, que después forma una lente intraocular
llamada cristalino (figura 1-6); al no presentarse este mecanismo, ocasiona ausencia del cristalino, anomalía conocida
como afaquia.
Diencéfalo
Vesícula
óptica
Inductor
Ectodermo
superficial
tejido inducido
Tercer
ventrículo
Tallo óptico
Placoda del
cristalino
Dr.
ópez
L
Figura 1-6. Esquema de un corte coronal de la cabeza de un embrión durante la morfogénesis del tejido nervioso. Se representa el
fenómeno de inducción.
sindactilia. La apoptosis debe diferenciarse de la necrosis,
ya que en esta última la muerte celular es patológica y está
causada por factores externos como toxicidad, traumatismos, inflamación, etcétera.
Migración celular
La migración celular se define como la capacidad que tienen algunas células para moverse de un lugar a otro, como
Apoptosis
La apoptosis (muerte celular programada) es un proceso
mediante el cual se destruyen las células y está programado intrínsecamente. Este mecanismo es de fundamental
importancia durante los procesos biológicos como la embriogénesis y la senilidad. La apoptosis está regulada por
diversas moléculas según el tipo de tejido, como en los que
responden a la proteína morfogenética del hueso (BMP4).
Un ejemplo claro de esto ocurre en la morfogénesis de la
mano, en la que tiene que presentarse muerte celular en
la región en la que deberán separarse los futuros dedos
(figura 1-7); si este fenómeno se altera, los dedos permanecerán fusionados causando la anomalía conocida como
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Figura 1-7. Corte semifino de la placoda manual de un embrión
humano de seis semanas. Las flechas indican el área de apoptosis
en el tejido situado entre los futuros dedos.
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Generalidades
es el caso de las células germinales primordiales que se desplazan desde el saco vitelino hasta la gónada en desarrollo.
Durante el periodo embrionario otro tipo de células tienen
que moverse hasta ocupar su lugar definitivo, esto sucede
con las células del epiblasto, que tienen que migrar a través de la línea primitiva para dar origen al mesodermo y al
endodermo.
5
tino interaccionan con células vecinas, activando o reprimiendo genes que les permitirán la diferenciación celular;
a este proceso se le conoce como movimientos morfogenéticos. Para que las células se guíen hacia el lugar adecuado y
los tejidos u órganos se desplacen en la dirección correcta,
se requiere de los llamados ejes corporales. Se conocen tres
ejes: anteroposterior, dorsoventral y eje izquierda-derecha.
Eje anteroposterior
Establecimiento
de los ejes
Entre las primeras tareas de un embrión se encuentra la
de definir el plan corporal, es decir, establecer los ejes embrionarios primarios, esto implica fenómenos moleculares
muy importantes y complejos en los que la participación
de los genes es crucial, y cuando su actividad es incorrecta
pueden presentarse anomalías congénitas, morfológicas o
moleculares.
En la tercera semana se inicia la gastrulación, durante
la cual se desplazan grupos celulares que al llegar a su des-
El eje anteroposterior, también conocido como cefalocaudal, se identifica trazando una línea desde la cabeza hasta
la cola (figura 1-8A), mediante este eje se puede distinguir
el extremo cefálico del caudal; es la piedra angular del desarrollo debido a que proporciona la línea central a lo largo de la cual se desarrollan todas las estructuras. Este eje
se establece desde la etapa bicelular del cigoto tomando
en cuenta el segundo cuerpo polar que da la pauta para
reconocer en dónde se situará la futura región anterior
(craneal). El eje anteroposterior se puede identificar hasta
la tercera semana, como todos los ejes (figura 1-8A y B); los
genes homeobox lo controlan.
Anterior
Eje
anteroposterior
(cefalocaudal)
Posterior
B
Eje
dorsoventral
Establecimiento del eje
en la etapa bicelular
Craneal
Ventral
Embrioblasto
(dorsal)
Trofoblasto
(ventral)
Dorsal
Blastocele
Caudal
A
C
Establecimiento del eje
en la etapa blastocisto
Figura 1-8. A) Embrión humano de siete semanas donde se marca la región de los ejes anteroposterior y dorsoventral. B y C) En los recuadros se muestran las imágenes de la etapa durante la cual se establecen los ejes.
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Generalidades
Eje dorsoventral
El eje dorsoventral se establece durante la fase de blastocisto (eje embrionario-abembrionario), de tal forma que la
región dorsal está localizada en las blastómeras del embrioblasto que quedan en contacto con el trofoblasto, mientras
que la región ventral corresponde a las células del hipoblasto en contacto con la cavidad del blastocisto, conocida
como blastocele. Este eje sirve para orientar a los tejidos y
órganos en el plano axial (transversal) y distingue el extremo dorsal del ventral (figura 1-8A y C).
Derecha
Izquierda
Área
cardiaca Pulmones
Eje izquierda-derecha
El diseño del cuerpo humano, como el de la mayoría de
los vertebrados, presenta una simetría bilateral respecto a
la línea media; sin embargo, esta simetría no se mantiene
en el interior del cuerpo, ya que la disposición de los órganos es claramente asimétrica. Esto se comprende con el
establecimiento del eje izquierda-derecha, que se constituye durante la gastrulación, después de que se definieron
los ejes anteroposterior y el dorsoventral. El eje se establece gracias a la función del nodo primitivo (de Hensen), el
cual permite la actividad molecular en un sentido u otro,
así como la orientación de los órganos y tejidos durante la
organogénesis; se acepta que el gen Pitx2 es el responsable
de los fenómenos que involucran a este eje. Un ejemplo
claro es el desarrollo del corazón, que primero es un tubo
simétrico localizado en la línea media, posteriormente al
plegarse y orientarse hacia la izquierda del tórax lo realiza
siguiendo este eje (figura 1-9).
Estómago
Hígado
Intestino
delgado
Figura 1-9. Corte coronal a nivel de la cavidad torácica y abdominal
en un feto humano de 10 semanas. Las líneas punteada y con doble
flecha marcan la dirección del eje derecha-izquierda en el cual se
disponen los órganos. El área cardiaca sólo tiene la nomenclatura
debido a que se retiró el corazón.
Bibliografía
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Generalidades
Autoevaluación
Analice la imagen y de acuerdo con la dirección que siguen las flechas (las cuales representan el movimiento
de algunos órganos), escriba en la línea superior el movimiento que siguen y en la línea inferior la posición
definitiva que tomarían las estructuras.
Movimiento
Posición
Movimiento
Movimiento
Posición
Posición
ópez
Dr. L
Movimiento
Posición
En las imágenes siguientes se muestran dos cortes histológicos donde se observa el desarrollo de las estructuras del interior de la nariz y la cavidad oral. Analícelas y conteste las preguntas:
Tabique nasal
Ojo
Ojo
Ojo
Ojo
Cornete
Procesos
palatinos
Cornete
inferior
Lengua
Procesos
palatinos
Paladar
Lengua
A
B
Embrión de 7 semanas
Cavidad oral
Feto de 10 semanas
1. ¿En qué sentido se realizaron los cortes en ambas muestras?
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8
Generalidades
2. En la imagen A, ¿en qué posición se encuentra la lengua en relación con el tabique nasal?
3. En la imagen B, ¿qué estructura está cefálica a la lengua?
4. En la imagen B, ¿en qué posición está el tabique nasal en relación con el paladar?
5. En la imagen A, los procesos palatinos deberán moverse en dos direcciones para fusionarse y formar el
paladar (como lo indican las flechas punteadas), ¿en qué dirección se moverán?
6. La lengua tiene que situarse en su lugar definitivo, como se observa en la figura B, ¿en qué dirección se
va a mover?
7. Cuando el paladar está bien formado, como se observa en la figura B, se debe a que se fusionaron
ambos procesos palatinos y las células de los bordes desaparecieron, ¿cómo se llama el mecanismo que
intervino en la eliminación de las células de los bordes?
8. ¿Qué estructuras se sitúan lateralmente al tabique nasal?
9. Describa el proceso de inducción.
10. Describa el proceso de migración celular.
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CAPÍTULO
2
Gametogénesis
y espermatogénesis
La gametogénesis es el proceso mediante el cual las células
germinales experimentan cambios cromosómicos y morfológicos en preparación para la fecundación. Durante
este proceso, a través de la meiosis se reduce la cantidad
de cromosomas, del número diploide (46 o 2n) al número
haploide (23 o 1n). La maduración del gameto masculino
ocurre a través del mecanismo denominado espermatogénesis, que se inicia desde la pubertad con la maduración
de las espermatogonias; cada una de ellas origina cuatro
células hijas, para así formar millones de espermatozoides.
En cambio, la ovogénesis (maduración del gameto femenino) se inicia desde el periodo fetal y después de permanecer latente durante la infancia, al llegar la pubertad
se reinicia para formar una célula madura en cada ciclo
sexual.
Las células germinales primordiales migran desde el
saco vitelino a través de la alantoides, el intestino caudal y
su mesenterio dorsal; llegan a la gónada (cresta gonadal)
durante la sexta semana (figura 2-1B), en donde se diferencian a células madre: espermatogonias en el varón y ovogonias en la mujer.
En ambos sexos la aparición y migración de las células germinales es similar. Durante la migración hacia la
gónada, las células germinales expresan el factor de transcripción Oct-4 que les permite la totipotencia. Otro de los
factores esenciales es la expresión del factor inhibidor de
la leucemia (LIF), que estimula la multiplicación de las
células germinales durante su migración; se acepta que
llegan entre 2 000 y 4 000 células a la gónada que se está
desarrollando.
Origen y diferenciación
de las células germinales
Testículo y su regulación
hormonal
Existen diferencias en la maduración de las células germinales entre ambos sexos, aunque las primeras etapas de su
formación son similares, como se verá en este apartado.
Es ampliamente aceptado que las células germinales
son de origen endodérmico; sin embargo, se pueden detectar en forma indiferente durante la segunda semana
cuando el embrión se encuentra en fase de disco plano
bilaminar. En esta fase, un grupo de células epiblásticas se
determinan a células germinales primordiales bajo la actividad de la proteína morfogénica ósea (BMP-4). Más tarde
migran a través de la línea primitiva y se sitúan en el saco
vitelino cerca de la alantoides, donde se diferencian a células germinales primordiales (figura 2-1A). Estas células
se pueden reconocer a partir del día 24 (posfertilización),
por su núcleo de gran tamaño y alto contenido de fosfatasa
alcalina.
El testículo es un órgano par localizado en las bolsas escrotales; está compuesto principalmente por los túbulos seminíferos, estructuras en forma de arco rodeadas de tejido
conjuntivo. En la pared del túbulo seminífero se reconocen dos regiones: el compartimiento basal y el compartimiento ad luminal, delimitados por la barrera, formada por
complejas uniones citoplasmáticas de las células de Sertoli.
El compartimiento basal lo ocupan las espermatogonias en división activa, así como las células de Sertoli, las
cuales ocupan ambos compartimientos, ya que su citoplasma se expande hasta la luz del túbulo seminífero. En el
compartimiento ad luminal se localizan las células germinales en diversos grados de diferenciación, alojadas en el
citoplasma de las células de Sertoli y protegidas del sistema
inmunológico por la barrera hematotesticular antes mencionada (figura 2-2).
9
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10
Gametogénesis y espermatogénesis
Intestino
anterior
Epiblasto
Mesenterio
dorsal
Cavidad
amniótica
Cresta
gonadal
Saco
vitelino
Saco
vitelino
Células
germinales
Alantoides
Alantoides
ópez
Dr. L
ópez
Dr. L
Intestino
caudal
A
B
Figura 2-1. A) Esquema de un embrión en etapa de gástrula. Se observa la migración de las células germinales desde el epiblasto a través
de la línea primitiva. B) Esquema de un embrión humano que muestra la migración de las células germinales hacia la gónada a través del
intestino posterior y su mesenterio.
Al comenzar la pubertad se inicia una actividad hormonal muy importante en el hipotálamo con la secreción
de la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH); esta
hormona estimula a la adenohipófisis (hipófisis anterior)
para la secreción de las hormonas luteinizante (LH) y foliculoestimulante (FSH) cuyo órgano blanco es el testículo.
Espermátides
Espermatocitos
primarios
Compartimiento
ad luminal
Compartimiento
basal
Luz del
túbulo
Membrana
basal
ópez
Dr. L
Espermatogonias
Núcleo de
una célula
de Sertoli
Barrera
hematotesticular
Figura 2-2. Esquema de la pared de un túbulo seminífero con sus
dos compartimientos y la distribución de los diversos tipos celulares.
La línea punteada delimita ambos compartimientos de la pared del
túbulo seminífero.
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Espermatogénesis
La espermatogénesis (espermatocitogénesis) ocurre en los
túbulos seminíferos y tiene como fin formar gametos maduros (espermatozoides), dura alrededor de 60 a 64 días.
Este proceso ocurre en dos etapas: en la primera se lleva a
cabo la reducción del material cromosómico mediante dos
divisiones meióticas hasta llegar al número haploide (1n)
en cada una de las cuatro células hijas. En la segunda etapa
se adquiere la forma definitiva del gameto (espermatozoide) a través de la espermiogénesis.
Espermatozoides
Células de
Leydig
La hormona luteinizante actúa sobre las células de
Leydig para que sinteticen y liberen testosterona, andrógeno que se requiere para la maduración de los gametos.
La hormona foliculoestimulante actúa sobre las células de
Sertoli cuyo producto es líquido testicular, proteína fijadora de andrógenos, hormona antimülleriana, etcétera.
Reducción del material
cromosómico
La primera etapa de maduración de los gametos se inicia
cuando un grupo de espermatogonias tipo A dejan el ciclo
mitótico con 46 cromosomas replicados (bivalentes) y se
transforman en espermatogonias tipo B. Previo al inicio de
la actividad meiótica, las espermatogonias tipo B se diferencian en espermatocitos primarios, los cuales aumentan de
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11
Gametogénesis y espermatogénesis
volumen y su DNA se organiza en el núcleo. Los espermatocitos primarios entran a la primera división meiótica con
la misma cantidad de cromosomas (46 replicados).
Durante la primera división meiótica en la etapa de
leptoteno de la profase I, los espermatocitos primarios dejan el compartimiento basal cruzando la barrera hematotesticular. Al cruzar dicha barrera, las células germinales
en diferenciación quedan bajo el cuidado y nutrición de
las células de Sertoli en la cual los espermatocitos primarios terminan su primera división meiótica y dan origen a
dos espermatocitos secundarios con la cantidad de cromosomas reducida al número haploide (23 cromosomas bivalentes), uno de los cuales es el cromosoma X para una
célula y el cromosoma Y para la otra (éstos también están
replicados).
Posteriormente, los espermatocitos secundarios entran
a la segunda meiosis (meiosis II), que se lleva a cabo más
rápido y al terminar se originan cuatro células hijas (dos
de cada espermatocito secundario) llamadas espermátides,
cada una con 23 cromosomas monovalentes. Dos de las espermátides tendrán el cromosoma sexual X mientras que
las otras dos tendrán el cromosoma sexual Y (figura 2-3).
Espermiogénesis
La segunda etapa de la espermatogénesis es el cambio de
forma de la espermátide hasta adquirir la morfología característica del espermatozoide, este proceso se conoce como
espermiogénesis. Durante este proceso se organiza la cabeza en la cual se compacta el núcleo mediante la expresión
de protaminas; el aparato de Golgi se modifica y forma el
acrosoma rico en enzimas como hialuronidasa, acrosina,
tripsina, etc., necesarias para el proceso de fecundación del
ovocito. Dicha estructura se localiza en los dos tercios anteriores de la cabeza del espermatozoide.
Al disminuir la cantidad de citoplasma, se organizan
los organelos dando origen al cuello que conecta la cabeza
con el flagelo en el que se pueden reconocer los siguientes
segmentos: a) la pieza media (intermedia) con abundantes mitocondrias que proporcionan la energía necesaria
para el movimiento; b) la pieza principal, la más larga y responsable del movimiento del espermatozoide; c) la pieza
terminal, pequeño componente cubierto con membrana
plasmática donde se encuentran los filamentos terminales
del flagelo. El flagelo contiene un esqueleto denominado
filamento axial formado por microtúbulos que lo recorren
en toda su longitud (figura 2-4).
La longitud del espermatozoide es de 60 a 65 μ y su
vida media dentro del sistema genital femenino es de 72
horas.
Al finalizar la maduración morfológica, los espermatozoides se desprenden de la célula de Sertoli como
espermatozoides maduros y viajan a través de los túbulos
seminíferos hacia el epidídimo, donde se lleva a cabo la
maduración fisiológica con la cual adquieren movilidad y
al mismo tiempo la cabeza del espermatozoide es cubierta
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Espermatogonia B
(46XY replicado)
Espermatogonia A
(46XY replicado)
Espermatocito
primario
(46,XY replicado)
MEIOSIS I
Espermatocito
secundario
23,X replicado
23,Y replicado
MEIOSIS II
Espermátide
(23,X)
(23,X)
(23,Y)
(23,Y)
Espermatozoides
Dr.
ez
Lóp
Figura 2-3. Esquema representativo de la reducción del material
cromosómico durante la meiosis.
Núcleo
Cuello
Membrana
plasmática
Acrosoma
Pieza
intermedia
Pieza
terminal
Anillo de
conexión
Filamento
axial
ópez
Dr. L
Pieza
principal
Figura 2-4. Esquema de las regiones del espermatozoide.
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Gametogénesis y espermatogénesis
por glucoproteínas. Al ser eyaculados, la maduración morfológica y fisiológica ha concluido; sin embargo, se requiere de un proceso de capacitación en el tracto genital femenino para ser capaces de fecundar un ovocito.
La cantidad de espermatozoides que se eyacula es de
aproximadamente 60 a 100 millones por milímetro cúbico.
Alrededor de 10% de los espermatozoides pueden ser anómalos, aunque esta cifra varía entre un varón y otro.
Las anomalías morfológicas de los espermatozoides
por lo regular son comunes y se pueden encontrar alteraciones en la forma como bicéfalos, macrocéfalos, con doble cola, etc. Se considera que si en un eyaculado existe al
menos 50% de espermatozoides normales, la fertilidad no
se deteriora. Cuando aumenta el número de anomalías se
considera teratozoospermia, la cual puede interferir con la
fertilidad.
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04/08/11 13:28
Gametogénesis y espermatogénesis
13
Autoevaluación
Núcleo de la
célula de Sertoli
Figura A 2-1. Corte de testículo humano adulto.
Asigne las nomenclaturas correspondientes a las estructuras o células señaladas en la imagen, y de acuerdo
con lo que observa, conteste lo siguiente:
1. Si descienden las concentraciones de LH, ¿cuál de las células señaladas altera su función?
2. ¿Qué hormona sintetiza la célula antes mencionada, la cual responde a la LH?
3. ¿En qué región del testículo se encuentran estas células?
4. ¿Cuál célula germinativa se multiplica por mitosis y cuántos cromosomas tiene?
5. De las células o estructuras señaladas, ¿cuál responde a la FSH?
6. ¿Cuál es la célula que va a iniciar la meiosis I?
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14
Gametogénesis y espermatogénesis
7. ¿Cuántos cromosomas tiene la célula antes mencionada?
8. ¿Cómo se llama la célula que va a iniciar la espermiogénesis y cuántos cromosomas tiene?
9. ¿Cómo se llaman las estructuras donde está ocurriendo la gametogénesis?
Dibuje y describa brevemente la laminilla de un frotis de semen humano que le va a proporcionar el profesor.
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CAPÍTULO
3
Gametogénesis
y ovogénesis
La ovogénesis, al igual que la espermatogénesis, está regulada por las hormonas foliculoestimulante (FSH) y luteinizante (LH), regidas por el hipotálamo a través de las hormonas
liberadoras de gonadotropinas (GnRH). En el periodo fetal, entre el cuarto y quinto meses, aumenta el número de
ovogonias por división mitótica, hasta alcanzar alrededor
de siete millones. Al finalizar el tercer mes, de forma paulatina las ovogonias abandonan los ciclos mitóticos y se convierten en ovocitos primarios, conservando sus 46 cromosomas bivalentes (dos son los cromosomas sexuales X).
Más tarde entran a la profase I de la primera división
meiótica (meiosis I). La profase I atraviesa por cinco subfases, de las cuales, las más relevantes son el paquiteno y el
diploteno.
En el paquiteno se aparean los cromosomas homólogos y se intercambian segmentos entre los cromosomas paternos y maternos, con lo cual se produce la variación de
la especie.
En la etapa de dictioteno (diploteno) todos los ovocitos primarios detienen su primera división meiótica debido
a la producción del factor inhibidor de la meiosis, que sintetizan las células foliculares. Dichas células se originan del
epitelio celómico; al inicio son planas y forman una capa
alrededor del ovocito primario formando en conjunto los
folículos primordiales (figura 3-1A).
Al nacer hay aproximadamente dos millones de folículos primordiales en ambos ovarios, de los cuales mueren la mayoría y sólo alrededor de 400 000 serán viables
hasta la pubertad.
Folículos preantrales
Los folículos preantrales llevan a cabo su maduración fuera
del control de las hormonas hipofisarias y carecen de una
cavidad (antro). Uno de los primeros cambios que suceden en los folículos primordiales es la modificación de sus
células foliculares planas a cuboidales, constituyéndose así
los folículos primarios (figura 3-1B). Desde esta etapa, las
células foliculares y el ovocito comienzan a depositar una
capa acelular de glucoproteínas llamada zona pelúcida,
atravesada por las prolongaciones de las células foliculares
que llegan hasta el ovocito primario (todavía en reposo
meiótico), esto permite el intercambio de nutrientes entre ambos. En la zona pelúcida se encuentran las proteínas
ZP1, ZP2 y ZP3, que tienen un papel importante durante la
fecundación.
Más tarde, las células foliculares proliferan de manera
activa y forman varias capas formando los llamados folículos en crecimiento (figura 3-1C).
Hasta este momento, la maduración de los folículos
es realizada por factores de crecimiento sintetizados en el
ovario (independientes de las gonadotropinas), por lo que
se considera una regulación de tipo autocrino.
Durante este proceso, muchos folículos degeneran y se
vuelven atrésicos, mientras que los que sobreviven entran a
control hormonal por las hormonas hipofisarias FSH y LH.
Folículos antrales
Folículos secundarios
Foliculogénesis
Los folículos antrales comienzan a diferenciarse a partir de
los folículos en desarrollo cuando la adenohipófisis toma el
control por medio de la FSH. Dicha hormona estimula a las
células foliculares para iniciar la síntesis de estrógenos, así
como la expresión de activina que acelera la proliferación
celular. Como respuesta a lo anterior aparecen pequeños
La maduración de los folículos se lleva a cabo mediante
la foliculogénesis, que inicia a partir de la pubertad con
la reactivación de entre 10 y 20 folículos primordiales por
cada ciclo, éstos se conocen como folículos preantrales.
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Gametogénesis y ovogénesis
de músculo liso muy importante durante la ovulación (figura 3-2).
Células
foliculares
Folículo terciario o maduro
Núcleo
A
B
Zona
pelúcida
ópez
C
Dr. L
Figura 3-1. Representación de las primeras fases de maduración
folicular. A) Folículo primordial; B) folículo primario; C) folículo primario en desarrollo.
espacios entre las células foliculares que se fusionan y forman una cavidad mayor, el antro folicular. Dicha cavidad
está delimitada por varias capas de células foliculares que
se organizan en una estructura conocida como capa granulosa cuyo límite externo es la membrana basal (figura 3-2).
Por fuera de la granulosa se forma la teca folicular
compuesta por tejido conjuntivo ovárico, de la cual se diferencian dos capas que rodean al folículo: la teca interna y
la teca externa.
La teca interna es una estructura muy vascularizada en
contacto estrecho con la membrana basal de la capa granulosa; su vascularización es necesaria para el aporte sanguíneo a través del cual ocurre la movilización hormonal desde el folículo hacia la circulación general y viceversa. La
teca interna también participa en la síntesis de estrógenos a
través de la aromatasa, ésta convierte los andrógenos (producidos en las glándulas suprarrenales) en 17-estradiol. La
teca externa se sitúa hacia afuera de la teca interna y al
igual que ésta también está vascularizada y posee una capa
Teca interna
Zona pelúcida
Ovocito
primario
Teca
externa
El folículo continúa creciendo hasta alcanzar alrededor de
25 mm de diámetro y pasa a ser un folículo maduro o terciario (algunos autores lo denominan folículo preovulatorio). Durante esta fase, el folículo posee un antro folicular
de gran tamaño que contiene líquido folicular con un alto
contenido de estrógenos, progesterona, agua, proteoglucanos, etc. En un extremo de la cavidad del folículo el ovocito permanece suspendido en el antro folicular, unido a la
granulosa por un grupo de células foliculares denominadas
cúmulo oóforo. El folículo ha alcanzado su máximo desarrollo y es el más avanzado de los que iniciaron la maduración, se le conoce como folículo dominante. Debido a lo
anterior, el folículo maduro se independiza de la influencia
de la FSH y secreta cantidades elevadas de inhibina, esta
hormona suprime la secreción hipofisaria de FSH y, por
tanto, el resto de los folículos dependientes de FSH se tornan atrésicos.
Alrededor de 12 a 24 h antes de la ovulación se inicia la
elevación de LH en la sangre, lo cual es esencial para que se
reactive la meiosis del ovocito que estaba en fase de diploteno. De esta manera, la meiosis continúa hasta terminar la
primera división de la cual se originan dos células: una célula grande, el ovocito secundario con 23 cromosomas bivalentes, y otra pequeña, en donde se compactan los 23 pares
restantes (bivalentes) que se eliminan fuera del citoplasma
como primer cuerpo polar, dicha estructura se sitúa entre
la zona pelúcida y la membrana plasmática (figura 3-3).
Tan pronto como termina la primera meiosis, el ovocito secundario comienza la meiosis II y se detiene otra vez
en metafase II. Cuando las concentraciones de LH y FSH
están en su máxima concentración en sangre, el folículo ha
alcanzado su mayor crecimiento y ejerce presión sobre la
Zona
pelúcida
Membrana basal
de la granulosa
Cúmulo
oóforo
Teca
interna
Teca
externa
Ovocito
secundario
Antro
folicular
Membrana
basal
Capa
granulosa
Antro
folicular
Células
foliculares
ópez
Dr. L
Figura 3-2. Esquema que representa la formación de un folículo
secundario.
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Granulosa
ópez
Dr. L
Figura 3-3. Esquema representativo de los diversos componentes
de un folículo maduro o terciario. En su interior se observa un ovocito secundario, rodeado por la zona pelúcida y su característico
primer cuerpo polar.
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Gametogénesis y ovogénesis
Corona
radiada
Folículo
maduro
(preovulatorio)
Superficie
ovárica
Ovocito
primario
46,XX
replicados
17
Zona
pelúcida
Estigma
Ovocito
secundario
23,X
replicados
Folículo
secundario
Cuerpo
amarillo
Folículo
primario
Cuerpo
blanco
Primer
cuerpo
polar
Ovocito secundario
Figura 3-5. Esquema que muestra las características de un ovocito
secundario recién ovulado.
Folículo
primordial
ópez
Dr. L
Figura 3-4. Esquema que representa las etapas de foliculogénesis
y la formación del cuerpo amarillo y el cuerpo blanco.
Características del ovocito
secundario
superficie del ovario la cual se eleva y forma el estigma (figura 3-4). Después se rompe el estigma y se libera el ovocito
secundario, a este fenómeno se le conoce como ovulación.
Los factores responsables son diversos, principalmente la
elevación de la concentración sanguínea de LH, así como
la presión que ejerce el antro folicular y la contracción del
músculo liso de la teca externa.
El ovocito secundario que se expulsa durante la ovulación
tiene 23 cromosomas bivalentes, uno de los cuales es X;
mide casi 120 micras, es de forma esférica y está rodeado de
células foliculares que le forman la corona radiada (figura
3-5); tiene una vida media de 12 a 24 h después de ser expulsado. La segunda división meiótica sólo reiniciará si el
ovocito es fecundado, en caso contrario morirá.
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18
Gametogénesis y ovogénesis
Autoevaluación
Las dos imágenes que observa son cortes de ovario de un ser humano en etapas diferentes de la foliculogénesis. Asigne las nomenclaturas correspondientes y descríbalas de manera breve, anotando al final el diagnóstico
del tipo de folículo al que corresponde.
Diagnóstico
Diagnóstico
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Gametogénesis y ovogénesis
19
Superficie del ovario
1.
1
6
2.
3.
2
4.
5
5.
6.
3
4
Asigne las nomenclaturas correspondientes a las estructuras o células señaladas en la imagen y de acuerdo
con lo que observa, conteste lo siguiente:
1. ¿En qué fase se encuentra la célula germinal?
2. Observe la estructura señalada con el número 3, ¿qué hormona sintetiza durante esta etapa?
3. ¿Cómo se llama el contenido del espacio que indica el número 6?, ¿qué sustancias contiene?
4. ¿Cuál es la característica principal de la estructura señalada con el número 5?
5. ¿Cómo se llama la estructura que formarán las células que rodean a la célula germinal cuando ésta es
expulsada?
6. ¿Qué tipo de folículo es el que se observa? Fundamente su diagnóstico.
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CAPÍTULO
4
Ciclo menstrual
Adyacente al miometrio se localiza la capa basal, muy
densa debido a la gran cantidad de tejido conjuntivo. En
dicha región se encuentra la base de las glándulas y los vasos sanguíneos; a partir de esta capa se renueva la capa funcional del endometrio.
A fin de facilitar la comprensión de los fenómenos que participan durante el ciclo menstrual y el embarazo es necesario puntualizar algunos aspectos anatómicos del útero.
Mide aproximadamente 7 cm de longitud y puede llegar
hasta los 32 cm en un embarazo a término. Está destinado a
albergar, proteger y nutrir al nuevo ser durante un tiempo
prolongado, además le permite al feto moverse libremente,
crecer y aumentar de peso.
El útero tiene tres componentes principales: fondo,
cuerpo y cuello (cérvix). El fondo es el extremo superior
del cuerpo uterino a partir del cual se extienden las trompas de Falopio, en cuyo extremo distal se encuentran los
ovarios. El cuerpo es el segmento mayor del órgano, ahí
ocurre la implantación y termina en una región más estrecha llamada cérvix, el cual desemboca en la vagina (figura 4-1).
Miometrio y perimetrio
El miometrio es la pared más gruesa del útero, está formado
por tres capas de músculo liso mal definidas; externamente
se encuentra el perimetrio constituido por mesotelio que
corresponde al peritoneo visceral del útero (figura 4-2).
Ciclo menstrual
El ciclo menstrual —también conocido como ciclo
sexual— comprende los cambios periódicos que se suceden de manera ordenada en el organismo femenino y lo
preparan para la reproducción. Se inicia en la pubertad
al presentarse la primera menstruación, también llamada
menarquia. Los ciclos finalizan entre los 45 y 50 años con la
última menstruación, la menopausia (cesación). Cada ciclo
tiene una duración en promedio de 28 días; sin embargo
varía entre una mujer y otra, considerándose normales los
ciclos de 24 y 35 días, como ocurre con cierta frecuencia.
Pared uterina
La pared del útero está conformada por tres capas, de
adentro hacia afuera son las siguientes: endometrio, miometrio y perimetrio (figura 4-1).
Endometrio
El endometrio es la mucosa que reviste el interior del útero
cuya función es alojar y nutrir al nuevo ser; está formado
por tres capas: compacta, esponjosa y basal.
La capa compacta es la región del endometrio que está
en contacto con la cavidad uterina; está formada por epitelio cilíndrico simple con células ciliadas y no ciliadas.
En la capa esponjosa se alojan las glándulas y los vasos
sanguíneos rodeados de tejido conjuntivo.
Las capas compacta y esponjosa constituyen la capa
funcional del endometrio, la cual se elimina durante la
menstruación y se renueva en cada ciclo sexual.
Eje hipotálamo-hipófisisgónada
El éxito en la reproducción depende de la correcta regulación de este ciclo por el sistema nervioso central a nivel
del hipotálamo, la hipófisis anterior y el ovario, integrados
funcionalmente en el eje hipotálamo-hipófisis-gónada. El
hipotálamo sintetiza las hormonas liberadoras de gona-
20
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Ciclo menstrual
21
Fase folicular
Fondo
Trompa
de Falopio
Perimetrio
Cavidad
uterina
Cuerpo
Endometrio
Cérvix
Miometrio
Ovario
Vagina
ópez
Dr. L
Figura 4-1. Representación de los órganos genitales internos femeninos.
dotropinas (GnRH), las cuales estimulan la liberación de
FSH y LH por la hipófisis anterior. Esta corriente hormonal
produce cambios en todo el organismo, principalmente en
los órganos sexuales como el ovario, trompas de Falopio,
útero, epitelio vaginal, glándula mamaria, etcétera.
Para fines prácticos se revisará el ciclo menstrual en un
periodo de 28 días, enfocado sólo a los cambios que ocurren en el ovario y en el útero, a los que se les denomina,
ciclo ovárico y ciclo endometrial, respectivamente.
La fase folicular se caracteriza por la maduración de los
folículos en cada ciclo sexual, este proceso se conoce también como foliculogénesis. Esta fase se inicia con la actividad del hipotálamo al liberar de manera pulsátil la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), la cual viaja a
través del sistema portahipofisario hasta la adenohipófisis,
estimulando a los gonadotrofos para la síntesis y secreción
de FSH y LH (figura 4-3). Las gonadotropinas pasan al sistema circulatorio y llegan al ovario, donde la FSH actúa
sobre los folículos en desarrollo, promoviendo su maduración y crecimiento, hasta llegar a la formación de un folículo maduro, como se mencionó en el capítulo 3.
Durante la fase folicular las células de la granulosa
sintetizan grandes cantidades de estrógenos, también se le
conoce como fase estrogénica. Los estrógenos que se producen son necesarios para el crecimiento del endometrio.
De 12 a 24 h antes de que termine la maduración del folículo, las concentraciones altas de estrógenos estimulan
la liberación de LH, la cual se eleva de manera paulatina en la
sangre. Esta hormona reactiva la maduración del ovocito
primario y después termina su primera división, constituyendo un ovocito secundario (con un cuerpo polar); más
adelante el ovocito inicia la segunda división meiótica hasta
llegar a la metafase II en la que se inhibe otra vez la meiosis. En este punto se considera que el folículo está maduro
(preovulatorio) y contiene una gran cantidad de líquido
folicular en el antro; posteriormente aparece el estigma en
la superficie del ovario, debido en parte a la presión que
Ciclo ovárico
Hipotálamo
El ciclo ovárico se divide en: fase folicular o estrogénica
que comprende los primeros 14 días del ciclo y fase lútea o
progestacional que corresponde a los subsiguientes 14 días.
Hipófisis
Endometrio
Capa
compacta
Capa
esponjosa
ópez
Dr. L
ópez
Dr. L
Miometrio
Capa
basal
Figura 4-2. Diversas capas de la pared uterina.
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Gónada
Perimetrio
pez
Dr. Ló
Figura 4-3. Estructuras que participan en el eje hipotálamo-hipófisis-gónada.
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22
Ciclo menstrual
Hipotálamo
Hipófisis
GnRH
Hormona
luteinizante
(LH)
Hormona
foliculoestimulante
(FSH)
1
14
Fase folicular
28
Fase lútea
Ovulación
Ovocito
secundario
Estigma
Cuerpo
rojo
Folículo maduro
de De Graaf
Ciclo ovárico
Folículo
secundario
Cuerpo
lúteo
Folículo
primario
Folículo
primordial
Cuerpo
blanco
1
14
Ciclo endometrial
Estrógenos
Glándulas
Vaso
sanguíneo
28
Progesterona
Glándulas
1
Me
ópez
ns
28
tru
Dr. L
aci
ón
Fase prolifera
tiva
Fase
toria
secre
14
Figura 4-4. Representación gráfica del eje hipotálamo-hipófisis-gónada y su efecto sobre el ovario y tejido endometrial.
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23
Ciclo menstrual
ejerce el líquido folicular. Debe recordarse que el folículo
más desarrollado se independiza de la actividad de la FSH
y pasa a ser el folículo dominante, produciendo inhibina
cuya acción interrumpe la maduración del resto de los folículos que iniciaron el desarrollo y se atrofian.
Ovulación. En el momento de la ovulación (a los 14
días de iniciado el ciclo), la elevada concentración de LH,
así como de FSH, induce a la liberación del ovocito secundario junto con las células foliculares que le forman la corona radiada; a este proceso se le conoce como ovulación.
Fase lútea
Tras la ovulación, bajo el estímulo de la LH, las células foliculares de la granulosa se convierten en células luteínicas,
y junto con las células de la teca interna forman el cuerpo
lúteo (cuerpo amarillo). El cuerpo lúteo es una glándula
endocrina especializada en la secreción de grandes cantidades de progesterona principalmente durante la primera
semana de la fase lútea. El cuerpo lúteo también secreta
estrógenos, pero en menor cantidad, y son sintetizados por
las células de la teca interna a partir de la androstenediona.
Si no hay fecundación, el cuerpo lúteo comienza a degenerar a los 7 u 8 días después de la ovulación, dando
lugar al cuerpo blanco, un nódulo blanquecino de tejido
conjuntivo (figura 4-4). Los folículos que no terminaron su
maduración también degeneran y quedan como cuerpos
atrésicos.
Epitelio de
la capa
compacta
Capa
basal
Glándula
endometrial
recta
Vasos
sanguíneos
rectos
Capa
funcional
ópez
Dr. L
Tejido
conjuntivo
Figura 4-5. Representación gráfica que muestra los componentes
del tejido endometrial durante la fase proliferativa.
to progresivo de las glándulas endometriales, que se tornan
rectas con epitelio cuboide y al finalizar esta fase se convierten en cilíndricas. Los vasos sanguíneos crecen en forma
recta en el interior del endometrio (figuras 4-5 y 4-6). Al
momento de la ovulación el endometrio está completamente reepitelizado y se distinguen sus tres capas: compacta, esponjosa y basal.
Fase secretora
Ciclo uterino
Bajo la acción de las hormonas ováricas, estrógenos y progesterona, el endometrio experimenta modificaciones estructurales cíclicas llamadas ciclo endometrial, que lo prepara para alojar a un nuevo ser; en caso de no ocurrir la
fecundación o la implantación, el ciclo culmina entonces
con la menstruación. El ciclo endometrial se divide en tres
fases: menstrual, proliferativa, secretora.
Fase menstrual
La fase menstrual también se conoce como menstruación,
dura de 3 a 6 días y se manifiesta con la salida de sangre por
vía vaginal (aproximadamente 30 cm3) debido a la descamación de la capa funcional del endometrio. El primer día
de la menstruación se considera el día 1 del ciclo menstrual.
La fase secretora prepara al tejido glandular del endometrio para sintetizar y secretar nutrientes, necesarios para la
implantación y manutención de un embrión durante las
primeras etapas del desarrollo. Esta fase comienza después
de la ovulación y coincide con la fase lútea del ovario (figura 4-6). La elevación progresiva de las concentraciones
de progesterona causa vasodilatación, favoreciendo un
mayor aporte de nutrientes a las glándulas endometriales.
Más adelante, las glándulas se dilatan y se tornan turgentes
en forma de tirabuzón, y las células del epitelio liberan su
contenido de glucógeno y lípidos hacia el interior de la
glándula (figura 4-6). La fase lútea llega a su máxima expresión 7 u 8 días después de la ovulación. Si no ocurrió
Contenido
glandular
Vaso
sanguíneo
Fase proliferativa
La fase proliferativa consiste en la restitución de la capa
funcional del endometrio a partir de la capa basal; comienza al terminar la menstruación. Esta fase coincide con la
fase folicular ovárica, ya que bajo la influencia de los estrógenos secretados por el ovario, se estimula la proliferación
rápida de las células del estroma de la capa basal, así como
de las células epiteliales. También se estimula el crecimien-
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ópez
Dr. L
Descamación de
la capa funcional
Figura 4-6. Esquema que muestra los componentes del tejido endometrial durante la fase secretora.
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24
Ciclo menstrual
Glándula
endometrial
Lisis del
tejido
Edema
Ciclos regulares
e irregulares
La duración de los ciclos sexuales varía entre una mujer y
otra; sin embargo, la segunda fase siempre permanecerá
estable, de 14 días; por tanto, la ovulación, independientemente de la longitud del ciclo, siempre ocurrirá 14 días
antes de la siguiente menstruación.
Se consideran ciclos regulares cuando éstos se presentan siempre en el mismo lapso (cada 28, 30, 32 días, etc.),
mientras que en los ciclos irregulares la longitud de los periodos varía entre uno y otro. Los ciclos irregulares pueden
acompañarse de problemas en la reproducción.
Periodos fértil e infértil
Figura 4-7. Corte de tejido endometrial adulto, donde se observa
isquemia del endometrio.
fecundación, bajan los valores de LH, y como consecuencia
también los niveles de progesterona.
Los valores bajos de progesterona ocasionan vasoconstricción, lo que ocasiona isquemia de los tejidos y se manifiesta con edema, lisis del tejido conjuntivo, glandular
y extravasación de sangre (figura 4-7). Por último, se desprende la capa funcional del endometrio e inicia un nuevo
ciclo.
El conocimiento del ciclo sexual es valioso para comprender el proceso de fecundación que está ligado a éste, sobre
todo al determinar cuándo es el periodo fértil de una pareja; para lo cual se consideran las características del ciclo
sexual y de los gametos implicados: el óvulo y el espermatozoide. Se considera periodo fértil al tiempo en el cual el
ovocito puede ser fertilizado. Tomando en cuenta que la
vida media del espermatozoide es de 72 h y la del ovocito
de 24, se considera periodo fértil tres días antes y tres días
después de la ovulación; el resto del ciclo se considera no
fértil.
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04/08/11 13:30
Ciclo menstrual
25
Autoevaluación
En su práctica de laboratorio le piden que revise una laminilla con un corte histológico de la pared uterina de
una paciente a quien se le realizó histerectomía; el objetivo es hacer el diagnóstico de la etapa del ciclo en la
que se encontraba la paciente y contestar algunas interrogantes:
1. ¿Qué características propias del ciclo tienen las glándulas?
2. ¿Cuál es el contenido de las glándulas?
3. ¿Para qué sirve el contenido glandular?
4. ¿Cómo se llama la hormona que estimula el desarrollo glandular?
5. ¿En qué fase se encuentra el endometrio?
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26
Ciclo menstrual
6. ¿Cuál es el objetivo de que esta fase se presente durante el ciclo sexual?
Su profesor le proporcionará un corte de tejido endometrial adulto. Realice un esquema del mismo, señalando
las estructuras. En las líneas inferiores escriba brevemente las características principales que le permiten diagnosticar la etapa del ciclo endometrial en la que se encuentra dicho tejido.
Diagnóstico:
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CAPÍTULO
5
Fecundación
cidad de responder a estímulos externos como los que produce la zona pelúcida, la cual desencadena otro fenómeno:
la reacción acrosómica.
La fecundación es la unión del espermatozoide con un ovocito secundario; se lleva a cabo en la ampolla de la trompa de Falopio a través de diversos procesos que permiten
la fusión entre ambos gametos. Previo a esto se requieren
cambios en el espermatozoide, como es la capacitación y la
reacción acrosómica.
Inicio de la fecundación
La fecundación comienza desde el momento en que el
espermatozoide se abre paso a través de las barreras del
ovocito: corona radiada, zona pelúcida y membrana plasmática, así como los eventos que suceden en el interior del
ovocito en respuesta a la penetración.
Capacitación
del espermatozoide
La capacitación del espermatozoide es un requisito indispensable para que ocurra la fecundación; dicho proceso
es muy complejo e incluye cambios metabólicos y modificación en la permeabilidad de la membrana plasmática
del espermatozoide. Esto ocurre mientras el espermatozoide recorre la cavidad uterina y la luz de la trompa de Falopio.
Desde que se deposita el semen en la vagina se inicia
la carrera en la que se capacitarán los espermatozoides, y el
más apto es el que podrá fertilizar al ovocito. De los millones de espermatozoides que se depositan durante el coito
(100 millones por mililitro aproximadamente), la mayoría
muere debido a la acidez propia de la vagina. De hecho,
la alcalinidad del semen neutraliza este medio. Más tarde,
los espermatozoides sobrevivientes atraviesan el conducto cervical ocluido por moco en el que quedan atrapados
muchos otros, algunos se almacenan entre los pliegues de
mucosa cervical y después se liberan lentamente desde ese
lugar.
Los espermatozoides que logran atravesar el cuello
uterino continúan su ascenso a través del cuerpo del útero,
donde inician su capacitación. Durante este proceso, la cabeza del espermatozoide pierde su cubierta de proteínas,
se modifica la permeabilidad de la membrana plasmática a
los electrólitos de calcio y potasio; esto le confiere la capa-
Dispersión de la corona
radiada
Al encuentro del ovocito sólo llegan los espermatozoides
más aptos (alrededor de 200), los cuales siguen mecanismos quimiotácticos que producen las células foliculares del
cúmulo oóforo, entre ellos la progesterona.
Durante la fecundación, los espermatozoides se enfrentan a la primera barrera, la corona radiada, la cual
eliminan principalmente por el movimiento de sus colas,
aunque se ha mencionado también como responsable a la
hialuronidasa fija a su membrana plasmática (figura 5-1A).
Reacción acrosómica
y penetración de la zona
pelúcida
Cuando el espermatozoide alcanza la zona pelúcida se inicia la reacción acrosómica; en los mamíferos el factor inductor de esta reacción es la glucoproteína Zp3 localizada en la zona pelúcida. Como respuesta a este estímulo,
la membrana plasmática que rodea al acrosoma se une a la
membrana acrosómica externa formando perforaciones
27
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28
Fecundación
Poros
Acrosoma
Membrana
plasmática
posacrosomal
Corona
radiada
Primer cuerpo
polar
Núcleo
23, X o Y
Zona
pelúcida
A
ópez
Dr. L
Fusión de la membrana
acrosómica externa
y plasmalema
Membrana
acrosómica
interna
B
Figura 5-1. A) Dispersión de la corona radiada por el movimiento flagelar de los espermatozoides. B) Ilustración que muestra el proceso de
reacción acrosómica y formación de los poros.
que permiten la liberación de las enzimas como hialuronidasa, acrosina, colagenasa, tripsina, estearasas, etc. Estas
enzimas se sintetizan en la membrana acrosómica interna
(figura 5-1B). Al finalizar la reacción acrosómica el espermatozoide penetra la zona pelúcida, en parte por la unión
a la Zp3 así como por el impulso mecánico proporcionado
por el flagelo y las enzimas hidrolíticas secretadas por el
acrosoma, las cuales causan la interrupción de la continuidad de la zona pelúcida.
Penetración de la
membrana plasmática
Cuando llega el espermatozoide hasta la membrana plasmática del ovocito, ya carece de un segmento de membrana plasmática que cubría el tercio anterior de su cabeza
y sólo persiste en la región posterior, a ésta se le conoce
como membrana posacrosomal. En dicha membrana se
localiza una molécula llamada fertilina, cuya unión con
las integrinas de la membrana plasmática del ovocito permite la fusión de ambas membranas. Debido a lo anterior,
penetra hacia el citoplasma del ovocito el contenido del
espermatozoide como el núcleo, el cuerpo pericentriolar
(centriolo proximal) y el filamento axial o axonema, este
último degenera después (figura 5-2).
Respuesta inmediata
a la penetración
Tan pronto como es penetrado, el ovocito secundario termina rápido la segunda división meiótica liberándose el segundo cuerpo polar alcanzando la condición haploide (23
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Citoplasma
Fusión de
membranas
Cuerpo
pericentriolar
Membrana
plasmática
del ovocito
Membrana
posacrosomal
Filamento axial
ópez
Dr. L
Figura 5-2. Esquema que representa la penetración del espermatozoide hacia el citoplasma del ovocito.
Espacio
perivitelino
Pronúcleo
femenino
23,X
Primer
cuerpo
polar
Segundo
cuerpo
polar
Cuerpo
pericentriolar
ópez
Pronúcleo
masculino
23,X o Y
Dr. L
Figura 5-3. Óvulo en fase de pronúcleos. Esta célula ya es haploide y ha expulsado su segundo cuerpo polar.
04/08/11 13:30
Fecundación
cromosomas), uno de los cuales es el cromosoma sexual X;
este núcleo representa el pronúcleo femenino.
Mientras sucede lo anterior, el núcleo del espermatozoide se descondensa y se forma el pronúcleo masculino
(haploide), de esta manera termina la maduración del ovocito que ahora es un óvulo (figura 5-3).
Como resultado de la penetración se presentan cambios que protegen al ovocito de la entrada de otros gametos, como son la reacción de zona, en la que se modifica la
zona pelúcida provocando la inmovilización y expulsión de
los espermatozoides atrapados en ella; también se cambia
la configuración de sus receptores de tal manera que no
puedan unirse otros espermatozoides. El ovocito se retrae
y su plasmalema se separa de la zona pelúcida para formar
el espacio perivitelino, al mismo tiempo se presenta la reacción cortical en la que el ovocito libera proteínas hacia el
espacio perivitelino; el objetivo de ambos procesos es proteger al ovocito de la polispermia (entrada de dos o más
espermatozoides) (figura 5-4).
29
Etapa de cigoto
Después de la fase de pronúcleos, éstos pierden su cubierta
nuclear y replican su DNA, se aproximan entre sí y se fusionan intercambiando su material genético en un fenómeno
que se denomina anfimixis (figura 5-5A); en este momento
se establece el genoma del nuevo ser, se determina el sexo
del embrión y ocurre la variación de la especie. Si el espermatozoide que fecunda tiene un cromosoma X, al unirse con el del ovocito se determinará el género femenino
(XX); si es Y el género será masculino (XY).
Una vez completado lo anterior se establece la etapa
de cigoto, 24 a 36 horas después de la fecundación. El cigoto es diploide como resultado de la unión de los pronúcleos haploides de ambos gametos. El cigoto es una célula
completa desde el punto de vista estructural y adquiere su
característica totipotente. En esta etapa ocurre la activación del huevo, mecanismo necesario para iniciar su primera división de segmentación (figura 5-5-B).
Pronúcleo
masculino
Degeneración del
filamento axial
Anfimixis
Espacio
perivitelino
Reacción
cortical
A
ópez
Dr. L
Membrana
plasmática del
espermatozoide
Gránulos
corticales
Reacción
de zona
Núcleo
B
Figura 5-4. Cambios que ocurren en el ovocito para protegerlo de
la polispermia.
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Figura 5-5. A) Figura que muestra el intercambio de material genético. B) Cigoto que ha restablecido la condición diploide. El núcleo
contiene 46 cromosomas.
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30
Fecundación
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04/08/11 13:30
Fecundación
31
Autoevaluación
Usted está invitado a dirigir un proceso de fertilización in vitro en el cual requiere obtener los ovocitos por
punción ovárica mediante laparoscopia y utilizar líquido seminal del banco de semen. Conteste las siguientes
preguntas.
1. ¿Qué tipo de ovocitos debe de utilizar para una fertilización in vitro?
2. ¿Qué característica morfológica indica que el ovocito es del estado requerido?
3. Antes de utilizar la muestra de semen, ¿qué proceso se requiere realizar a los espermatozoides?
4. ¿Cuál es el fin de realizar el procedimiento anterior?
5. Para facilitar la entrada de los espermatozoides hacia la zona pelúcida, ¿cuál barrera debe de retirar de
los ovocitos que está utilizando?
6. ¿Qué enzima utiliza para retirar esta barrera, ya que no cuenta con el mecanismo de movimiento del
flagelo de los espermatozoides?
7. ¿A qué receptor se debe de unir el espermatozoide para poder atravesar la zona pelúcida?
8. Al analizar bajo el microscopio, ¿cómo identifica que el ovocito ya está fertilizado (es un óvulo)?
9. Si el nuevo ser es de sexo femenino, ¿con cuál cromosoma sexual contribuyó el espermatozoide?
10. Una vez que es un cigoto, ¿cuántos cromosomas tiene la célula?
11. Cuando se establece el cigoto, ¿qué eventos se presentan antes de continuar con las fases de segmentación?
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32
Fecundación
En su práctica de laboratorio, su profesor le mostrará un video de fertilización con material obtenido de la
trompa de Falopio de un ratón hembra apareado horas antes. Dibuje lo que observa y descríbalo brevemente.
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CAPÍTULO
6
Segmentación
y primeros estadios
del desarrollo
ras (entre 16 y 32 células) más pequeñas, aún cubiertas por
la zona pelúcida. En esta etapa se inicia la compactación,
en la cual se expresan moléculas de cadherina-E, que les
permite agruparse en forma estrecha y mantiene en contacto a las células más internas del embrión (figura 6-2). En
esta etapa la mórula abandona la trompa de Falopio.
Separar o poner límites durante el desarrollo embrionario y fetal es difícil, ya que en forma natural no existen;
sin embargo, es necesario recurrir a la determinación de
ciertas etapas del desarrollo para la mejor comprensión de
la embriogénesis. Debido a lo anterior, los primeros estadios del desarrollo en este texto se refieren a las etapas que
comprenden desde la formación de las primeras dos blastómeras hasta la fase de gastrulación.
Etapa de blastocisto
Fase bicelular
Durante el recorrido del conceptus a través de la trompa de
Falopio, la multiplicación celular continúa muy activa, la
zona pelúcida se hace permeable a líquidos y electrólitos
que la atraviesan separando las blastómeras que tienen
uniones intercelulares más laxas, de esta manera se forma
la cavidad del blastocisto. Las blastómeras centrales que
tienen uniones más firmes quedan hacia un polo de dicha
cavidad formando el embrioblasto o macizo celular interno. Las blastómeras que delimitan la cavidad del blastocisto cambian de forma y dan origen al trofoblasto o macizo celular externo que originará parte de los tejidos de la
placenta. Debido a la gran cantidad de blastómeras que se
están multiplicando y al crecimiento de la cavidad del blastocisto, la zona pelúcida se rompe y se pierde junto con los
cuerpos polares (figura 6-3).
Al finalizar la primera semana posfertilización (6 a 7
días) se inicia la implantación, el blastocisto posee sus características típicas y se puede reconocer el polo embrionario en donde se localiza el embrioblasto, mientras que en el
extremo contrario está el polo abembrionario (figura 6-4).
Una vez que se establece el cigoto, se reactiva e inicia la primera división mitótica llamada división de segmentación,
que da origen a dos células hijas idénticas conocidas como
blastómeras, con la misma carga genética que el cigoto y
conservan la totipotencia; esta etapa se conoce como fase
bicelular (figura 6-1A). Si por alguna razón estas blastómeras se independizan, cada una formaría un nuevo ser; éste
es uno de los mecanismos de formación de gemelos idénticos. Siguiendo el curso natural, la división celular continúa
en forma asincrónica, ya que una de las blastómeras inicia
primero la división y la termina antes que la otra, de tal manera que es posible observar un conceptus en fase tricelular
(figura 6-1B), dicha fase es muy corta, ya que pronto la otra
blastómera se divide y pasa a la etapa de cuatro células.
De la tercera división de segmentación resultan ocho
células que aún conservan la totipotencia; sin embargo, a
partir de esto se inicia la restricción, reduciéndose la potencia de las blastómeras en las siguientes divisiones para
continuar como células pluripotentes, capaces de formar
diferentes tipos de tejidos pero no a un individuo completo.
Etapa de mórula
Formación del disco
embrionario bilaminar
De 3 a 4 días después de la fertilización se establece la
mórula, caracterizada por una gran cantidad de blastóme-
Al comienzo de la segunda semana, en el embrioblasto
las blastómeras se reacomodan a través de un proceso co-
33
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34
Segmentación y primeros estadios del desarrollo
Zona pelúcida
Cuerpo polar
B
A
ópez
Dr. L
Blastómeras
Figura 6-1. Primeras dos fases de segmentación. A) Etapa bicelular. B) Etapa tricelular resultante de la división asincrónica de las
blastómeras.
Blastómeras
Zona
pelúcida
nocido como delaminación para dar origen a la cavidad
amniótica. En la periferia de ésta las células se aplanan
diferenciándose en amniocitos que forman la membrana
amniótica. Durante esta etapa, la membrana amniótica, así
como el filtrado de sangre materna que pasa a través de ella
forman el líquido amniótico. En el piso de la cavidad amniótica las blastómeras se diferencian a una capa de células
cilíndricas, el epiblasto.
Ventralmente, las blastómeras organizan el hipoblasto
integrado por células cúbicas que constituyen el techo del
saco vitelino primario, cuya cavidad exocelómica está revestida por células aplanadas que migran desde el hipoblasto.
Las características mencionadas corresponden a un
embrión plano bilaminar que se establece al final de la
segunda semana posfertilización. La cavidad que fue el
blastocele, se reorganiza para constituir el celoma extraembrionario delimitado por el trofoblasto que comienza
a diferenciarse en dos tipos celulares: citotrofoblasto y sincitiotrofoblasto, como se analiza más adelante (figura 6-5).
Gastrulación
Cuerpo
polar
Formación de la línea primitiva
ópez
Dr. L
Figura 6-2. Fase de mórula.
Zona
pelúcida
Cavidad del
blastocisto
La tercera semana se caracteriza por una complejidad de
eventos inductivos y movimientos morfogenéticos que marcan el inicio de la gastrulación al formar la línea primitiva y
el nódulo primitivo, los cuales son las primeras estructuras
que se distinguen en el disco embrionario al principio de
la tercera semana.
En el dorso del embrión, bajo la expresión del gen
nodal, las células del epiblasto presentan movimientos de
convergencia y se mueven hacia la línea media para formar
la línea primitiva, una elevación longitudinal localizada
Membrana
amniótica
Cuerpo
polar
ópez
Dr. L
Cavidad
amniótica
Epiblasto
Figura 6-3. Formación temprana del blastocisto.
Embrioblasto
o macizo celular
interno
Trofoblasto
Polo
embrionario
Trofoblasto o
macizo celular
externo
Cavidad
exocelómica
Blastocele
ópez
Polo
abembrionario
Dr. L
Figura 6-4. Características típicas del blastocisto al finalizar la primera semana.
06 Chapter 06_LOPEZ_3R.indd 34
Celoma
extraembrionario
Hipoblasto
Saco vitelino
primario
Figura 6-5. Blastocisto en cuyo interior se encuentra un embrión
plano bilaminar.
04/08/11 13:31
Segmentación y primeros estadios del desarrollo
en la mitad caudal del disco embrionario. Cefálicamente
a la línea primitiva se agrupan células que se originan en
el epiblasto y forman el nódulo primitivo, esencial para los
procesos de inducción sobre las células que formarán al
mesodermo y endodermo. Entre el nódulo primitivo y la
línea primitiva se localiza la fosa primitiva, estas tres estructuras son indispensables para la morfogénesis correcta del
embrión (figura 6-6).
Al inicio de la gastrulación se establecen los ejes del
embrión: anteroposterior, dorso-ventral e izquierda y derecha (figura 6-6), que son dirigidos por una gran cantidad de genes, entre los que se encuentran OTX2, LIM1 así
como el factor de crecimiento fibroblástico (FGF).
Epiblasto
35
Fosa
primitiva
Membrana
bucofaríngea
Mesodermo
Nódulo
primitivo
Endodermo
Línea
primitiva
Dr. Lóp
ez
Figura 6-7. Esquema de la región dorsal y craneal de un embrión
trilaminar. La flecha punteada recta muestra la dirección que siguen
las células que forman la notocorda y la placa precordal. La flecha
arqueada muestra la dirección por donde penetran las células que
forman el mesodermo y el endodermo.
Formación de las capas
germinales
Al comienzo de la tercera semana, un grupo de células epiblásticas son inducidas por el nódulo primitivo y pasan a
través de la línea primitiva diferenciándose en células mesodérmicas, las cuales forman una capa que se sitúa entre
el epiblasto e hipoblasto. Otro grupo de células se diferencian a células de endodermo, que sustituyen a la mayor
parte del hipoblasto. El resto de las células epiblásticas se
transforman en ectodermo; de esta manera se establece el
embrión plano trilaminar presomítico (figura 6-7).
Mientras se constituyen las tres capas germinales se
establece el saco vitelino secundario más pequeño, delimitado por células planas que migran desde el endodermo
(figuras 6-8 y 6-9). El saco vitelino durante la tercera semana es el primer centro hematopoyético extraembrionario
(formador de sangre).
Por la fosa primitiva pasan células mesenquimáticas
que se dirigen cranealmente y forman un cordón longitudinal, la notocorda a la que se considera como un organizador cefálico (figura 6-9). El mesénquima craneal a la
notocorda forma la placa precordal, la cual tiene un papel
inductivo importante durante la formación del cerebro anterior.
En los extremos craneal y caudal del disco embrionario se forman las membranas bucofaríngea y cloacal, respectivamente, estas dos estructuras están constituidas por
ectodermo y endodermo (figuras 6-7 y 6-9).
Caudalmente al embrión, el saco vitelino forma una
evaginación llamada alantoides, cercana a ésta se sitúan las
células germinales primordiales cerca de una evaginación
del saco vitelino llamada alantoides, que crece hacia el tejido mesenquimático para formar parte del pedículo de
fijación (figura 6-9).
Cavidad
amniótica
Endodermo
Ectodermo
Epiblasto
A
Mesodermo
I
Región
cefálica
Nódulo
primitivo
Saco
vitelino
secundario
Fosa
primitiva
Línea
primitiva
Pa
Hipoblasto
red
de
sac
ov
D
Región
caudal
itel
ino
P
ópez
Dr. L
Figura 6-6. Embrión plano bilaminar visto por el dorso durante el
inicio de la gastrulación. Las líneas punteadas muestran dos ejes:
anteroposterior y derecha e izquierda.
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ópez
Dr. L
Saco vitelino
primario
en regresión
Celoma
extraembrionario
Quiste
exocelómico
Figura 6-8. Esquema de un embrión trilaminar y la formación del
saco vitelino secundario.
04/08/11 13:31
36
Segmentación y primeros estadios del desarrollo
Región
cefálica
Región
caudal
Membrana
cloacal
Notocorda
Cavidad
amniótica
Pliegues
neurales
Somitas
Surco
neural
Mesodermo intermedio
Ectodermo
Somatopleura
Mesodermo
somático
Pedículo
de
fijación
Ectodermo
Notocorda
Membrana
bucofaríngea
Saco
vitelino
secundario
ópez
Dr. L
ópez
Dr. L
Mesodermo
esplácnico
Celoma
intraembrionario
Endodermo
Esplacnopleura
Placa
precordal
Alantoides
Células germinales
primordiales
Endodermo
Figura 6-9. Figura de un conceptus visto en un corte longitudinal
que representa la formación de la placa precordal y la notocorda
durante la gastrulación.
Durante la gastrulación también ocurren otros fenómenos importantes para el embrión plano trilaminar: segmentación del mesodermo y la neurulación.
Figura 6-10. Esquema transversal de un embrión plano trilaminar
somítico.
mesodermo extraembrionario que reviste al corion se conoce como mesodermo corial; aunque existe controversia
en el origen de este mesodermo su importancia radica en
la formación de los vasos sanguíneos placentarios. Durante
la gastrulación, el corion se diferencia en dos tipos de células: el citotrofoblasto y el sincitiotrofoblasto (figura 6-11).
Neurulación
La neurulación es un proceso a través del cual se forma el
tubo neural, estructura de origen ectodérmico a partir de la
Segmentación del mesodermo
El mesodermo intraembrionario que se sitúa entre el ectodermo y el endodermo, durante su migración prolifera
y expresa moléculas de unión del tipo cadherinas y se segmenta para posicionarse en las regiones en las que formará
los diversos tejidos de sostén del embrión. El mesodermo
situado a los lados de la notocorda prolifera longitudinalmente y forma el mesodermo somítico o paraxil, el cual
a su vez se divide en pequeños segmentos denominados
somitas, estructuras de forma triangular que darán origen
a tejido muscular, óseo y dermis. Cuando aparecen los somitas, al conceptus suele llamársele embrión trilaminar somítico. Lateralmente al mesodermo somítico, el mesodermo
se aplana formando una hoja longitudinal y delgada llamada mesodermo intermedio, que participará en la morfogénesis del aparato urogenital. Del mesodermo intermedio
salen a nivel del borde del embrión dos hojas que corresponden al mesodermo extraembrionario, el cual delimita
una cavidad longitudinal, el celoma intraembrionario (figura 6-10).
El mesodermo esplácnico que reviste al saco vitelino se
une con el endodermo y forma una hoja doble: la esplacnopleura; mientras que la unión de la hoja de mesodermo
somático con el ectodermo da origen a la somatopleura. El
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Somatopleura
Citotrofoblasto
Mesodermo
somático
Sincitiotrofoblasto
Corion
ópez
Dr. L
Mesodermo
corial
Esplacnopleura
Mesodermo
esplácnico
Figura 6-11. Esquema que muestra la segmentación del mesodermo y su distribución como mesodermo extraembrionario.
04/08/11 13:31
Segmentación y primeros estadios del desarrollo
cual se forma el sistema nervioso central. Antes de iniciar
la neurulación, todo el ectodermo está bajo la expresión
de la proteína morfogénica ósea (BMP-4) que lo mantiene
reprimido para que no se diferencie a tejido nervioso.
Cuando comienza la neurulación, la notocorda y el
mesodermo subyacente inducen al ectodermo superficial
de la región craneal. En dicha región del ectodermo inducido, se expresan las moléculas de noggin y cordina, las
cuales inhiben a BMP-4 y se diferencia el ectodermo a neuroectodermo. Estas últimas células proliferan activamente
y forman una estructura alargada: la placa neural (figura 6-12).
Una vez terminado el proceso inductivo, la placa neural se alarga caudalmente, crece en mayor proporción en
sus bordes llamados pliegues neurales, los cuales se elevan
delimitando al surco neural, estos pliegues están constituidos por un tejido llamado neuroepitelio (figura 6-13A).
En el borde de los pliegues se diferencian las células
de la cresta neural, las cuales los abandonarán para formar
otros tejidos. Primero forman los ganglios raquídeos situados a los lados del tubo neural; otras células migran a diversos lugares para formar tejido óseo de la cara, melanocitos,
etc. Al final de la tercera semana, los bordes crecen dorsad
y mediad hasta que se fusionan a nivel del quinto somita
formando el tubo neural que se sitúa dentro del embrión
(figura 6-13A y B).
Debido a que la fusión de los pliegues no es simultánea, la luz del tubo neural comunica en forma transitoria
en ambos extremos con la cavidad amniótica a través de
dos orificios en los extremos llamados neuroporos, craneal
y caudal, respectivamente (figura 6-14). El cierre de los
neuroporos ocurre alrededor del día 25, el primero que se
cierra es el craneal y dos días después el caudal. En este momento el embrión está cursando la cuarta semana, durante
la cual el tubo neural se cierra y termina la neurulación,
pero el desarrollo del sistema nervioso continúa.
Cresta
neural
37
Neuroepitelio
ópez
Dr. L
A
Ectodermo
Tubo neural
Notocorda
Cresta
neural
Somitas
B
Figura 6-13. Esquemas que muestran la formación del tubo neural.
A) Las flechas punteadas indican la dirección de crecimiento de los
pliegues neurales. B) Posición definitiva del tubo neural.
Neuroporo
craneal
Ectodermo
Placa
neural
Tubo
neural
Somitas
Ectodermo
Neuroporo
caudal
Mesodermo
ópez
Dr. L
Endodermo
Figura 6-12. Esquema que muestra la formación de la placa neural.
06 Chapter 06_LOPEZ_3R.indd 37
Figura 6-14. Posición de los neuroporos, los cuales comunican
transitoriamente con la cavidad amniótica. Los somitas están localizados ventralmente al ectodermo pero hacen protrusión en éste.
04/08/11 13:31
38
Segmentación y primeros estadios del desarrollo
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04/08/11 13:31
Segmentación y primeros estadios del desarrollo
39
Autoevaluación
Figura A 6-1. Espécimen de ratón teñido con el colorante lacmoide.
Escriba el nombre de las estructuras señaladas en la imagen y conteste lo siguiente:
1. En esta fase del desarrollo del conceptus, ¿en qué lugar del tracto femenino se encuentra?
2. ¿Cuántos cromosomas tiene cada célula?
3. Por su cantidad de cromosomas, ¿cómo se considera a estas células?
4. ¿Por qué cada una de estas células es capaz de formar un individuo completo?
5. ¿Cómo se llama la fase en la que se encuentra el conceptus?
6. ¿Para qué sirve la pequeña célula que se encuentra en el polo superior de la imagen?
7. ¿Cómo se llama el espacio donde se encuentra la estructura mencionada?
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40
Segmentación y primeros estadios del desarrollo
Figura A 6-2. Espécimen de ratón teñido con el colorante lacmoide.
Escriba el nombre de las estructuras señaladas en la imagen y conteste lo siguiente:
1. En el humano, ¿cuántos días después de la fertilización se alcanza esta fase?
2. ¿En qué lugar del tracto genital femenino se encuentra cuando llega a esta etapa?
3. ¿Qué formarán las células que se encuentran agrupadas en el interior de esta estructura?
4. ¿Por qué las células que constituyen a esta estructura ya no tienen la capacidad de formar a un individuo
completo?
5. ¿Qué tipos celulares originan las células planas que delimitan la estructura?
06 Chapter 06_LOPEZ_3R.indd 40
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Segmentación y primeros estadios del desarrollo
41
Ectodermo
Figura A 6-3. Corte de embrión de pollo.
Para esta práctica se utilizará este corte de un embrión de pollo en el que debe escribir el nombre de cada una
de las estructuras señaladas y contestar lo siguiente:
1. ¿En qué sentido está cortado el embrión?
2. ¿En qué etapa se encuentra?
3. En el humano, ¿a qué semana del desarrollo corresponde?
4. Si en la fase previa a la que se muestra, se inhibe la actividad de noggin y cordina, ¿cuál de las estructuras señaladas estaría afectada?
5. ¿Cuáles de las estructuras señaladas se consideran como inductores del sistema nervioso?
6. ¿Qué tejidos embrionarios forman la estructura ubicada en la flecha que señala el círculo punteado que
se encuentra en la región dorsal?
7. ¿A través de qué proceso se formó la estructura tubular que se encuentra en la línea media, inmediatamente ventral al ectodermo?
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04/08/11 13:31
CAPÍTULO
7
Plegamiento
y derivados de las
hojas germinativas
cimiento rápido de la placa neural que está iniciando el
proceso de neurulación. Este movimiento permite que la
región cefálica del embrión tenga un movimiento ventrad
y empuje a la membrana bucofaríngea, así como a los tubos
cardiacos en desarrollo hacia la región ventral. En la región
caudal el pedículo de fijación que une al embrión con el
corion es traccionado cranealmente hacia el lugar donde
se formará el futuro cordón umbilical (figura 7-7).
Al avanzar el plegamiento, el embrión se introduce
poco a poco a la cavidad amniótica que en un principio estaba en el dorso, el celoma intraembrionario es más grande
y comunica ampliamente con el celoma extraembrionario.
En esta etapa se puede observar cómo se une el mesodermo
somático con el ectodermo para formar la somatopleura
(figura 7-8); esta variedad de mesodermo se requiere para
formar la membrana serosa que reviste las cavidades torácica y abdominal que se mencionarán en otros capítulos.
Debido al crecimiento de los pliegues cefálico y caudal, la mayor parte de la pared dorsal del saco vitelino se integra al embrión para formar el intestino primitivo; la parte media se alarga y forma el conducto onfalomesentérico
(vitelino), y la parte distal pequeña se conserva como saco
vitelino (estos dos últimos segmentos degeneran posteriormente). Como consecuencia del crecimiento del pliegue
caudal, el pedículo de fijación se modifica, se mueve hacia
la región ventral y se integran alantoides y conducto onfalomesentérico dentro del mesénquima que dará origen a
los vasos sanguíneos del cordón umbilical (figura 7-9).
Al finalizar el plegamiento, los pliegues laterales se fusionan entre sí en la línea media, excepto en la región del
anillo donde está insertado el futuro cordón umbilical. El
resto del saco vitelino queda fuera del cordón umbilical
(figura 7-10).
Al comienzo de la cuarta semana el embrión está completamente plegado y el intestino primitivo integrado a la
cavidad corporal. El intestino primitivo en esta etapa se divide en tres regiones: anterior, media y caudal (posterior);
El plegamiento es un proceso que lleva a la transformación
del embrión plano trilaminar a un embrión de forma cilíndrica en cuyo interior se organizan cavidades que alojan a
los órganos en desarrollo (figura 7-1).
Cuando el embrión adquiere el aspecto cilíndrico, las
hojas germinativas se sitúan en forma concéntrica: el ectodermo en la región externa, el mesodermo en la parte
media e internamente el endodermo (figura 7-2).
El proceso de plegamiento (tubulación) inicia en la
tercera semana —mientras el embrión está gastrulando—
y termina al principio de la cuarta semana del desarrollo.
Al comenzar el plegamiento, la cavidad amniótica está
localizada en el dorso del embrión, el saco vitelino es extraembrionario y en los bordes del disco embrionario las dos
hojas de mesodermo lateral (somático y esplácnico) están
limitando un pequeño espacio longitudinal que corresponde al celoma intraembrionario, primordio de las cavidades
corporales (figura 7-3).
En la tercera semana el embrión plano trilaminar “flota” en la cavidad del corion llamada celoma extraembrionario; está fijo al corion a nivel de la región caudal por el
pedículo de fijación, dentro del cual se encuentra la alantoides, inmersa en mesodermo extraembrionario (figura
7-4). Durante el plegamiento, la posición del pedículo de
fijación se modifica para ocupar su lugar definitivo y formar el cordón umbilical. El plegamiento se lleva a cabo
en forma simultánea en dos ejes: transversal y longitudinal
(figura 7-5).
En el eje transversal se forman los pliegues laterales
(derecho e izquierdo) localizados en la región donde se
unen los bordes del embrión con el amnios. El crecimiento
de los pliegues laterales es en dirección ventrad y mediad,
esto permite que el celoma intraembrionario se amplíe y
que la región dorsal del saco vitelino (techo) se integre al
embrión para formar el intestino primitivo (figura 7-6).
En el plegamiento, en el plano longitudinal aparecen
los pliegues cefálico y caudal como consecuencia del cre-
42
07 Chapter 07_LOPEZ_3R.indd 42
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Plegamiento y derivados de las hojas germinativas
Médula
espinal
Cavidad
pleural
43
Vellosidades
coriales
Pared
corial
Cavidad
amniótica
Pulmones
Corazón
Pared
torácica
Figura 7-1. Corte transversal a nivel de la cavidad torácica de un
feto humano de 10 semanas de desarrollo. Tinción: hematoxilina y
eosina.
Pedículo
de
fijación
Saco
vitelino
Alantoides
Celoma
extraembrionario
ez
r. Lóp
D
Figura 7-4. Esquema de una vesícula coriónica en cuyo interior se
observa un embrión plano trilaminar fijo a la pared del corion. El
embrión está dibujado en un corte sagital.
Mesodermo
L
Epiblasto
Región
cefálica
Nódulo
primitivo
Ectodermo
Fosa
primitiva
Endodermo
Línea
primitiva
Sa
Hipoblasto
co
vite
lino
ópez
Dr. L
T
ez
Figura 7-2. Disposición que presentan las hojas germinales una
vez que el embrión adquiere su forma cilíndrica.
óp
Dr. L
Figura 7-5. Imagen que muestra en flechas punteadas los ejes que
sigue el plegamiento del embrión. En el plano longitudinal (L). En el
plano transversal (T).
Ectodermo
Mesodermo
somático
Mesodermo
somático
Cavidad
amniótica
Membrana
amniótica
Mesodermo
intermedio
Celoma
intraembrionario
Mesodermo
esplácnico
Cavidad
amniótica
Celoma
intraembrionario
Saco
vitelino
Endodermo
Pliegues
laterales
Mesodermo
esplácnico
ópez
Dr. L
Endodermo
Pared dorsal del
saco vitelino
ópez
Dr. L
Figura 7-3. Esquema que muestra un embrión plano trilaminar, visto en un corte transversal.
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Figura 7-6. Esquema transversal de un embrión durante el plegamiento transversal. Las flechas punteadas indican la dirección ventrad que siguen los pliegues laterales.
04/08/11 13:32
44
Plegamiento y derivados de las hojas germinativas
Pliegue
caudal
Cavidad
amniótica
Intestino
primitivo
Pliegue
cefálico
Cavidad
amniótica
Alantoides
Pedículo
de
fijación
Saco
vitelino
Alantoides
ópez
Membrana
bucofaríngea
Pedículo
de fijación
Conducto
onfalomesentérico
Dr. L
ópez
Dr. L
Saco vitelino
Figura 7-9. Esquema sagital de un embrión durante el crecimiento
de los pliegues cefálico y caudal. Las flechas indican la dirección de
crecimiento de dichos pliegues.
Tubos
cardiacos
Figura 7-7. Esquema sagital de un embrión durante el plegamiento
en el eje longitudinal. Las flechas punteadas indican la dirección que
siguen los pliegues cefálico y caudal.
Cavidad
amniótica
Membrana
amniótica
Celoma
intraembrionario
Ectodermo
Membrana
amniótica
Región del
anillo umbilical
Ectodermo
Pared
corporal
ópez
Dr. L
Somatopleura
Figura 7-10. Esquema transversal de un embrión que terminó el
plegamiento.
CA
Intestino
anterior
Membrana
bucofaríngea
CI
CI
SV
Epidermis
Cordón
umbilical
Cavidad
pericárdica
CE
ópez
Dr. L
Conducto
onfalomesentérico
Borde
de la
pared
corporal
Intestino
medio
Cavidad
abdominal
ópez
Dr. L
Alantoides
Figura 7-8. Esquema de una vesícula coriónica con un embrión dibujado en un corte transversal. Las flechas rojas punteadas indican
la comunicación entre los celomas intraembrionario y extraembrionario. Las flechas blancas indican la dirección de crecimiento de
los bordes laterales del embrión hacia la línea media para cerrar la
pared corporal.
Abreviaturas: CA, cavidad amniótica; CE, celoma extraembrionario;
CI, celoma intraembrionario; SV, saco vitelino.
07 Chapter 07_LOPEZ_3R.indd 44
Intestino
caudal
Membrana
cloacal
Figura 7-11. Esquema sagital que muestra un embrión que ha terminado el plegamiento.
04/08/11 13:32
Plegamiento y derivados de las hojas germinativas
está limitado cranealmente por la membrana bucofaríngea
y en la región caudal por la membrana cloacal (figura 7-11).
Derivados de las hojas
germinativas
Cada hoja germinativa forma una gran cantidad de tejidos
que se analizan con más detalle en los siguientes capítulos; sin embargo, es importante recordar algunos de sus
45
derivados. El ectodermo, que finalizó en la región externa,
origina diversos tejidos entre los cuales se encuentran el sistema nervioso, retina, oído interno, epidermis y sus anexos
como pelo, uñas, glándulas sudoríparas, etc. El mesodermo forma tejidos de sostén como el hueso, cartílago, tejido
conjuntivo, tendones, músculo (con algunas excepciones),
sangre y vasos sanguíneos. El endodermo forma la mucosa
que reviste los órganos derivados del intestino primitivo,
entre los que se encuentran tubo digestivo, vías biliares, vejiga, conductos pancreáticos.
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46
Plegamiento y derivados de las hojas germinativas
Autoevaluación
4
2
1
3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7
6
7.
5
Figura A 7-1. Embrión de pollo cortado transversalmente.
Asigne las nomenclaturas correspondientes a los números señalados y conteste lo siguiente.
1. Escriba un derivado de la estructura marcada con el número 3.
2. Escriba un derivado de la estructura marcada con el número 6.
3. ¿Cómo se llama la estructura embrionaria que se forma por la unión de los elementos marcados con los
números 5 y 6?
4. Hacia el dorso del embrión por lo normal existe una cavidad en la cual queda incluido cuando termina el
proceso que le permite tomar la forma cilíndrica, ¿cómo se llama dicha cavidad?
5. ¿Cómo se llama el proceso antes mencionado?
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CAPÍTULO
8
Periodo
embrionario
futuro cuello del embrión se forman tres pares de arcos
faríngeos que darán origen a estructuras del cuello y de la
cara. En el tórax, el desarrollo cardiaco está muy avanzado, debido a esto externamente se observa la prominencia
cardiaca.
En el dorso del embrión son visibles los somitas a los
lados de la línea media; los esbozos de los miembros no
se han formado; sin embargo, al finalizar esta fase, en la
región de los futuros miembros superiores aparece un engrosamiento del ectodermo que se conoce como cresta ectodérmica apical, que marca el inicio del desarrollo de las
extremidades. El pedículo de fijación es corto y para este
momento el embrión posee cola (figura 8-1).
El periodo embrionario es la etapa en la que ocurre la
formación de todos los aparatos y sistemas del embrión,
proceso conocido como organogénesis; esta fase comprende de la cuarta a la octava semanas. Aunque el periodo
embrionario es muy corto, es una etapa en la cual el embrión tiene más riesgos de presentar una anomalía congénita, porque es muy sensible a la acción de los teratógenos
(agentes nocivos). Los teratógenos son capaces de alterar
el desarrollo de una o más estructuras, ocasionando anomalías leves, moderadas o graves que pueden o no permitir
la supervivencia del nuevo ser.
Para diagnosticar la edad embrionaria existen diversos
parámetros, como la cantidad de somitas en los embriones
muy jóvenes o la longitud craneocaudal en embriones de
mayor edad; sin embargo, estos parámetros no siempre se
pueden determinar. En este texto se toman como referencia las características morfológicas externas del embrión,
que son muy confiables para diagnosticar la edad morfológica, la cual se determina en semanas.
Quinta semana
En la quinta semana el dorso del embrión adquiere una
curvatura más prominente y los somitas aún se encuentran
visibles a través del ectodermo en diferenciación. La placoda del cristalino y la placoda ótica se invaginan para dar
origen a la vesícula del cristalino y al otocisto, respectivamente. Los arcos faríngeos están completos (cinco pares) y
se localizan a nivel del cuello en desarrollo. La prominencia cardiaca todavía es visible y se observan esbozos de las
extremidades; la cola del embrión es prominente (figuras
8-2 y 8-3).
Cuarta semana
Al inicio de la cuarta semana, el embrión termina el plegamiento; al mismo tiempo el tubo neural está terminando de cerrarse y sólo se pueden observar los neuroporos
craneal y caudal. El neuroporo craneal se cierra el día 25
después de la fertilización, mientras que el caudal ocurre
dos días después.
La cabeza del embrión es pequeña, se observan engrosamientos ectodérmicos llamados placodas localizadas en
la región externa de la cabeza. En la región dorsal y lateral
se sitúan las placodas óticas, que son el primordio del oído
interno; en la región lateral y ventral se sitúan las placodas
ópticas (cristalinianas), forman el cristalino; ventralmente,
a los lados de la línea media, están las placodas nasales,
éstas son el centro de desarrollo de la nariz. En el área del
Sexta semana
Durante la sexta semana aparece la copa óptica, visible debido al pigmento que se deposita en su capa externa; esta
estructura es el primordio de la retina. En el centro de la
copa óptica se sitúa la vesícula del cristalino, la cual pierde
en forma paulatina su cavidad para transformarse en cristalino durante esta semana.
47
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48
Periodo embrionario
Arcos faríngeos
Neuroporo
craneal
Placoda
ótica
Placoda
del
cristalino
Somitas
Prominencia
cardiaca
Pedículo de
fijación
Neuroporo
caudal
Cola
ópez
Dr. L
Figura 8-1. Esquema que muestra las características morfológicas
de un embrión durante la cuarta semana del desarrollo.
Otocisto
Vesícula
del
cristalino
Arcos
faríngeos
I
Cola
II
III
IV
VI
ópez
Dr. L
Esbozo del
miembro
superior
Esbozo del
miembro
inferior
Prominencia
cardiaca
Somitas
En la región de la futura oreja se observan seis prominencias que rodean al primer surco faríngeo, llamadas
montículos auriculares, cuyo origen es el primer y segundo
arcos faríngeos (tres montículos por cada arco).
En la región ventral está presente la prominencia cardiohepática formada por el corazón e hígado. El hígado
ocupa la mayor parte de la cavidad abdominal debido a su
intensa actividad hematopoyética, que durante esta semana constituye el segundo centro hematopoyético.
En las extremidades superiores, su segmento distal se
aplana y presenta regiones de apoptosis en forma de rayos
que permitirán la separación de los dedos, a esta región se
le conoce como placoda manual radiada. En la extremidad
inferior la placoda pedia está presente sin radiaciones.
Debido al crecimiento del hígado y el desarrollo renal,
las asas del intestino medio emergen al pedículo de fijación
y continuarán por un corto tiempo su crecimiento fuera de
la cavidad abdominal. La presencia de las asas intestinales
en dicha región es normal y se conoce como hernia fisiológica (figura 8-4).
La cola del embrión inicia su regresión durante esta
etapa.
Séptima semana
En la séptima semana el cuerpo del embrión adquiere una
curvatura menos pronunciada; el ojo está abierto e inicia
la formación del párpado superior, debido a ello la cara
toma un aspecto más humano. Los montículos auriculares
se han fusionado para dar origen al pabellón auricular,
mientras que el primer surco faríngeo origina al conducto
auditivo externo; la posición de las orejas es baja.
Durante esta semana el abdomen es prominente por
el hígado que ocupa la mayor parte de la cavidad. Todavía
está presente la hernia fisiológica.
Figura 8-2. Esquema que muestra las características morfológicas
de un embrión durante la quinta semana del desarrollo.
Cristalino
Montículos auriculares
Copa
óptica
Placoda
manual
radiada
Tubo
cardiaco
Cresta
ectodérmica
apical
Primer surco
faríngeo
Prominencia
cardiohepática
Asas
intestinales
(hernia
fisiológica)
ópez
Dr. L
Figura 8-3. Microfotografía de barrido de un embrión de rata donde
se observa el esbozo del miembro superior, en esta estructura es
visible todavía la cresta ectodérmica apical.
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Placoda pedia
sin radiaciones
Figura 8-4. Esquema que muestra las características morfológicas
de un embrión durante la sexta semana del desarrollo.
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Periodo embrionario
49
La extremidad superior está completa y los dedos de la
mano están separados, mientras que la parte distal de la extremidad inferior es una placoda pedia radiada (figura 8-5).
Octava semana
En la octava semana termina el periodo de organogénesis;
sin embargo, el crecimiento y maduración de todos los órganos continuará en el periodo fetal.
Externamente todas las estructuras están completas,
la cabeza es de mayor tamaño en relación con el tronco;
las extremidades presentan sus tres porciones, los dedos de
pies y manos están separados aunque aún no tienen uñas.
El pedículo de fijación pasa a ser cordón umbilical en
el que aún persiste la hernia fisiológica que retornará a
la cavidad abdominal a partir de la décima semana, completando este proceso a la decimosegunda semana. El embrión de ocho semanas ya no presenta cola (figura 8-6).
Para fines de estudio, el periodo embrionario concluye
en la octava semana para dar inicio al periodo fetal a partir
de la novena semana. La edad fetal se calcula midiendo la
longitud craneocaudal (figura 8-7).
ópez
Dr. L
Figura 8-6. Esquema que muestra las características morfológicas
de un embrión durante la octava semana del desarrollo.
Ojo
Pedículo de
fijación
Pabellón
auricular
Hernia
fisiológica
ópez
Dr. L
Placoda
pedia
Figura 8-5. Esquema que muestra las características morfológicas
de un embrión durante la séptima semana del desarrollo.
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ópez
Dr. L
Figura 8-7. Dibujo de un feto donde se muestra la forma de medición de la longitud craneocaudal.
04/08/11 13:32
50
Periodo embrionario
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Periodo embrionario
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Autoevaluación
2
1
1.
2.
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4.
7
3
5.
6.
6
7.
5
4
La imagen corresponde a un embrión humano, escriba el nombre de la estructura en la línea que corresponda
según su número y conteste lo siguiente:
1. ¿Qué formará la estructura número 3?
2. ¿Qué formará la estructura número 4?
3. ¿Qué formarán las estructuras marcadas con el número 2?
4. ¿En qué semana desaparece la estructura número 5?
5. ¿Qué edad tiene el embrión?
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Periodo embrionario
1.
2.
3
3.
2
1
4
4.
5.
6.
5
8
7.
8.
7
6
La imagen corresponde a un embrión humano, escriba el nombre de la estructura en la línea que corresponda
según su número y conteste lo siguiente:
1. ¿Cómo se llama el primordio embrionario que originó a la estructura marcada con el número 2?
2. ¿Qué forman las estructuras marcadas con el número 4?
3. ¿Qué proceso está ocurriendo en el lugar que señalan las flechas punteadas?
4. ¿Cómo se llama la estructura definitiva que formará la hendidura señalada con el número 3?
5. Al terminar el periodo embrionario, ¿qué formará la estructura señalada con el número 7?
6. ¿A qué se debe el crecimiento acelerado del hígado que ocasiona el abultamiento observado en el número 8?
7. ¿Qué edad tiene el embrión?
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Periodo embrionario
53
Las siguientes fotografías corresponden a embriones humanos en diferentes etapas del desarrollo. Escriba en
la primera línea la edad del embrión y en las siguientes fundamente su diagnóstico.
Edad:
Diagnóstico:
Edad:
Diagnóstico:
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CAPÍTULO
9
Implantación
leucemia; esta molécula se expresa en forma importante
cuando el endometrio está receptivo y es una de las responsables del diálogo entre el embrión y el endometrio. Como
resultado de este diálogo ocurre la activación del blastocisto, que se inicia con la diferenciación del trofoblasto en
citotrofoblasto y sincitiotrofoblasto. El citotrofoblasto está
formado por células poliédricas de límites bien definidos
que se multiplican activamente. El sincitiotrofoblasto es
una capa multinucleada, sin límites celulares y que prolifera gracias a las células del citotrofoblasto que se integran a éste cuando pierden sus membranas plasmáticas.
Al diferenciarse el sincitiotrofoblasto adquiere su capacidad invasiva, sintetiza enzimas proteolíticas, entre ellas las
denominadas metaloproteasas que rompen los desmosomas de la membrana basal del epitelio endometrial y mediante protrusiones alcanza la capa esponjosa (figura 9-2).
La destrucción del endometrio durante la penetración origina un ligero sangrado que puede malinterpretarse como
una menstruación anormal.
La implantación es un proceso complejo a través del cual
el embrión se aproxima y se adhiere al endometrio al que
finalmente lo invade; esto ocurre por lo general en el tercio superior de la pared posterior del útero. Para que este
proceso se lleve a cabo de manera correcta se requieren
tres condiciones indispensables: que el endometrio esté receptivo, un embrión normal en fase de blastocisto y una comunicación molecular adecuada entre ambas estructuras.
Las condiciones receptivas endometriales se alcanzan
de 6 a 7 días después de la ovulación cuando el endometrio
está en su fase de secreción máxima, debido al estímulo de
la progesterona. En esta etapa comienza la implantación
con la expresión de citocinas y moléculas de adhesión, a
esta fase inicial se le conoce como ventana de implantación. La implantación se realiza en tres etapas: aposición,
adhesión e invasión.
Etapa de aposición
En la etapa de aposición, el blastocisto encuentra su lugar
de implantación, pierde la zona pelúcida y el trofoblasto
situado en el polo embrionario hace contacto con la capa
compacta del endometrio; esta etapa es controlada por el
embrión y el microambiente del endometrio (figura 9-1).
Formación de las lagunas
trofoblásticas
Durante la fase invasiva se forma la placa trofoblástica en
la que de forma paulatina se originan espacios por vacuolación que dan origen a las lagunas trofoblásticas, éstas son
precursoras del espacio intervelloso. Al mismo tiempo, el
sincitiotrofoblasto erosiona las paredes de los vasos sanguíneos maternos y la sangre fluye a las lagunas (figura 9-3).
El sincitiotrofoblasto, además de producir enzimas líticas,
también sintetiza diversas hormonas como estrógenos, progesterona, gonadotropina coriónica humana (hCG), etc.
La hCG estimula al cuerpo amarillo para que continúe
con la secreción de progesterona, necesaria para que no se
desprenda el endometrio; en esta etapa se le conoce como
cuerpo amarillo de la gestación y es funcional hasta el cuarto mes, cuando la placenta continúa con esta función. La
Etapa de adhesión
En esta etapa se expresan las integrinas β1, β3 y β4, las cuales son intermediarias entre el endometrio y el blastocisto
facilitando la fijación del trofoblasto (trofoectodermo) con
las células epiteliales del endometrio (capa compacta).
Etapa de invasión
En la etapa de invasión participan activamente citocinas,
entre las que se ha identificado al factor inhibidor de la
54
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Implantación
Placa
trofoblástica
Trofoblasto
Polo
embrionario
Polo
abembrionario
Glándula
endometrial
Desembocadura
de una glándula
endometrial
Blastocele
Embrioblasto
Sangre
materna
55
Embrioblasto
Laguna
trofoblástica
Endometrio
Capa
compacta
ópez
Dr. L
Arteriola
ópez
Dr. L
Miometrio
Figura 9-1. Esquema que representa la fase de aposición del blastocisto en el epitelio endometrial (capa compacta).
detección de hCG en sangre es de utilidad para corroborar
el diagnóstico de embarazo.
Reacción decidual
La reacción decidual es un proceso que se presenta en el
endometrio como respuesta a la implantación; durante
ésta, el endometrio manifiesta cambios inmunológicos y
morfológicos necesarios para establecer un lugar adecuado
para el embrión.
Citotrofoblasto
Embrioblasto
Corion
Sincitiotrofoblasto
Capa
compacta
ópez
Dr. L
Figura 9-2. Esquema que representa la fase de invasión del blastocisto hacia la capa esponjosa.
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Figura 9-3. Esquema que representa la fase de implantación y la
formación de las lagunas trofoblásticas. En la región del embrioblasto se observa la formación de la cavidad amniótica.
Los cambios inmunológicos se deben a que el embrión
es antigénicamente diferente a la madre y no es rechazado
debido a que los leucocitos maternos que han llegado al
estroma endometrial secretan interleucina-2. La molécula
mencionada evita que el sistema inmunológico materno reconozca al embrión como un cuerpo extraño; esta reacción
es un proceso complejo en el que participan además otras
moléculas que aún están en estudio.
Los cambios morfológicos de la reacción decidual incluyen el aumento de la vascularización en todo el endometrio, es mayor en la región de implantación. El endometrio se torna edematoso y junto con la acumulación de
glucógeno y lípidos de las glándulas, así como los detritus
celulares, forman una matriz nutritiva para el embrión, conocida como embriotrofo. Estas modificaciones se inician
en el sitio de implantación y se propagan a todo el endometrio, que ahora se le conoce como decidua, la cual se
divide en tres regiones: decidua basal, decidua capsular y
decidua parietal.
La decidua basal corresponde al lugar donde se implanta el embrión, es la región más vascularizada, tiene una
función muy importante en la regulación de la invasión del
trofoblasto y participa en la formación de la parte materna
de la placenta. La decidua capsular consiste en el endometrio que crece sobre el conceptus y sella el orificio por donde
penetró el embrión, ésta carece de vasos sanguíneos y está
en contacto con el corion liso. La decidua parietal corresponde al resto del endometrio y participa en la formación
de la bolsa amniótica (figura 9-4).
Mientras se implanta el conceptus se producen cambios
en el embrioblasto, de tal manera que al terminar de implantarse (al final de la segunda semana), se encuentra en
etapa de embrión plano bilaminar.
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56
Implantación
Decidua
parietal
Miometrio
Trompa de
Falopio
Ístmico
Perimetrio
Decidua
basal
Ovárico
Implantación
baja
Corion
liso
Tubario
Decidua
capsular
Cavidad
uterina
ópez
Dr. L
Pélvico
Cérvix
ópez
Dr. L
Ovario
Orificio cervical
interno
Figura 9-4. Esquema que representa la diferenciación de la decidua.
Figura 9-5. Esquema que muestra los diversos sitios de implantación anormal.
Variantes en la implantación
riesgo la vida de la paciente. A veces el conceptus se implanta
en el istmo de la trompa.
En la cavidad uterina puede ocurrir implantación baja
cuando el conceptus se implanta cerca del orificio cervical
interno (figura 9-5). En estos casos se forma la placenta
previa, la cual puede ocluir el canal del parto; de llegar a
término la gestación, se indica cesárea ya que el parto pone
en riesgo la vida de la paciente y del niño.
Normalmente, la implantación ocurre en el tercio superior del útero en la pared anterior o posterior. En algunas
ocasiones el conceptus se puede implantar en la trompa de
Falopio (más frecuente), en el ovario o en la cavidad pélvica, cerca del fondo de saco rectouterino. A este tipo de
anomalías se les conoce como embarazo ectópico, pone en
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04/08/11 13:33
Implantación
57
Autoevaluación
Caso clínico
Lea cuidadosamente el siguiente caso clínico y conteste lo siguiente: paciente femenina de 17 años, estudiante de medicina, normorreglada (ciclos regulares de 28 días), nuligesta (nunca se ha embarazado), tuvo
actividad sexual en sus días fértiles del ciclo, sin protección. La paciente refiere que tiene un día de retraso de
su menstruación; sin embargo, una semana antes de la fecha esperada de su regla tuvo un ligero sangrado
transvaginal. Por los antecedentes que refiere la paciente se le indica una prueba inmunológica de embarazo
en sangre, la cual fue positiva.
1. Considerando la edad clínica, ¿cuántas semanas de gestación tiene la paciente?
2. De acuerdo con los datos proporcionados por la paciente, ¿cuántas semanas considera que tiene el
embrión (edad morfológica)?
3. ¿Por qué hay diferencia entre la edad clínica y la morfológica?
4. ¿En cuál día del ciclo ocurrió la implantación (días aproximados) en esta paciente?
5. ¿En qué fase estaba el conceptus en el momento que inició la implantación?
6. ¿En qué fase del ciclo endometrial se encontraba la paciente en el momento de la implantación? Sustente su respuesta.
7. Si en el momento de la implantación no se sintetiza la enzima metaloproteasa, ¿qué ocurriría con el conceptus y por qué?
8. Se le pide un ultrasonido a la paciente, en el cual el radiólogo reporta: conceptus bien implantado, con
las características esperadas para la edad gestacional. ¿A qué se debe que el organismo materno no
rechaza el embrión?
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58
Implantación
9. ¿Cómo se explica que el embrión se mantenga bien implantado a pesar de que aún no se forma la placenta?
10. ¿En qué fase está el conceptus en el momento del diagnóstico?
La imagen que se muestra corresponde a un corte de útero humano con un conceptus implantado. Asigne las
nomenclaturas correspondientes en la imagen y conteste lo siguiente:
3 Cavidad
uterina
2
7
1
6 Decidua
basal
5
4
1. ¿Cómo se llama la decidua que recubre al sitio de anidación del embrión?
2. ¿Cuál es la decidua que participa en la formación de la bolsa amniótica?
3. El número 4 señala una estructura cuyo contenido es sangre materna, ¿cómo se llaman los espacios
donde se aloja la sangre?
4. ¿En qué fase del desarrollo se encuentra el embrión?
5. Escriba una de las funciones de la decidua basal:
6. ¿Qué contiene la estructura señalada con el número 1?
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CAPÍTULO
10
Anexos embrionarios
Los anexos embrionarios son estructuras que inicialmente
son extraembrionarias y participan en la protección y nutrición del embrión; se forman durante las primeras etapas
del desarrollo embrionario. Se consideran anexos al amnios, saco vitelino, alantoides, corion y cordón umbilical.
En este capítulo se revisarán las funciones y anomalías de
los anexos embrionarios; su morfogénesis se estudió en el
capítulo 6.
Patologías de la membrana
amniótica
Existen adherencias de la membrana amniótica que pueden adherirse a estructuras fetales causando constricciones
o amputaciones. Dos teorías intentan explicar esta patología; una de ellas es la posibilidad de una rotura temprana
de la membrana amniótica que después se adhiere o la otra
debido a una formación anómala del embrión que ocasione adherencias.
Amnios
Contenido del líquido amniótico
Para estudiar el amnios como anexo es importante tomar
en cuenta sus tres componentes, es decir: la membrana
amniótica, la cavidad amniótica y el líquido amniótico, en
conjunto juegan un papel importante en el desarrollo del
embrión.
La cavidad amniótica es el espacio donde se sitúa el
feto, está delimitada por la membrana amniótica formada
por células planas llamadas amniocitos que producen líquido amniótico a partir de la tercera semana (figura 10-1).
Al crecer el feto el celoma extraembrionario se ocluye
de manera paulatina y la membrana amniótica se adhiere
con el corion liso para formar la membrana amniocoriónica (fuente), la cual se rompe antes del nacimiento (figuras
10-2 y 10-3).
Al continuar el crecimiento fetal la decidua capsular
degenera y se ocluye la cavidad del útero al unirse la membrana amniocoriónica con la decidua parietal (figura10-4).
A través de la membrana amniocoriónica se filtra sangre
materna desde la decidua parietal para formar líquido amniótico; otros órganos o estructuras fetales también contribuyen en menor proporción a la formación de líquido amniótico a través del filtrado de sus vasos sanguíneos, como
el pulmón y el cordón umbilical. Durante la segunda mitad
de la gestación la mayor parte del líquido amniótico es formado por la orina del feto.
El líquido amniótico está compuesto principalmente por
agua, células descamadas de la piel fetal, albúmina, vitaminas, creatinina, hormonas, etc. Su estudio es de vital importancia en algunos casos cuando se sospecha de anomalías
fetales como alteraciones genéticas y del número de cromosomas; dicho estudio se realiza mediante la obtención
de una muestra a través de un procedimiento llamado amniocentesis, el líquido después se analiza en el laboratorio.
Funciones del líquido amniótico
Las funciones del líquido amniótico son variadas: protege
al feto contra traumatismos externos, regula la temperatura, impide la compresión del cordón umbilical, evita adherencias, facilita la dilatación del cuello uterino durante
el parto, permite la acomodación y el movimiento del feto
para el desarrollo correcto de las extremidades, etc. Otra
de las funciones del líquido amniótico es la estimulación
del desarrollo pulmonar.
Alteraciones del líquido amniótico
El líquido amniótico se renueva continuamente y mantiene
un volumen constante de 1 000 ml al final de la gestación;
59
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60
Anexos embrionarios
Membrana
amniótica
Membrana
amniótica
Amniocitos
Cavidad
amniótica
Corion
frondoso
Corion
leve
Pedículo
de fijación
Saco
vitelino
ópez
Dr. L
Alantoides
Figura 10-1. Esquema lateral de un embrión humano trilaminar
que muestra los anexos embrionarios.
el feto lo deglute y se reabsorbe en el intestino, después se
reintegra a la cavidad amniótica a través de la orina.
Las alteraciones principales del líquido amniótico son
el polihidramnios o hidramnios y el oligohidramnios.
Polihidramnios
Se considera polihidramnios cuando la cantidad de líquido
amniótico al nacimiento es mayor de 2 000 ml y está relacionado con diversas anomalías, entre las que se encuentran los defectos del tubo neural como la meroanencefalia,
raquisquisis, mielosquisis, etcétera.
Otra de las causas de polihidramnios son las alteraciones del tubo digestivo que impiden que el líquido amniótico llegue al intestino para su reabsorción, tal es el caso de
Membrana
amniocoriónica
ópez
Dr. L
Figura 10-3. Esquema de una vesícula coriónica que muestra la
formación de la membrana amniocoriónica.
la atresia del esófago. Existen factores extrínsecos como la
diabetes mellitus materna que pueden predisponer al polihidramnios.
Oligohidramnios
Se considera oligohidramnios cuando la cantidad de líquido amniótico al nacimiento es menor a 400 ml. Este trastorno se relaciona con la baja o nula producción de orina;
Cavidad
uterina
Corion
leve
Cavidad
amniótica
Región intramural
de la trompa de
Falopio
Corion
frondoso
Cordón
umbilical
Decidua
parietal
Membrana
amniocoriónica
Celoma
extraembrionario
Fusión de la
membrana
amniocoriónica
con la decidua
parietal
Membrana
amniótica
Corion
frondoso
Vellosidad
coriónica
ópez
Dr. L
Figura 10-2. Esquema del interior de una vesícula coriónica donde
se muestra un embrión/feto cortado sagitalmente.
10 Chapter 10_LOPEZ_3R.indd 60
Cavidad
amniótica
ópez
Dr. L
Figura 10-4. Esquema longitudinal de un útero para observar la fusión de la membrana amniocoriónica y la decidua parietal. Observe
que se ocluye la cavidad uterina.
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Anexos embrionarios
su presentación más frecuente se debe a rotura prematura de membranas. La presencia de este problema también
puede ser ocasionado por patologías renales bilaterales
como riñones poliquísticos, multiquísticos o por ausencia
de ambos riñones, anomalía conocida como agenesia renal bilateral. Cuando la alteración es muy grave, el oligohidramnios puede ocasionar deformación de la cara, fenómeno que se conoce como cara de Potter.
61
Fístula
vitelina
B
El saco vitelino está formado por endodermo, el cual contribuye a la formación de la mayor parte del intestino primitivo, es considerado el primer centro hematopoyético ya que
durante la tercera semana inicia la producción de sangre
(hematopoyesis); asimismo, es el lugar donde se sitúan las
células germinales primordiales. Cuando la región dorsal
(techo) del saco vitelino se integra al embrión para formar
al intestino primitivo, la parte media se alarga y da origen al
conducto onfalomesentérico que conecta al intestino con
el resto del saco vitelino. El conducto onfalomesentérico se
sitúa dentro del cordón umbilical, posteriormente colapsa
y desaparece (figura 10-5).
Anomalías del saco vitelino
Las anomalías más frecuentes del saco vitelino están relacionadas con el segmento intraabdominal del conducto
onfalomesentérico. Este conducto puede persistir y permanecer permeable, lo que da lugar a una fístula vitelina
u onfalomesentérica; a través de ésta drena materia fecal
en la vida posnatal (figura 10-6A). El conducto puede permanecer como un cordón fibroso cuya presencia representa riesgo de torsión para las asas intestinales, ya que el
Intestino
primitivo
Cordón
umbilical
Seno
urogenital
A
Dr. L
ópez
Alantoides
Saco vitelino
Intestino
medio
C
Figura 10-6. A) Esquema longitudinal de un embrión que muestra una fístula vitelina. El recuadro marca el área amplificada de:
B) Cordón fibroso. C) Divertículo de Meckel.
cordón las fija a la pared abdominal (figura 10-6B). Otra
de las anomalías es la persistencia del segmento proximal
del conducto, originando el divertículo ileal o de Meckel
(figura 10-6C), el cual se sitúa en el íleon terminal, casi a
80 cm de la válvula ileocecal. La presencia del divertículo
de Meckel puede causar problemas durante la vida posnatal al infectarse y producir una diverticulitis ileal (de
Meckel).
Alantoides
La alantoides es un anexo embrionario que se origina
como una evaginación del endodermo de la región caudal
del saco vitelino durante la tercera semana (figura 10-1);
esta estructura induce al mesodermo del pedículo de fijación para formar los vasos del cordón umbilical. Durante
el desarrollo la alantoides se transforma en un conducto
alargado, su región distal situada en el cordón umbilical
se colapsa y degenera, mientras que el segmento proximal
(intraabdominal) se colapsa también pero persiste como
un ligamento: el uraco o ligamento umbilical medio conectado con el seno urogenital, cuyo derivado es la vejiga
(figura 10-7A).
Anomalías de la alantoides
Alantoides
Cloaca
ópez
Dr. L
Conducto
onfalomesentérico
Saco
vitelino
Figura 10-5. Esquema longitudinal de un embrión al término del
plegamiento para mostrar la integración del saco vitelino y la alantoides al cuerpo del embrión.
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Dentro de las principales anomalías que se originan de
este anexo se encuentra la fístula uracal, que se presenta
cuando permanece permeable el uraco. Clínicamente se
manifiesta al nacimiento por salida de orina a través de la
cicatriz umbilical (figura 10-7A, B).
Corion
El corion es una estructura integrada por mesodermo extraembrionario, citotrofoblasto y sincitiotrofoblasto, estas
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62
Anexos embrionarios
Fístula del
uraco
Uraco
Seno
urogenital
A
B
Dr. López
Figura 10-7. Esquema de la región caudal de un embrión. A) Formación del uraco a partir de la alantoides. B) Fístula uracal (enteroumbilical).
dos últimas originadas del trofoblasto. Durante la implantación emergen vellosidades coriales desde la pared del corion, su proliferación ocurre en mayor proporción en el
polo embrionario; a esta región se le conoce como corion
frondoso, el cual participa como componente fetal de la
placenta.
En el polo abembrionario las vellosidades coriales
degeneran, por lo que el corion se adelgaza y es llamado
corion liso o leve que se integra al amnios para formar la
membrana amniocoriónica, como se mencionó antes (figuras 10-2 y 10-3).
Anomalías del corion
El corion puede presentar anomalías en su desarrollo, causando enfermedad trofoblástica la cual se puede manifestar como mola hidatidiforme o coriocarcinoma. La mola
hidatidiforme se presenta por una degeneración de las vellosidades coriales, las cuales proliferan y acumulan líquido en su interior cambiando su forma tubular a esférica
semejando racimos de uvas (figura 10-8); esta alteración se
desarrolla durante el primer trimestre del embarazo. En el
coriocarcinoma también hay degeneración de las vellosidades; sin embargo, en este caso el trofoblasto se maligniza
terminando en células cancerígenas.
Cordón umbilical
El cordón umbilical es el intermediario entre la placenta
y el feto, mide entre 30 y 90 cm; lleva la sangre oxigenada
por la vena umbilical hacia el feto y la sangre poco oxigenada regresa por las dos arterias umbilicales hacia la placenta
para su oxigenación.
Bajo la inducción de la alantoides, el mesénquima del
pedículo de fijación forma el cordón umbilical: sus elementos sanguíneos (dos arterias y una vena) y también al
tejido conjuntivo llamado gelatina de Wharton (figura 101). Al terminar el plegamiento del embrión, los vasos umbilicales en desarrollo se integran al conducto vitelino y la
alantoides. En la octava semana, el cordón recién formado
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Figura 10-8. Vesícula coriónica con degeneración molar.
(cordón joven) está compuesto por la gelatina de Wharton
en la cual se localizan las dos arterias de calibre uniforme,
cuya pared es de músculo liso y luz pequeña. Contiene también una vena de mayor calibre que las arterias con una
capa de músculo liso delgada y luz irregular. En los cordones jóvenes se pueden observar los restos del conducto
vitelino y también la alantoides, esta última se distingue por
presentar tejido sanguíneo en su interior. La periferia del
cordón umbilical se encuentra delimitada por la membrana amniótica (figura 10-9).
Al nacimiento, el cordón umbilical (cordón a término) mide alrededor de 50 cm de longitud y 1.5 cm de diámetro, presenta dobleces de la vena umbilical que hacen
prominencia hacia el exterior formando los llamados nudos falsos. En un corte histológico de un cordón umbilical a término se pueden observar los vasos umbilicales, la
gelatina de Wharton más laxa que en etapas tempranas y
la membrana amniótica que lo recubre; en esta etapa ya
no están presentes los restos de la alantoides y el conducto
vitelino.
Anomalías del cordón
umbilical
Dentro de las anomalías que se pueden presentar en el
cordón umbilical se encuentran: cordón umbilical largo,
cordón corto y nudos verdaderos, entre otras.
Cordón umbilical largo
La importancia del cordón largo radica en su longitud ya
que puede rodear el cuello, abdomen y tobillos ocasionando las llamadas circulares de cordón; en ocasiones se forman nudos verdaderos debido a su longitud. El cordón largo también puede complicar el parto debido a la presencia
de prolapso del cordón a través del cérvix.
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Anexos embrionarios
Vena
umbilical
Cordón umbilical corto
Amnios
Conducto
vitelino
Gelatina de
Wharton
Saco
vitelino
Alantoides
Dr.
z
Lópe
63
Arterias
umbilicales
Figura 10-9. Esquema de un corte transversal de un cordón umbilical joven.
El cordón corto puede ocasionar diversos problemas, entre
los cuales destacan retardo en el crecimiento intrauterino,
deformidades esqueléticas, predisposición a desprendimiento total del cordón durante el parto con exposición de
vísceras como intestino, hígado (gastrosquisis). El cordón
puede producir complicaciones durante el parto, ya que
evita el descenso del producto.
Por último, es importante que al nacimiento el médico
revise atentamente los vasos del cordón umbilical, debido a
que la ausencia de una arteria orienta hacia la coexistencia
de anomalías congénitas en el aparato cardiovascular.
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64
Anexos embrionarios
Autoevaluación
2
1
1.
2.
3
3.
6
4.
4
5
5.
6.
Asigne las nomenclaturas correspondientes a las estructuras que se señalan en la imagen y conteste lo siguiente:
1. ¿De qué tejido embrionario se formó la estructura marcada con el número 3?
2. ¿Cuál es el origen embrionario de la estructura marcada con el número 5?
3. ¿Cuál(es) de la(s) estructura(s) señalada(s) desaparece(n) durante el transcurso del desarrollo?
4. ¿Qué caracteriza a la sangre que circula por la estructura señalada con el número 4?
5. Por las características que se observan en la imagen, ¿clasificaría al cordón umbilical como joven o a
término?
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Anexos embrionarios
65
Analice la imagen siguiente y conteste las preguntas:
1. Escriba las alteraciones que se observan:
2. ¿Cuál es el anexo implicado en este defecto?
3. ¿Cuál fue la causa por la que se alteró el anexo?
4. ¿Cuál es la función principal de este anexo?
5. ¿Qué otras alteraciones pueden acompañar a la anomalía que está observando?
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66
Anexos embrionarios
El profesor le proporcionará un corte histológico de cordón umbilical. Realice un esquema y en la primera línea
escriba el tipo de cordón umbilical que está observando (joven o a término) y en las siguientes describa brevemente las características que le permitieron llegar a ese diagnóstico (fundaméntelo).
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CAPÍTULO
11
Desarrollo
de la placenta
La placenta es un órgano con una amplia superficie que
facilita el transporte de sustancias entre la madre y el feto,
permitiendo el intercambio gaseoso, de nutrientes y la eliminación de los productos de desecho. Tiene una función
protectora contra algunos agentes infecciosos —como virus y bacterias— e impide el rechazo del sistema inmunológico de la madre hacia el feto.
La placenta también se considera un órgano endocrino, ya que produce diversas hormonas como gonadotropina coriónica humana, estrógenos, progesterona, lactógeno
placentario, entre otras.
En la formación de la placenta participan el tejido fetal
y el tejido materno.
El feto contribuye a su formación mediante las vellosidades coriales, la contribución materna está representada
por la decidua basal.
La placenta comienza su formación desde el momento
que el trofoblasto hace contacto con el endometrio, posteriormente el trofoblasto lo invade y prolifera en su interior
destruyendo el tejido y formándose lagunas trofoblásticas
(figura 11-1), como se analizó de manera previa en el capítulo 9.
Vellosidades secundarias
Durante la formación de las vellosidades primarias las lagunas trofoblásticas confluyen y se expanden para formar
el espacio intervelloso al cual fluye sangre materna; este
espacio está separado en parte por los tabiques o septos
placentarios originados de la decidua basal (figura 11-3A).
Al finalizar la segunda semana de gestación, el mesodermo
corial (extraembrionario) invade el centro de las vellosidades primarias para formar las vellosidades secundarias
(figura 11-3B, C).
Vellosidades terciarias
En la tercera semana el mesodermo de las vellosidades
secundarias se diferencia en tejido conjuntivo y forma los
vasos sanguíneos para constituir las vellosidades terciarias jóvenes. A partir de esta etapa se establece el intercambio materno-fetal, los nutrientes que provienen de la sangre materna atraviesan las diversas capas de la vellosidad
para llegar a la sangre fetal; dichas capas son: sincitiotrofoblasto, citotrofoblasto, tejido conjuntivo y el endotelio
capilar que conforman la membrana o barrera placentaria
(figura 11-4). La membrana placentaria también tiene una
función excretora, ya que los desechos del feto (bióxido de
carbono, ácido úrico, urea, creatinina, etc.) se eliminan a
través de ella hacia el espacio intervelloso. Estos desechos
se eliminan en la vida posnatal a través de los pulmones o
riñones.
En fase tardía del desarrollo fetal el flujo y requerimiento de nutrientes es mayor, por lo que la membrana
placentaria se adelgaza (sobre todo en las vellosidades libres) y está formada sólo por una capa muy delgada de
sincitiotrofoblasto y el endotelio del vaso sanguíneo, ya
que pierde las células del citotrofoblasto. Los núcleos del
sincitiotrofoblasto se aglutinan formando los nódulos sin-
Vellosidades primarias
Durante la implantación, el trofoblasto se diferencia en
dos tipos celulares, internamente se forma el citotrofoblasto, cuyas células son de forma poliédrica con límites bien
definidos y muy activas mitóticamente. Externamente se
diferencia el sincitiotrofoblasto, tejido multinucleado que
carece de límites celulares. En la periferia del conceptus, el
trofoblasto en diferenciación forma proyecciones llamadas vellosidades primarias constituidas por ambos tipos de
células; el citotrofoblasto se ubica centralmente, mientras
que el sincitiotrofoblasto se localiza en la periferia (figura
11-2A, B, C).
67
11 Chapter 11_LOPEZ_3R.indd 67
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68
Desarrollo de la placenta
Embrioblasto
Endometrio
Trofoblasto
Placa
coriónica
Vellosidades
coriales
(corion
frondoso)
Septos
placentarios
Lagunas
trofoblásticas
Endometrio
Espacio
intervelloso
Vasos
maternos
Vasos
sanguíneos
maternos
Miometrio
A
ópez
Dr. L
Sincitiotrofoblasto
Figura 11-1. Esquema que representa la invasión del endometrio
por el trofoblasto y la formación de las lagunas trofoblásticas.
Mesodermo
citiales. En el interior de la vellosidad aumenta el número
de vasos sanguíneos, la mayor parte de ellos se acercan a
la superficie de la vellosidad para captar más nutrientes y
eliminar los desechos de manera más eficiente. Las características antes descritas corresponden a las denominadas
vellosidades terciarias a término (figura 11-5).
ópez
Dr. L
Citotrofoblasto
B
C
Figura 11-3. A) Imagen que representa la formación del espacio
intervelloso. B y C) Esquemas de una vellosidad secundaria, cortes
longitudinal y transversal, respectivamente.
Además del intercambio materno-fetal, las vellosidades
coriales tienen la función de fijar la placenta al útero. Desde un punto de vista morfológico y funcional, se distinguen
dos tipos de vellosidades: troncales (o fijas) y libres (o en
rama).
ópez
Dr. L
A
Vellosidades troncales
Las vellosidades troncales emergen de la placa coriónica y
se fijan a la decidua basal a través de una estructura deno-
Sincitiotrofoblasto
Citotrofoblasto
Membrana
placentaria
Endotelio
capilar
Citotrofoblasto
B
C
Figura 11-2. A) Esquema que representa la formación de las vellosidades primarias. El recuadro punteado indica el lugar de donde se
dibujó el esquema B), que corresponde a un corte longitudinal de la
vellosidad. C) Esquema transversal de la vellosidad.
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ópez
Dr. L
Sincitiotrofoblasto
Tejido
conjuntivo
Figura 11-4. Esquema transversal de una vellosidad terciaria joven
y la membrana placentaria.
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Desarrollo de la placenta
Tejido
conjuntivo
Nódulos
sincitiales
Vasos
sanguíneos
69
ne un papel muy importante en la función de fijación de
estas vellosidades.
Vellosidades libres
Sincitiotrofoblasto
Membrana
placentaria
Las vellosidades libres emergen de las troncales, flotan en el
espacio intervelloso y son bañadas por sangre materna (figura 11-6-A, B). Su función principal es el intercambio de
gases, obtención de nutrientes y eliminación de desechos.
Dr. López
Figura 11-5. Esquema que representa una vellosidad terciaria a
término cortada transversalmente.
Características morfológicas
de la placenta
minada cubierta citotrofoblástica (figura 11-6A). La cubierta citotrofoblástica está constituida por células del citotrofoblasto que a partir de la base de la vellosidad se expanden
y se unen a la decidua basal (figura 11-6B).
Las vellosidades troncales tienen como función principal fijar la placenta a la decidua basal (figura 11-6B), debido a esto las células del citotrofoblasto no desaparecen
como sucede en las vellosidades libres; la progesterona tie-
La placenta a término tiene forma circular con un diámetro de 15 a 20 cm, grosor de 5 cm y peso de 500 a 600 g.
Tiene dos caras, la cara fetal caracterizada por el brillo que
le otorga la membrana amniótica, la cual recubre toda su
extensión incluyendo al cordón umbilical que se inserta en
el centro de la placenta. Subyacente al amnios, en la lámina
coriónica se distinguen los vasos sanguíneos que confluyen
a nivel del cordón umbilical (dos arterias y una vena). En
la cara materna se observa un número variable de cotiledones (de 15 y 20) compuestos por las vellosidades que se
han agrupado en el espacio intervelloso y están separadas
por los septos placentarios formados por la decidua basal
(figura 11-7).
Placa
coriónica
Vellosidades
libres
Septo
placentario
ez
r. Lóp
D
Vellosidad
troncal
Decidua
basal
Anomalías morfológicas
de la placenta
Existen diversas anomalías en la forma de la placenta relacionadas con el sitio de inserción del cordón umbilical,
A
Vasos sanguíneos
de la vellosidad
Amnios
Vellosidades
libres
Cordón
umbilical
Sangre
materna
Placa
coriónica
Citotrofoblasto
Sincitiotrofoblasto
Cubierta
citotrofoblástica
B
Vasos
maternos
ópez
Dr. L
Decidua
basal
Figura 11-6. A) Esquema que representa la formación de la vellosidad troncal en la lámina coriónica y su inserción en la decidua basal.
B) Esquema que muestra la fijación de la vellosidad troncal a través
de la cubierta citotrofoblástica.
11 Chapter 11_LOPEZ_3R.indd 69
Espacio
intervelloso
ópez
Dr. L
Cotiledones
Septos
placentarios
Figura 11-7. Esquema de los componentes de una placenta a término.
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70
Desarrollo de la placenta
presentación anómala del número de cotiledones o proliferación anormal del trofoblasto. Entre los trastornos más
representativos se encuentran: placenta en raqueta, inserción velamentosa del cordón umbilical, placenta succenturiada, placenta bipartita, acretismo placentario, entre
otras.
Placenta en raqueta
En la placenta en raqueta el cordón umbilical se inserta en
la periferia; sin embargo, en la mayoría de los casos esto no
representa un riesgo para la madre y el feto.
Inserción velamentosa
del cordón umbilical
En algunas placentas el cordón umbilical se inserta en el
amnios, dando lugar a la inserción velamentosa del cordón
umbilical; este tipo de placenta puede complicar la gestación o el parto debido a que los vasos sanguíneos carecen
de una fijación firme y se pueden romper.
Placenta succenturiada
En algunas ocasiones existen uno o más cotiledones supernumerarios que se localizan en el borde de la placenta y
tienen vasos principales que se conectan a la circulación
placentaria, a este tipo de placenta se le conoce como succenturiada. Esta anomalía puede ocasionar que los mencionados cotiledones supernumerarios no se desprendan
junto con la placenta en el momento del alumbramiento
causando sangrado o algún proceso infeccioso que cause
problemas graves a la madre.
Placenta bipartita
En la placenta bipartita, los cotiledones se distribuyen en
dos o más secciones que simulan dos placentas; sin embargo, sólo hay un cordón umbilical.
Acretismo placentario
El acretismo placentario es una alteración en la proliferación del trofoblasto, en el cual las vellosidades penetran
la pared uterina a una profundidad mayor a la normal,
una placenta con estas características no se desprende normalmente después del parto, por lo cual con frecuencia
es necesario realizar histerectomía (extirpación del útero).
El acretismo placentario se clasifica según el grado de invasión en: placentas accreta, percreta e increta.
Placenta accreta
La placenta accreta se produce cuando las vellosidades se
implantan profundamente en el endometrio o en su totalidad; es la variante más frecuente de acretismo placentario.
Placentas increta y percreta
La placenta increta se produce cuando las vellosidades penetran hasta el músculo uterino, mientras que la placenta percreta se presenta cuando las vellosidades atraviesan
toda la pared uterina hasta el perimetrio y se puede adherir
a órganos adyacentes como la vejiga.
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04/08/11 16:52
72
Desarrollo de la placenta
Autoevaluación
1
1.
3
2.
3.
2
La figura corresponde a un corte de una vellosidad. Asigne las nomenclaturas correspondientes a las estructuras que se señalan en la imagen y conteste lo siguiente:
1. ¿Qué hormonas produce la estructura señalada con el número 1?
2. ¿Cuál es el origen de la estructura marcada con el número 2?
3. ¿Cómo se llama el espacio que rodea a la vellosidad?
4. En condiciones normales, ¿cuál es el contenido del espacio antes mencionado?
5. ¿A qué tipo de vellosidad corresponde esta imagen?
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Desarrollo de la placenta
73
A continuación se presentan imágenes que muestran diversas anomalías de placentas humanas. En el primer
renglón escriba el diagnóstico y en las líneas siguientes describa brevemente las características que le permitieron realizar dicho diagnóstico.
Diagnóstico
Diagnóstico
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74
Desarrollo de la placenta
Diagnóstico
Realice el esquema de un corte de placenta y señale las principales estructuras. En la primera línea escriba el
tipo de vellosidad que está observando y en las líneas siguientes describa brevemente las características que
le permitieron llegar a ese diagnóstico (fundaméntelo).
11 Chapter 11_LOPEZ_3R.indd 74
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CAPÍTULO
12
Embarazo múltiple
pared endometrial, pero en algunos casos ocurre en sitios
muy cercanos uno del otro, por lo que las placentas pueden fusionarse y aparentar ser una sola, en este caso siempre existirá un tabique de separación entre ellas.
El embarazo múltiple se presenta cuando se desarrollan al
mismo tiempo dos o más fetos, aunque en forma natural
en la mayoría de los casos en que esto ocurre sólo son dos
productos, lo que se conoce como embarazo gemelar.
Gemelos monocigóticos
Embarazo gemelar
Los gemelos monocigóticos se forman a partir de un ovocito fecundado, los productos son genéticamente idénticos y del mismo sexo; esta variedad se presenta con mayor
frecuencia en el sexo femenino. No se conoce su etiología
ni se ha relacionado con algún factor, como en el caso de
los gemelos dicigóticos; de hecho, algunos autores lo consideran una anomalía de la gestación. Aunque este tipo de
gemelos puede llegar a buen término, con frecuencia ocurren anomalías.
Los gemelos monocigóticos se pueden generar de diversas formas: a) separación de las blastómeras en etapa
temprana; b) división temprana del embrioblasto durante
la blastogénesis, y c) división tardía del embrioblasto. De
acuerdo con la etapa en que se lleve a cabo la formación
de los gemelos monocigóticos, será el tipo de placenta y sus
membranas.
Se considera embarazo gemelar a aquel en que se conciben
dos fetos durante la misma gestación; puede presentarse
de dos formas: los gemelos dicigóticos (fraternos) y monocigóticos (idénticos).
Gemelos dicigóticos
El embarazo gemelar espontáneo es en su mayor parte dicigótico debido a que durante un ciclo sexual se ovulan dos
ovocitos en forma simultánea, los cuales son fecundados
por espermatozoides diferentes (figura 12-1A). Este fenómeno quizá se debe a concentraciones altas de hormona foliculoestimulante o a una respuesta exagerada a dicha hormona; a este tipo de gemelos también se le conoce como
fraternos.
La etiología (causa) no es muy clara; sin embargo, se
ha relacionado con factores raciales, edad materna, mayor
paridad (embarazos) y predisposición familiar (factores
hereditarios). Son más frecuentes en la raza negra y menos
comunes en la población asiática.
Los gemelos dicigóticos pueden ser del mismo o distinto sexo y no guardan mayor parecido entre sí que lo
normal para cualquier pareja de hermanos; este tipo de
gemelos corresponde a 70% de los embarazos múltiples.
Tal variedad de gemelos presenta cada uno su propia cavidad amniótica y placenta, por lo que se les conoce como
gemelos dicoriónicos (dos coriones) diamnióticos (dos cavidades amnióticas) (figura 12-1B). La implantación de los
cigotos por lo general ocurre en lugares separados de la
Separación de las blastómeras
en etapa temprana
Después de terminar el proceso de fertilización, se activa
el cigoto e inicia la primera división de segmentación, al
terminar esta división se originan las primeras dos blastómeras. En esta etapa las células se pueden separar y seguir
su propio camino para formar dos individuos idénticos, ya
que poseen la misma información genética (figura 12-2).
Se ha sugerido que esta separación también puede suceder
más adelante (antes de la blastogénesis) cuando existe un
conceptus con un número mayor de blastómeras que se divide en dos partes dando el mismo resultado.
75
12 Chapter 12_LOPEZ_3R.indd 75
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76
Embarazo múltiple
Cada conceptus se implanta en lugares diferentes o muy
cercanos entre sí, como sucede con los gemelos dicoriónicos (figura 12-1B). Cada gemelo tiene su propia cavidad amniótica y su placenta, por lo que se les considera
gemelos monocigóticos, dicoriónicos, diamnióticos. Si se
implantan en lugares muy cercanos, las placentas también
se pueden fusionar aparentando ser una sola, pero estarán
separadas por un tabique.
División temprana del embrioblasto
A
Cavidad
uterina
En ocasiones, durante la fase de blastocisto, antes de que se
forme la cavidad amniótica se divide el embrioblasto, por
tanto, cada embrión tiene su propia cavidad amniótica y
saco vitelino, pero contenidos en una cavidad coriónica,
por lo que se formará sólo una placenta (figura 12-3A y B).
A estos gemelos se les conoce como monocoriónicos diamnióticos y son los más frecuentes dentro de la variedad de
gemelos monocigóticos.
División tardía del embrioblasto
La formación de gemelos durante esta fase no ha sido bien
dilucidada; sin embargo, se cree que puede ocurrir por diópez
Dr. L
Embrioblasto
B
Figura 12-1. A) Esquemas que muestran la presentación de gemelos dicigóticos, diamnióticos, dicoriónicos. B) Implantación de esta
variedad de gemelos.
Blastocele
Fase bicelular
Corion
frondoso
Cavidad
amniótica
Cavidad
coriónica
Saco
vitelino
A
ópez
Dr. L
Cavidad
uterina
Blastómera
B
Figura 12-2. Esquema que muestra la formación de gemelos monocigóticos, a partir de las dos primeras blastómeras.
12 Chapter 12_LOPEZ_3R.indd 76
ópez
Dr. L
Figura 12-3. A) La imagen muestra la formación de gemelos monocigóticos, diamnióticos monocoriónicos, a partir de la división temprana del embrioblasto. B) Esquema que muestra la implantación de
los gemelos antes mencionados.
05/08/11 00:10
Embarazo múltiple
visión tardía del embrioblasto cuando ya se formó la cavidad amniótica, por lo que se generan dos discos embrionarios dentro de la misma cavidad amniótica. Otra hipótesis
que se ha sugerido es la división del disco embrionario bilaminar como consecuencia de la formación de dos líneas
primitivas y sus respectivas notocordas (figura 12-4A). Más
tarde se divide el disco embrionario en sentido anteroposterior, y de esta manera se generan dos embriones. Cualquiera que sea el camino de formación, esta variedad de
gemelos comparten una cavidad coriónica y una cavidad
amniótica, por lo que se les considera gemelos monocoriónicos, monoamnióticos; estos gemelos comparten una
placenta (figura 12-4B); esta variedad de gemelaridad es
poco frecuente.
Anomalías gemelares
La presentación de trastornos congénitos es más común
en los gemelos monocoriónicos, monoamnióticos ya que
comparten la misma cavidad amniótica. En esta variedad
de gemelos se pueden enredar los cordones umbilicales y
como consecuencia mueren los productos. En otros casos
Dr.
77
se presenta fusión entre ambos gemelos en alguna parte
del cuerpo, a esta anomalía se le conoce como gemelos unidos (siameses). Otras anomalías que se pueden presentar
en este tipo de embarazos son: el gemelo parásito y el gemelo acardio acéfalo.
Gemelos unidos
La presencia de esta alteración se debe a que el disco embrionario no se separó por completo, lo cual origina gemelos unidos. Esta anomalía también se puede originar por
fusión secundaria de dos discos embrionarios formados en
una sola cavidad, como se mencionó antes. La unión de los
gemelos puede ser simétrica o asimétrica.
Gemelos unidos simétricos
En esta categoría de gemelos, el grado de desarrollo morfológico de ambos es casi completo y son semejantes pero
comparten órganos importantes como cerebro, hígado, corazón, intestino grueso, etc. Es pertinente señalar que las
anomalías cardiacas graves son frecuentes en los gemelos
unidos y son la principal causa de la muerte temprana en
estos niños.
El sistema de nomenclatura es muy complejo y se han
propuesto varios, en este capítulo se utilizará el más sencillo propuesto por Spencer, que facilita la identificación de
las características anatómicas de ambos gemelos de acuerdo con el sitio de unión: ventral, dorsal o lateral.
Con esta nomenclatura se pueden clasificar la mayoría
de los gemelos unidos considerando también el número de
extremidades que poseen, por ejemplo: un toracópago que
posee todas sus extremidades se le complementa el nombre con los términos: tetrabraquius, tetrápodo.
Sitios de unión ventral
En este grupo se encuentran los gemelos cefalópagos unidos por la cabeza frontalmente; los toracópagos, los cuales
se unen por el tórax; los onfalópagos, unidos por el ombligo, y los isquiópagos que están unidos por la pelvis (figuras
12-5 y 12-6).
López
A
Sitios de unión dorsal
En este grupo se encuentran los craneópagos unidos por la
cabeza dorsalmente, los pigópagos cuyo sitio de unión son
los glúteos y los raquípagos unidos por el raquis.
ópez
Dr. L
B
Figura 12-4. A) La representación gráfica muestra la formación de
gemelos monocigóticos, monoamnióticos, monocoriónicos, a partir
de la división del disco embrionario y la formación de dos líneas primitivas. B) Esquema que muestra la implantación y la formación de
una cavidad amniótica y una sola placenta en este tipo de gemelos.
12 Chapter 12_LOPEZ_3R.indd 77
Sitios de unión lateral
Los gemelos parápagos están fusionados por la región lateral, como es el caso de los laterotoracópagos de la figura 12-7,
los cuales están unidos por el tórax de un feto con la región
lateral del otro, además poseen sólo tres extremidades superiores y dos inferiores (tribraquius, dipus o dípodo).
Gemelos bicéfalos
Los gemelos bicéfalos son aquellos que poseen dos cabezas,
un solo cuerpo con un par de extremidades superiores e
inferiores (figura 12-8). Internamente, en algunos casos se
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78
Embarazo múltiple
A
B
C
Figura 12-7. La imagen muestra gemelos laterotoracópagos tribraquius, dipus.
ópez
Dr. L
D
Figura 12-5. Se muestran los sitios de unión ventral: A) cefalópagos tetrabraquius tetrápodo; B) toracópagos tetrabraquius tetrápodo; C) onfalópagos tetrabraquius tetrápodo; D) isquiópagos tetrabraquius tetrápodo.
jas en las que se pueden observar 2 o 4 extremidades extra
de un gemelo dentro del otro.
Gemelo acárdico
puede observar duplicación parcial de la región cervical de
la columna vertebral. En este tipo de gemelos se ha sugerido que las dos notocordas se fusionaron, pero la región
craneal permaneció separada.
Gemelos unidos asimétricos
Se presentan cuando el desarrollo de uno de los gemelos es
completo y el otro posee un eje corporal pequeño con formación incompleta de órganos o extremidades que están
dentro del gemelo bien desarrollado; a esta alteración se
le conoce como gemelo parásito (figura 12-9). Existe una
gran variedad de presentación de esta anomalía, desde duplicación parcial de la cara hasta alteraciones más comple-
Se trata de una rara complicación exclusiva de las gestaciones monocoriales que resulta en el desarrollo de una
de las anomalías más graves. El feto que recibe buen aporte se desarrolla normal, mientras que en el otro gemelo el
desarrollo es incompleto, ya que carece de corazón y cerebro, aunque la mitad inferior del cuerpo puede ser normal, éstos son los llamados gemelos acárdicos o acardioacéfalos.
B
A
ópez
Dr. L
C
Figura 12-6. Se muestran los sitios de unión dorsal en gemelos:
A) craneópagos tetrabraquius tetrápodo; B) pigópagos tetrabraquius
tetrápodo; C) isquiópagos tetrabraquius tetrápodo.
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Figura 12-8. Fotografía que muestra un gemelo dicéfalo dibraquius, dipus (dípodo).
05/08/11 00:10
Embarazo múltiple
79
La génesis de varios fetos puede ocurrir por la fecundación de más de dos ovocitos, y se puede combinar con la
formación de gemelos monocigóticos en algunos de ellos,
como se muestra en la figura 12-10.
Figura 12-9. La fotografía muestra la anomalía conocida como gemelo parásito. Las flechas indican las estructuras de uno de ellos
que permanecen en la región perineal del otro.
Gemelos
Triates
Cuadrúpletos
Fetos
Fetos
Fetos
Fetos
Fetos
Fetos
Fetos
Fetos
Embarazos múltiples
con más de dos fetos
En un embarazo múltiple se pueden presentar desde 2 hasta 6 o más fetos. La frecuencia de este tipo de embarazos ha
aumentado considerablemente en los últimos años, debido
a los diversos tratamientos de infertilidad, esto tal vez por el
uso de hormonales durante dichos procedimientos.
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Figura 12-10. La figura muestra las diversas combinaciones que
se pueden presentar en los embarazos múltiples a partir de varios
ovocitos fertilizados.
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80
Embarazo múltiple
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12 Chapter 12_LOPEZ_3R.indd 80
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Embarazo múltiple
81
Autoevaluación
En relación con la imagen anterior, conteste lo siguiente:
1. De acuerdo con el sitio de unión, ¿cómo clasifica la anomalía que presentan los gemelos?
2. ¿La fusión que presentan los productos la considera simétrica o asimétrica?
3. ¿Por qué?
4. ¿Cómo los clasifica de acuerdo con el número de extremidades?
5. ¿En qué etapa del desarrollo se generó el defecto?
6. ¿Cuántas placentas y bolsas amnióticas se formaron en el embarazo de estos gemelos?
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Embarazo múltiple
7. Debido al número de placentas y bolsas amnióticas, ¿cómo clasifica el tipo de embarazo?
8. De acuerdo con su frecuencia de presentación, ¿qué sexo espera encontrar al revisar los fetos?
9. Debido a su frecuencia, al revisar los órganos internos, ¿qué anomalías espera encontrar?
10. Si llegaran a nacer este tipo de productos, ¿cuál es el pronóstico?
12 Chapter 12_LOPEZ_3R.indd 82
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CAPÍTULO
13
Osteogénesis
Posteriormente, algunas células mesenquimáticas se
convierten en osteoblastos, los cuales son células osteógenas de apariencia fusiforme que producen la matriz osteoide compuesta de colágeno y proteoglucanos (figura 13-2).
Los osteoblastos captan el calcio en forma de cristales de hidroxiapatita procedentes de la sangre materna, y
a medida que éstos se depositan en la matriz osteoide, ésta
se endurece formando hueso; cuando esto sucede el osteoblasto queda atrapado en el interior y suspende la actividad
osteógena para convertirse en un osteocito cuya función es
proveer a la matriz osteoide los nutrientes necesarios (figura 13-3).
Al quedar aislado el osteoblasto por el tejido óseo y
convertirse en osteocito, en la periferia otros osteoblastos
continúan depositando capas de hueso que forman delgadas espículas que se conectan entre sí originando las trabéculas que constituyen el hueso esponjoso primitivo (figuras
13-3 y 13-4).
La osteogénesis conlleva la actividad remodeladora de
los osteoclastos, los cuales son macrófagos grandes multinucleados, cuyo origen es aún controvertido; sin embargo,
se acepta que se forman por la fusión de varios monocitos.
La actividad de los osteoclastos mantiene el grosor constante del hueso esponjoso y compacto. Entre las trabéculas
óseas se encuentran los espacios medulares en los cuales las
células mesenquimáticas se diferencian a médula ósea roja
(figuras 13-3, 13-4 y 13-5).
Mientras se forma el hueso esponjoso primitivo, el
mesénquima que lo delimita forma hueso compacto. En
el caso de los huesos planos del cráneo el hueso compacto
forma la tabla externa e interna (figura 13-6A). Una vez
que se ha formado el hueso compacto, el hueso esponjoso
primitivo pasa a ser hueso esponjoso definitivo al cual se le
conoce también como díploe (13-6B).
Todos los huesos están cubiertos en su superficie externa por una membrana doble llamada periostio que se
forma del mesodermo que se localiza en la periferia del
La osteogénesis es el proceso a través del cual ocurre la formación del tejido óseo; inicia a partir de la octava semana,
la clavícula es el primer hueso en comenzar este proceso.
Se lleva cabo a través de dos mecanismos de osificación: intramembranosa y endocondral. Algunos huesos requieren
ambos procesos, por lo que se les considera de osificación
mixta, tal es el caso del occipital y el temporal, cuyas escamas son de osificación intramembranosa, mientras que
el resto es endocondral. Otro de los huesos que presenta
osificación mixta es la mandíbula, ya que la mayor parte
es de tipo intramembranosa, pero la sínfisis y los cóndilos
son de osificación endocondral.
Al margen del tipo de osificación, el aspecto histológico
es igual para todos los huesos una vez que ésta ha terminado. Existen dos tipos de tejido embrionario que participan
en la osteogénesis: el mesodermo que forma la mayor parte
de los huesos, y la cresta neural que forma los huesos del viscerocráneo (maxilares, nasales, malares, mandíbula, etc.).
Osificación
intramembranosa
La osificación intramembranosa es el proceso mediante el
cual se forman los huesos de membrana como los parietales, frontales, las escamas del occipital y temporal, así como
los huesos del viscerocráneo entre los cuales se encuentran
la mandíbula, maxilar superior, etc. Durante este proceso
se expresa el factor de transcripción CBFA1, así como las
proteínas morfogénicas BMP2, BMP4 y BMP7.
La osificación intramembranosa se lleva a cabo directamente en el mesénquima, donde se va a formar el hueso; el primer indicio de este proceso es el aumento de la
vascularización en el tejido y la disposición de las células
mesenquimáticas alrededor de los vasos sanguíneos, constituyendo el centro primario de osificación (figura 13-1).
83
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84
Osteogénesis
ópez
Dr. L
Figura 13-1. Esquema que representa la acumulación de las células mesenquimáticas entre los vasos sanguíneos para la formación
de huesos de membrana (parietal).
Figura 13-4. Parietal de un feto humano de 10 semanas en etapa
de hueso esponjoso primitivo. Se observan las delgadas espículas
que conforman las trabéculas óseas. Los espacios entre las espículas corresponden a los espacios medulares.
hueso compacto en formación. El periostio está formado
por dos hojas: una hoja externa de tejido denso fibroso y
una capa interna constituida por células osteogénicas encargada de la formación y reparación ósea. Ambas capas se
forman del mesodermo que rodea al hueso en formación
(figura 13-6).
Osteoblastos
Osificación endocondral
Mesénquima
La osificación endocondral es un proceso en el que se
requiere previamente un “molde” de cartílago idéntico
Figura 13-2. Microfotografía de la región parietal de un feto humano de ocho semanas donde se observa el comienzo de la osificación
intramembranosa. Las flechas punteadas indican las regiones donde se encuentra la matriz osteoide.
Osteoclasto
Trabécula
ósea (hueso)
Osteoblastos
Osteocitos
Osteoblasto
Espícula
ósea
Osteocito
Mesénquima
Hueso
Espacios
medulares
Médula
ósea
Vasos
sanguíneos
Espacios
medulares
ópez
Dr. L
Figura 13-3. Esquema que representa la formación de las trabéculas óseas y los espacios medulares.
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Figura 13-5. Microfotografía de la región mandibular de un feto
humano de 12 semanas. Se observa el hueso esponjoso primitivo
y los diferentes elementos que integran esta región de osificación
intramembranosa. El círculo punteado delimita un osteoclasto.
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Osteogénesis
Hueso esponjoso
definitivo (díploe)
Periostio
85
Tabla externa
Condroblastos
Epífisis
Vaso
sanguíneo
Condrocitos
Espacios
medulares
Pericondrio
Diáfisis
A
Tabla interna
Periostio
Epífisis
Tabla externa
ópez
Dr. L
Figura 13-7. Esquema representativo del molde cartilaginoso de
un hueso largo.
Díploe
Tabla interna
B
Figura 13-6. A) Esquema representativo de un hueso plano al finalizar la osteogénesis. B) Corte de una región de un hueso parietal
adulto para observar los tres componentes óseos.
al hueso definitivo; el cartílago después se reemplaza por
hueso. Este tipo de osificación se lleva a cabo en los huesos
largos como el fémur, húmero, falanges o huesos de forma
irregular entre los que se encuentran las vértebras.
Formación del molde de cartílago
Durante la sexta semana bajo la expresión del gen SOX9, el
mesénquima se acumula en las regiones donde se localizará el futuro hueso; más adelante el mesénquima se diferencia en condroblastos para formar el tejido precartilaginoso.
Más tarde, la acumulación de precartílago se fusiona y forma un molde de cartílago idéntico al futuro hueso.
El cartílago maduro está formado por condrocitos
dentro de una laguna y rodeados por material acelular
compuesto de mucopolisacáridos; esta matriz cartilaginosa
le facilita el paso de nutrientes al condrocito (figura 13-7).
Reemplazo del cartílago
por hueso
Al finalizar el periodo embrionario (octava semana) ya
están formados los “moldes” cartilaginosos de todos los
huesos y comienza la osificación con la invasión de vasos
sanguíneos hacia el cartílago, al nivel de la diáfisis; dichos
vasos provienen del pericondrio que rodea al molde (figura 13-7).
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A través de la sangre llegan osteoblastos, células mesenquimáticas y minerales como carbonato de calcio y fosfato de calcio, este último en forma de cristales de hidroxiapatita.
Centro primario de osificación
Al penetrar el vaso sanguíneo el cartílago se calcifica debido a la impregnación de sales de carbonato de calcio; esto
impide el paso de nutrientes a los condrocitos, los cuales
se hipertrofian y mueren dejando vacías las lagunas (figura
13-8). Al morir los condrocitos, las lagunas se rompen y
confluyen formando espacios más grandes que son ocupados por los vasos sanguíneos, el mesénquima y los osteoblastos. Debido a la destrucción que se presenta, a esta región se le conoce como zona de muerte celular, característica del centro primario de osificación (figura 13-9).
En la zona de muerte celular permanecen por un tiempo segmentos de cartílago calcificado sobre el cual los osteoblastos inician el depósito de hueso formando las trabéculas mixtas. Sobre dichas trabéculas los osteoblastos forman
espículas óseas que confluyen dando origen a las trabéculas
óseas, al igual que sucede en la osificación intramembranosa (figura 13-9).
Como en la osificación intramembranosa, entre las trabéculas óseas se encuentran los espacios medulares en los
cuales el mesénquima se organiza y da origen a la médula
ósea (figura 13-5). En la vida fetal la hematopoyesis ocurre
en casi todos los huesos, restringiéndose en la vida posnatal a unos pocos como el esternón, crestas iliacas, fémur,
entre otros. En la periferia el pericondrio se diferencia en
periostio con sus dos hojas externa e interna; en esta última
hoja se encuentran los osteoblastos que depositan hueso
en forma concéntrica y forman el collar óseo que después
será el hueso compacto (figura 13-10).
La osificación se extiende desde la diáfisis hacia las epífisis, las cuales permanecen cartilaginosas; en esta región
04/08/11 17:01
86
Osteogénesis
Condrocitos
Condroblastos
Músculo
Cartílago
calcificado
Hipertrofia del
cartílago
Collar
óseo
Periostio
Músculo
Figura 13-10. Corte transversal a nivel del húmero de un feto humano de 12 semanas para observar el collar óseo.
los condroblastos proliferan activamente permitiendo el
crecimiento en longitud del molde del cartílago. Al mismo
tiempo, en la diáfisis los osteoclastos destruyen las trabéculas localizadas en la región central del hueso y remodelan
los espacios medulares para formar el conducto medular
(figura 13-11).
Hueso
compacto
Zona de
muerte
celular
Figura 13-8. Microfotografía del molde cartilaginoso del fémur de
un feto de 15 semanas.
Centro secundario
de osificación
Condrocitos
hipertróficos
Placa epifisaria
Lagunas
vacías
Canal
medular
Trabécula
mixta
Periostio
ópez
Dr. L
A
B
Cartílago
calcificado
Hueso
Pericondrio
Espículas óseas
Hueso
compacto
Hueso
esponjoso
Osteocitos
Centro secundario
de osificación
Osteoclastos
C
Figura 13-9. Esquemas representativos del centro primario de
osificación. A) Invasión vascular. B) Fusión de las lagunas cartilaginosas. C) Esquema de una trabécula mixta y la formación de las
espículas óseas.
13 Chapter 13_LOPEZ_3R.indd 86
ópez
Dr. L
Figura 13-11. Esquema de un corte longitudinal del fémur donde
se muestra la formación del conducto medular y los centros secundarios de osificación.
04/08/11 17:01
Osteogénesis
Centros secundarios
de osificación
La mayor parte de los centros secundarios de osificación
se forma en las epífisis en el periodo posnatal; sin embargo, algunos centros aparecen antes del nacimiento, como
es el caso del fémur, la tibia y el húmero. El primero que
aparece es en la epífisis distal del fémur a las 33 semanas
87
y después en la epífisis proximal de la tibia y del húmero;
dichos centros son indicadores de madurez fetal.
Al nacimiento se conserva una zona cartilaginosa entre
la diáfisis y las epífisis osificadas llamada placa epifisaria,
que permite el crecimiento en longitud del hueso y permanece hasta que termina el crecimiento del individuo alrededor de los 21 años. El crecimiento en grosor se debe al
periostio que deposita constantemente capas concéntricas
de hueso compacto (figura 13-11).
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13 Chapter 13_LOPEZ_3R.indd 87
04/08/11 17:01
88
Osteogénesis
Autoevaluación
En la imagen que se muestra, escriba el nombre del hueso y en la línea inferior el tipo de osificación.
13 Chapter 13_LOPEZ_3R.indd 88
04/08/11 17:01
Osteogénesis
89
2
1.
3
2.
3.
1
4.
4
La figura corresponde a un corte de tejido óseo, asigne las nomenclaturas correspondientes a las estructuras
que se señalan y conteste lo siguiente:
1. ¿Cuál es el elemento que proporciona la dureza en el tejido señalado con el número 1?
2. ¿Cuál es la función de la célula marcada con el número 2?
3. ¿Cuál es el origen de la célula marcada con el número 3?
4. ¿Cómo se llama la estructura delimitada por el círculo punteado?
5. El tejido observado es de una mandíbula de feto humano, ¿qué tipo de osificación se observa y cuál es el
gen que dirige su desarrollo?
13 Chapter 13_LOPEZ_3R.indd 89
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90
Osteogénesis
Realice el esquema de un corte de tejido óseo que le proporcionará el profesor señalando las estructuras. En la
primera línea escriba el tipo de osificación que está observando y en las líneas siguientes describa brevemente
las características que le permitieron llegar a ese diagnóstico (fundaméntelo).
13 Chapter 13_LOPEZ_3R.indd 90
04/08/11 17:01
CAPÍTULO
14
Desarrollo
de los músculos
se diferencia a dermis (figura 14-2). De los tres grupos
musculares, en este capítulo se hace énfasis en el músculo
estriado.
El músculo está formado por células especializadas cuya
función es la contracción; su desarrollo comienza en etapa
muy temprana, durante el periodo embrionario, cuando el
conceptus está en fase de gastrulación. La mayor parte de los
músculos se forman a partir de mesodermo paraaxil (somítico) y mesodermo esplácnico, con excepción de algunos,
como los músculos del iris, cuyo origen es el neuroepitelio
(figura 14-1).
De acuerdo con su función y características histológicas, se consideran tres variedades de músculo: esquelético
(o estriado), liso y cardiaco. También existen otras células
cuya función es semejante a la del músculo denominadas
células mioepiteliales que derivan del ectodermo y se localizan en algunas glándulas de secreción externa en las que
se requiere la función contráctil para la eyección de su contenido, tal es el caso de la parótida, glándulas submaxilares
y glándula mamaria, entre otras.
Para comprender el desarrollo del músculo —en especial del estriado—, es importante conocer la disposición
de las células mesenquimáticas que constituyen el somita,
ya que éstas son multipotentes y tienen la capacidad de formar hueso, músculo y dermis.
Músculo esquelético
El músculo esquelético o estriado es el principal componente tisular del organismo, y forma las masas musculares
del esqueleto axil y apendicular (extremidades); su desarrollo atraviesa por dos procesos: histogénesis y morfogénesis.
Histogénesis muscular
El músculo esquelético se origina del mesénquima de los
miotomos a través de una serie de interacciones epiteliomesénquima que se presentan como respuesta a la inducción producida por la notocorda, el ectodermo y el tubo
neural. Esta serie de eventos activan genes específicos del
músculo como MYF4 y MyoD cuya expresión determina la
diferenciación del mesodermo hacia células miógenas.
El músculo esquelético se diferencia a través de tres
etapas: mioblasto, miocito y miotubo.
Diferenciación del somita
Etapa de mioblasto
Durante la expresión de diversas moléculas como las mencionadas, el mesodermo se determina y diferencia hacia
células llamadas mioblastos. Estas células adquieren forma
alargada y fusiforme con el núcleo situado en el centro (figura 14-3). Durante la fase de mioblasto se expresan factores de crecimiento (FGF) que estimulan su proliferación
celular.
Las células mesenquimáticas (mesodermo) se disponen
en el somita en dos regiones: ventromedial y dorsolateral.
En la región ventromedial el mesénquima se diferencia a
un grupo de células osteógenas llamado esclerotomo, que
contribuye con tejido para formar las vértebras y las costillas. En la región dorsolateral se agrupa el mesénquima
como dermomiotomo. Este grupo de células en la región
dorsomedial forma los miotomos que originan la mayor
parte del músculo estriado, incluyendo las masas musculares de los miembros superiores e inferiores. En la región
lateral del dermomiotomo se organiza el dermotomo que
Etapa de miotubo
Cuando los factores de crecimiento dejan de expresarse,
los mioblastos se fusionan entre sí, pierden sus límites ce-
91
14 Chapter 14_LOPEZ_3R.indd 91
04/08/11 17:02
92
Desarrollo de los músculos
Mesodermo
paraaxil
Mesodermo
esplácnico
que formará
miocardio
Mesénquima
Mioblasto
Núcleo
Fusión
de mioblastos
Tubo
cardiaco
endotelial
Saco
vitelino
ópez
Mesodermo
esplácnico
Miofibrillas
Neuroepitelio
Miotubo
Dr. L
Figura 14-1. Esquema de un corte transversal de un embrión durante la gastrulación que muestra los tejidos embrionarios que participan en el desarrollo del músculo.
Miocito
ópez
Dr. L
lulares al desaparecer la membrana plasmática entre ellos
y se convierten en una célula multinucleada alargada llamada miotubo (figura 14-3). En esta etapa los factores miógenos MYF4 y MyoD se expresan para la síntesis de actina
y miosina que forman delgados filamentos llamados miofibrillas, las cuales se sitúan en la periferia del miotubo.
Etapa de miocito
Al pasar a la siguiente etapa, los núcleos del miotubo emigran hacia la periferia de la célula y las miofibrillas se sitúan
en el centro ocupando la mayor parte del citoplasma. De
esta manera, el miotubo pasa a ser miocito también llamado fibra muscular; se considera que ha terminado su maduración y es capaz de realizar las funciones de contracción
(figura 14-3).
En la periferia del miocito permanecen mioblastos
que dan origen a las células satélite del músculo, éstas son
importantes en la vida posnatal para la función de repa-
Miofibrillas
Figura 14-3. Esquema de las diversas etapas de diferenciación de
la célula mesenquimática a miocito. A la derecha se muestran esquemas transversales de dichas células.
ración, ya que bajo ciertas condiciones pueden proliferar
para formar nuevas fibras musculares.
Una vez formadas, las fibras musculares se rodean de
tejido conjuntivo laxo llamado endomisio y se agrupan
para constituir un fascículo muscular delimitado por tejido conjuntivo llamado perimisio. Finalmente, se integran
varios fascículos musculares que forman la masa muscular
cubierta por una gruesa capa de tejido conjuntivo que se
conoce como epimisio (figura 14-4).
Fibra muscular
Fascículo
muscular
iotomo
Dermom
Endomisio
Tubo
neural
Miotomo
Perimisio
Masa
muscular
Epimisio
Notocorda
Dermotomo
Esclerotomo
Figura 14-2. Corte transversal de un embrión de pollo para observar los componentes del somita. La línea punteada delimita al somita derecho.
14 Chapter 14_LOPEZ_3R.indd 92
ópez
Dr. L
Figura 14-4. Esquema de la masa muscular y los diversos tejidos
que la conforman.
04/08/11 17:02
Desarrollo de los músculos
Músculo liso y cardiaco
Epímero
El músculo liso se forma del mesodermo esplácnico que
rodea al saco vitelino; se localiza principalmente en las paredes de las vísceras huecas como estómago, intestino delgado, vejiga y otras estructuras derivadas del intestino
primitivo. En los vasos sanguíneos también puede encontrarse músculo liso que deriva, en este caso, del mesodermo in situ o de la cresta neural, como sucede con los vasos
sanguíneos del cráneo. El músculo cardiaco es otra forma
de músculo estriado y se encuentra en el corazón formando el miocardio; este músculo deriva del mesodermo esplácnico que rodea al tubo cardiaco en desarrollo.
La histogénesis del músculo liso y cardiaco es similar
al músculo esquelético; sin embargo, estas variedades no
pasan por la fase de miotubos, ya que el mioblasto se diferencia directamente hacia miocito.
Morfogénesis del músculo
esquelético
Durante la quinta semana se inicia la morfogénesis del
músculo esquelético con la migración de los miotomos hacia la región dorsal del embrión, ubicándose a los lados de
la línea media, en toda la longitud de la columna vertebral
en desarrollo. Los miotomos se agrupan de la siguiente
forma: 4 miotomos occipitales, 7 cervicales, 12 torácicos, 5
lumbares, 5 sacros y de 3 a 5 coccígeos (figura 14-5).
Al finalizar la quinta semana las células de cada par
de miotomos se organizan en dos segmentos: una masa de
mesénquima en la región dorsal llamada epímero y otra
que se alarga hacia la región ventral denominada hipómero. Las fibras nerviosas que inervarán los futuros músculos
se dividen en dos, un ramo dorsal para el epímero y otro
ventral para el hipómero (figura 14-6).
93
Tubo neural
Hipómero
Inervación
Notocorda
Pared
lateral
ópez
Dr. L
Figura 14-6. Esquema transversal de un embrión durante la diferenciación del miotomo.
Los mioblastos de los epímeros forman los músculos
extensores de la columna vertebral, llamados también
epiaxiales. Los hipómeros originan diversos músculos denominados hipoaxiales, que se organizan de la siguiente
manera: la región dorsal de los hipómeros forma los flexores laterales y ventrales de la columna vertebral; en el tórax,
la región medial y ventral de los hipómeros se divide en tres
hojas; la hoja externa da origen a los músculos intercostales
externos, la hoja media a los intercostales internos y la hoja
interna al transverso del tórax (figura 14-7).
En el abdomen los hipómeros también forman tres
capas musculares, la externa formará el oblicuo externo,
la media el oblicuo interno y la interna el transverso del
abdomen. El mesénquima de la región más distal de los
hipómeros migra a la región ventral situándose a los lados
de la línea media para dar origen al músculo recto anterior
del abdomen (figura 14-8).
La musculatura de las extremidades también se origina a partir de los miotomos; los músculos de la extremidad superior se forman por migración de los seis últimos
miotomos cervicales y los primeros dos miotomos dorsales
Miotomos
occipitales
Flexores
laterales de
la columna
Extensores
de la columna
vertebral
Miotomos
cervicales
Miotomos
coccígeos
Transverso
del tórax
Intercostal
interno
Miotomos
sacros
Intercostal
externo
Miotomos
lumbares
Miotomos
dorsales
Figura 14-5. Disposición de los miotomos en el dorso del embrión
durante la quinta semana.
14 Chapter 14_LOPEZ_3R.indd 93
Pulmones
Corazón
ópez
Dr. L
Flexores
anteriores de
la columna
Figura 14-7. Esquema transversal que muestra los derivados del
epímero e hipómero en la región torácica.
04/08/11 17:02
94
Desarrollo de los músculos
Vesícula
ótica
Miotomos
preóticos
Oblicuo
externo
III
I
4 lumbares
2 sacros
Oblicuo
interno
Hígado
Dr. L
IV
VI
Dr.
ópez
Transverso
del abdomen
II
ez
Lóp
Esbozo
extremidad
inferior
Esbozo
extremidad
superior
6 miotomos
cervicales
2 dorsales
Recto anterior
Figura 14-8. Esquema transversal que muestra los derivados del
epímero e hipómero en la región abdominal. La flecha punteada
indica la migración del mesénquima desde la región distal de los
hipómeros para formar el músculo recto anterior del abdomen.
que se organizan para dar origen a los músculos flexores
y extensores. Los músculos de las extremidades inferiores
se forman por migración de los últimos cuatro miotomos
lumbares y los primeros dos miotomos sacros (figura 14-9).
Músculos branquioméricos
Existen músculos que se forman del mesénquima de regiones específicas, tal es el caso de los músculos branquioméricos, los de la lengua y los extrínsecos del ojo.
Los músculos branquioméricos son aquellos derivados
del mesénquima (llamado también branquiomérico) de
los arcos faríngeos; durante su formación, las células me-
Figura 14-9. Esquema de un embrión durante la quinta semana
que muestra el origen de la musculatura para la lengua, extremidades, así como de los músculos de la expresión facial y masticadores.
senquimáticas localizadas en el interior del primer arco originan los músculos de la masticación, mientras que los del
segundo arco forman los músculos de la expresión facial.
Otros grupos musculares
Los músculos extrínsecos del ojo se forman a partir de los
miotomos preóticos, llamados así debido a que se localizan
por delante del oído interno en desarrollo (figura 14-9).
Los músculos extrínsecos e intrínsecos de la lengua se forman a partir de los mioblastos de los tres últimos pares de
miotomos occipitales que al migrar se sitúan bajo el endodermo del suelo de la faringe.
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Desarrollo de los músculos
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04/08/11 17:02
96
Desarrollo de los músculos
Autoevaluación
6
1.
2.
1
3.
4.
7
5.
2
6.
7.
3
4
5
La figura corresponde a un corte de músculo. Asigne las nomenclaturas correspondientes a las estructuras que
se señalan en la imagen y conteste lo siguiente:
1. ¿De qué están compuestos los filamentos señalados con el número 7 (círculo punteado)?
2. El número 3 señala el núcleo de una célula satélite, ¿para qué sirven estas células?
3. ¿Cómo se llaman las células señaladas con el número 4 y cuáles son las características que las identifican como tales?
4. ¿Cómo se llama la célula delimitada por el círculo punteado (señalada con el número 1)?
5. ¿Cómo se formó la célula antes mencionada?
6. ¿A qué variedad de músculo corresponde la imagen que observa?
14 Chapter 14_LOPEZ_3R.indd 96
04/08/11 17:02
Desarrollo de los músculos
97
Realice un esquema de un corte de músculo señalando las estructuras más relevantes en relación con la práctica. En la primera línea escriba el tipo de músculo que está observando y en las líneas siguientes describa
brevemente sus características.
14 Chapter 14_LOPEZ_3R.indd 97
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CAPÍTULO
15
Desarrollo del corazón
y grandes vasos
En el transcurso de la morfogénesis del corazón participan
diversos procesos que forman estructuras muy primitivas
que se modifican hasta configurar el corazón definitivo. Estos fenómenos son dirigidos por diversos genes, entre los
más importantes se encuentran los genes Nkx2-5, MEF-2,
HAND1, HAND2, así como también algunas moléculas de
adhesión.
Formación del tubo
cardiaco endotelial
El primer indicio del desarrollo del corazón se presenta
entre los días 16 y 19, cuando aparece una agrupación de
células epiblásticas que se determinan a células cardiógenas por la actividad inductiva del nódulo primitivo; cuando
estas células pasan por la línea primitiva se transforman en
células mesodérmicas que se sitúan entre el ectodermo y
el endodermo formando la placa cardiógena (figura 15-2).
Al proliferar las células de la placa cardiógena, se disponen en forma de herradura craneal a la placa precordal;
después las células se reagrupan en un par de cordones
mesenquimáticos, que se canalizan y forman un par de tubos cardiacos endoteliales. Estos últimos se hallan inmersos en el mesodermo esplácnico, que formará el miocardio.
Entre el endotelio de cada tubo cardiaco y el mesodermo
esplácnico se origina un material amorfo acelular que se
conoce como gelatina cardiaca (figura 15-3A, B). Los tubos
cardiacos están situados en la región craneal antes del plegamiento, acompañados por el celoma pericárdico que se
origina del celoma intraembrionario.
Cuando se forman los tubos cardiacos endoteliales,
en el endodermo se activa la proteína morfogénica ósea
(BMP4), la cual estimula la expresión del factor de transcripción Nkx2-5 en el mesodermo esplácnico, dando como
resultado su transformación hacia tejido miocárdico. Durante esta etapa los tubos cardiacos sólo tienen dos componentes celulares, el endocardio representado por el epitelio de los tubos cardiacos endoteliales y el miocardio que
se está diferenciando (figura 15-4); el epicardio aparece
después.
Cuando se inicia el plegamiento del embrión, el pliegue cefálico traslada a los tubos cardiacos y la cavidad pericárdica hacia la región ventral, mientras que los pliegues
laterales los llevan hacia la línea media donde se fusionan
Formación de los islotes
sanguíneos
Al comienzo de la tercera semana, cuando el embrión está
gastrulando, en el saco vitelino aparecen acumulaciones
de mesodermo esplácnico, llamados islotes sanguíneos que
forman capilares y células sanguíneas. Las células mesenquimáticas situadas en el centro de dichos islotes se diferencian en hemoblastos que dan origen a las células sanguíneas
mediante el proceso de hematopoyesis; el saco vitelino es
considerado el primer centro hematopoyético del embrión.
Las células localizadas en la periferia de los islotes dan origen a las células endoteliales que forman el revestimiento
de la pared de los vasos sanguíneos, éstos se conectarán con
el tubo cardiaco en desarrollo (figura 15-1).
El corazón es un órgano formado por cuatro cavidades que se forma a partir de un tubo único localizado en
la línea media; su desarrollo se inicia a partir de la tercera
semana.
La configuración definitiva del corazón se lleva a cabo
en general por tres procesos; esto es: formación del tubo
cardiaco, plegamiento del mismo y tabicación del corazón
primitivo el cual comprende la tabicación de la aurícula,
del ventrículo y del tronco-cono. Aunque estos procesos se
analizan en forma separada, algunos ocurren simultáneamente.
98
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 98
04/08/11 17:12
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Placa
precordal
Notocorda
Tubo cardiaco
endotelial
ópez
Dr. L
Esplacnopleura
Saco
vitelino
Celoma
pericárdico
A
99
A
ópez
Dr. L
Islotes
sanguíneos
Mesodermo
esplácnico
Gelatina
cardiaca
B
C
D
Figura 15-1. A) Esquema de un embrión durante la gastrulación
donde se observan los islotes sanguíneos. B) Acumulaciones mesenquimáticas que forman el islote sanguíneo. C) Formación de las
células sanguíneas. D) Formación del endotelio vascular.
en sentido cráneo-caudal, situándose en el interior de la
cavidad pericárdica por delante del esófago (figuras 15-1,
15-5).
Más tarde, el tabique que separa a ambos tubos fusionados presenta apoptosis para formar una sola estructura
llamada tubo cardiaco endotelial. El tubo cardiaco endotelial se fija de manera transitoria al intestino primitivo
(esófago) por medio de una membrana delgada llamada
mesocardio dorsal; esta estructura se origina del mesodermo esplácnico del intestino primitivo (figuras 15-4 y 15-5).
Placa
cardiógena
Placa
precordal
Células
epiblásticas
Endodermo
Tubo cardiaco
endotelial
Tubo cardiaco
endotelial
B
Figura 15-3. A) Esquema de un embrión cortado transversalmente
a nivel de los tubos cardiacos endoteliales. B) Aumento de la región
de uno de los tubos cardiacos.
Configuración del tubo
cardiaco endotelial
El tubo cardiaco endotelial se sitúa en la línea media, es
simétrico en relación con el cuerpo del embrión y presenta
cuatro dilataciones: tronco arterioso, bulbus cordis (cono arterial), ventrículo y aurícula. El tronco arterioso se localiza
en la región cefálica y formará el tronco de la arteria pulmonar y la aorta ascendente; en su techo se localiza el saco
aórtico a partir del cual se originan seis pares de arcos aórticos que transportan la sangre a la circulación general del
embrión; dichos arcos participarán en la formación del resto de los grandes vasos del corazón. El bulbus cordis (cono
arterial) se localiza caudal al tronco arterioso, a partir de
aquél se formará parte de las cámaras de salida del corazón
(infundíbulo y vestíbulo aórtico). El ventrículo se localiza
caudal al bulbo arterioso y da origen a los ventrículos dere-
Línea
primitiva
Zona de
apoptosis
Notocorda
Miocardio
ópez
Dr. L
Figura 15-2. Esquema de un embrión durante la gastrulación
donde se muestra la formación de la placa cardiógena. La flecha
punteada indica la migración hacia la línea primitiva de las células
epiblásticas determinadas a células cardiacas que forman la placa
cardiógena.
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 99
Dr. López
Pared del
saco vitelino
Endotelio del
tubo cardiaco
Figura 15-4. Esquema que muestra la fusión de los tubos cardiacos endoteliales y las regiones de apoptosis del tabique.
04/08/11 17:12
100
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Tubo
neural
Esófago
Expansión del
saco aórtico
Celoma
intraembrionario
Tronco
arterioso
Mesocardio
dorsal
Cavidad
pericárdica
Pericardio
Saco
aórtico
Dr.
López
Bulbus
cordis
Surco
bulboventricular
Tubo cardiaco
endotelial
Figura 15-5. Esquema de un embrión cortado transversalmente
que muestra la formación del tubo cardiaco endotelial y su mesocardio dorsal.
cho e izquierdo. La aurícula se localiza caudal al ventrículo,
y a partir ella se formarán las aurículas derecha e izquierda.
Caudal a la aurícula se localiza un reservorio bilateral,
los cuernos del seno venoso (derecho e izquierdo), éstos
reciben sangre a partir de tres venas: la vena vitelina, cuya
sangre procede del saco vitelino; la vena umbilical que
transporta sangre desde la futura placenta, y la vena cardinal común que transporta sangre desde el cuerpo del
embrión (figura 15-6). El cuerno izquierdo del seno venoso formará el seno coronario, mientras que el derecho se
integra a la pared dorsal de la aurícula derecha.
Entre cada dilatación el tubo cardiaco tiene estrechamientos conocidos como surcos, de los cuales los dos más
importantes son: el bulboventricular y el auriculoventricular. El surco bulboventricular se localiza entre el bulbus cordis y el ventrículo; el surco auriculoventricular se encuentra
entre el ventrículo y la aurícula. A nivel de este último, en
la cavidad del tubo cardiaco, existe un estrechamiento que
corresponde al canal auriculoventricular cuya importancia
radica en la comunicación futura entre las aurículas con su
ventrículo respectivo (figura 15-6).
Durante la fase de tubo cardiaco aparece un conjunto
de células mesoteliales ubicadas sobre la superficie derecha del seno venoso llamada órgano proepicárdico; estas
células proliferan sobre el miocardio de todo el tubo y forman el epicardio (pericardio visceral).
Ventrículo
Surco
auriculoventricular
Aurícula
Vena
cardinal
común
Seno venoso
ópez
Dr. L
Vena
umbilical
Vena
vitelina
Figura 15-6. Esquema que representa el tubo cardiaco endotelial.
En el interior, el círculo punteado representa el canal auriculoventricular.
cuando desaparece, ambos lados de la cavidad pericárdica
(derecha e izquierda) se comunican formándose un espacio dorsal al tubo cardiaco denominado seno pericárdico
transversal (figura 15-7).
El plegamiento del tubo cardiaco endotelial se presenta en dos planos: frontal y sagital. El plegamiento en el
plano frontal se inicia cuando el surco bulboventricular del
lado derecho desaparece y se forma el asa cardiaca, esta estructura tiene forma de una letra C y su región convexa se
Mesocardio
dorsal
Aortas
dorsales
Arcos
aórticos
Plegamiento del tubo
cardiaco
El plegamiento del tubo cardiaco se lleva a cabo dentro
de la cavidad pericárdica, es un proceso necesario para
que las cavidades primitivas del tubo cardiaco endotelial
se sitúen en su lugar definitivo. En etapas incipientes, la
movilidad del tubo cardiaco se encuentra limitada por la
presencia del mesocardio dorsal que lo fija al esófago, por
lo que es necesario que degenere para iniciar el plegamiento del tubo. El mesocardio es eliminado por apoptosis y
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 100
Vena
cardinal
común
ópez
Dr. L
Vena
vitelina
Vena
umbilical
Figura 15-7. Esquema representativo de las fases iniciales del
tubo cardiaco endotelial, previo al plegamiento. Note las regiones
de apoptosis del mesocardio dorsal.
04/08/11 17:13
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Tronco
arterioso
Asa
cardiaca
Bulbus
cordis
Ventrículo
101
factores son en parte responsables de la asimetría del tubo
cardiaco.
A medida que se pliega el tubo cardiaco, la aurícula se
posiciona en la región dorsal de donde se desplaza cranealmente hasta alcanzar su posición definitiva sobre el ventrículo (figuras 15-9 y 15-10). Al finalizar el plegamiento
del tubo, el corazón ocupa su lugar definitivo en el lado
izquierdo del tórax; la aurícula comunica con la región izquierda del ventrículo a través del canal auriculoventricular. Ventralmente, el bulbus cordis se comunica con la región
derecha del ventrículo (figura 15-10).
Tabicación del corazón
La tabicación cardiaca es un proceso que se lleva a cabo
en varias regiones del corazón con el objetivo de dividir estructuras que inicialmente son impares, como la aurícula,
el ventrículo y el tronco-cono; dichos procesos ocurren en
forma simultánea.
ópez
Dr. L
Aurícula
Figura 15-8. Esquema representativo del plegamiento del tubo cardiaco en el plano frontal. Las flechas punteadas indican la dirección
de movimiento del bulbus cordis, el ventrículo y la aurícula.
sitúa hacia la derecha. Una vez que se forma el asa cardiaca,
el bulbus cordis se desplaza hacia el lado derecho, mientras
que el ventrículo se mueve hacia el lado izquierdo (figura
15-8). Más adelante, el tubo cardiaco se pliega en el plano
sagital durante el cual el bulbus cordis se sitúa ventralmente
y el ventrículo se mueve hacia el dorso (figura 15-9).
Durante el desplazamiento del ventrículo, el factor de
transcripción Nkx2-5 se expresa, regulando otros factores
de transcripción como HAND1 que se expresa en el ventrículo izquierdo y HAND 2 en el ventrículo derecho; estos
Tabicación auricular
El proceso de tabicación comienza al finalizar la cuarta semana. Una vez que la aurícula se ha colocado en posición
cefálica en relación con el ventrículo, el canal auriculoventricular que separa a estas estructuras se amplía, por lo que
los lados derecho e izquierdo de la aurícula comunican
con las respectivas regiones del ventrículo (figura 15-11).
La tabicación de la aurícula se inicia con una interacción entre el mesénquima y la gelatina cardiaca cuyo resultado es la formación de un par de cojines endocárdicos: el
anterior (inferior) localizado en la pared ventral del corazón y el posterior (superior) localizado en la pared dorsal;
dichas estructuras se forman a nivel de la región media del
canal auriculoventricular. Al crecer los cojines endocárdi-
Expansión del
saco aórtico
Tronco
arterioso
Tronco
arterioso
Aurícula
Bulbus
cordis
Aurícula
Bulbus
cordis
Región
ventral
ópez
Dr. L
ópez
Dr. L
Ventrículo
Región
dorsal
Figura 15-9. Esquema representativo del plegamiento del tubo
cardiaco en el plano sagital. Las flechas punteadas indican la dirección del movimiento del bulbus cordis (ventralmente) y del ventrículo
(dorsalmente).
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 101
Ventrículo
Figura 15-10. Esquema representativo de la posición definitiva de
la aurícula al terminar el plegamiento. Ventralmente a la aurícula se
observa el interior del tronco arterioso, bulbus cordis y ventrículo. La
línea punteada amarilla muestra el conducto auriculoventricular.
La flecha punteada indica la comunicación del bulbus cordis con la
región derecha del ventrículo.
04/08/11 17:13
102
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Bulbo
aórtico
Vena cava
superior
Vena cava
superior
Septum
primum
Tronco
arterioso
Aurícula
Canal
auriculoventricular
Pared
posterior
Ventrículo Dr. López
Bulbus
cordis
Foramen
primum
Aurícula
Pared
anterior
Cojín
endocárdico
posterior
Cojín
endocárdico
anterior
ulo
tríc
n
Ve
ópez
Dr. L
Tabique muscular
interventricular
Ventrículo
A
Vena cava
inferior
Tabique
interventricular
Septum
secundum
Figura 15-11. Esquema que muestra el interior del corazón antes
de la tabicación. En el recuadro se muestra la región externa de la
misma imagen.
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 102
Vena cava
superior
Agujero
oval
Vena cava
inferior
cos se fusionan entre sí y dividen al canal auriculoventricular en dos canales con el mismo nombre, uno derecho y el
otro izquierdo (figura 15-12A, B).
Al mismo tiempo que se forman los cojines endocárdicos, del techo de la aurícula emergen dos tabiques en
forma de media luna denominados septum primum y septum
secundum.
El septum primum es un tabique delgado que crece en
dirección de los cojines endocárdicos; entre estos últimos
y el borde libre del tabique se encuentra un agujero transitorio denominado foramen primum, que permite el paso de
sangre de la aurícula derecha hacia la aurícula izquierda
(figura 15-12A, B).
Al crecer el septum primum se fusiona con los cojines
endocárdicos y disminuye poco a poco el tamaño del foramen primum; al mismo tiempo, en la región superior de este
mismo tabique se presentan zonas de apoptosis, las cuales
al fusionarse dan origen a un segundo agujero llamado
foramen secundum. Una vez que está establecido el foramen
secundum se completa el crecimiento del primer tabique y
desaparece el foramen primum (figura 15-13A, B).
A medida que se desarrolla el primer tabique, aparece
el septum secundum más grueso, situado hacia la derecha del
septum primum; este tabique también tiene forma de media
luna y sus bordes se fusionan entre sí delimitando un agujero denominado agujero oval (figuras 15-12A, B, 15-13A).
El flujo sanguíneo que procede de la aurícula derecha
pasa hacia la aurícula izquierda a través del agujero oval
y el foramen secundum (figura 15-13A). Esta comunicación
debe permanecer durante toda la vida intrauterina para
mantener el aporte de sangre oxigenada a todo el cuerpo
del feto.
ópez
Dr. L
Cojín
endocárdico
posterior
Tabique muscular
interventricular
Septum
primum
AD
AI
Foramen
primum
VD
VI
Agujero
interventricular
ópez
Dr. L
B
Figura 15-12. Dibujos de corazón que muestran la formación de
los tabiques interauricular e interventricular. A) Esquema sagital.
B) Esquema frontal.
Tabicación del ventrículo
El tabique interventricular tiene dos componentes: muscular —que forma su mayor parte— y membranoso, constituido por tejido blando.
La tabicación del ventrículo se inicia cuando el tubo
cardiaco se está plegando, debido a la proliferación de
mesodermo esplácnico que forma un pliegue a nivel de la
parte media del ventrículo el cual dará origen al tabique
interventricular constituido por miocardio (figura 15-13B);
dicho tabique es incompleto cranealmente y delimita al
agujero interventricular, el cual es transitorio.
De los bordes caudales de los cojines endocárdicos crece un tabique membranoso que ocluye dorsalmente al agujero interventricular. La parte ventral del agujero es sellada
por tejido membranoso que surge de las crestas bulbares
del tabique aortopulmonar, el cual se analizará más adelante. Los defectos congénitos del corazón aparecen con
04/08/11 17:13
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Foramen
secundum
Septum
secundum
Crestas
troncales
Agujero
oval
Crestas
bulbares
A
Cojines
endocárdicos
fusionados
ópez
Dr. L
Tabique muscular
interventricular
Septum
secundum
Agujero
oval
B
pared es invadida por células de la cresta neural que proliferan y forman estructuras pares semejantes a los cojines
endocárdicos llamadas rebordes tronco-conales (figuras
15-13 y 15-14). Estos rebordes adquieren el nombre específico de troncales en el área del tronco arterioso y bulbares
en el bulbus cordis.
Al crecer los rebordes tronco-conales se fusionan entre
sí y originan al tabique aortopulmonar que presenta una
forma espiral y divide al tronco-cono en dos grandes vasos
del mismo calibre; de la región derecha del tronco arterioso se forma el tronco de la arteria pulmonar, mientras que
de la región izquierda se origina la aorta ascendente.
El bulbo arterioso forma parte de la pared dorsal de
ambos ventrículos, así como las cámaras de salida del corazón: en el lado derecho da origen al infundíbulo que lleva
la sangre a la arteria pulmonar y en el lado izquierdo forma
el vestíbulo aórtico que lleva la sangre a la aorta ascendente. Las células de la cresta neural dan origen a las válvulas
semilunares que separan a las arterias aorta y pulmonar de
sus cámaras de salida respectivas (figuras 15-14 y 15-15).
Foramen
secundum
AD
AI
Cojines
endocárdicos
Tabique muscular
interventricular
VD
VI
Tabique
membranoso
ópez
Dr. L
Figura 15-13. Esquemas de corazón que muestran la tabicación
completa. A) Esquema sagital, la flecha punteada indica la dirección
del flujo sanguíneo de la vena cava inferior. B) Esquema frontal, el
círculo punteado indica la región del agujero oval. El foramen secundum está punteado debido a que en el esquema se encuentra por
detrás del septum secundum.
Arcos aórticos
y sus derivados
Los arcos aórticos son vasos sanguíneos embrionarios que
se originan del saco aórtico, dicha estructura está localizada en el techo del tronco arterioso. Durante el periodo
embrionario el saco aórtico se expande cranealmente para
formar los arcos aórticos que desembocan en ambas aortas
dorsales (derecha e izquierda) para llevar la sangre a todo
el embrión; dichos arcos están situados dentro de los arcos
faríngeos (figura 15-16).
Durante la morfogénesis los arcos aórticos se reorganizan y dan origen a los grandes vasos del corazón, como
arterias subclavias, carótidas primitivas y carótidas externas
Saco
aórtico
mayor frecuencia en este tabique, la comunicación interventricular es la más común, debido a que en su formación
intervienen más componentes.
Aorta dorsal
izquierda
Tronco
arterioso
Arcos
aórticos
AD
Tabicación del tronco-cono
Cuando se está plegando el tubo cardiaco, desaparece el
surco bulboventricular izquierdo y se forma una estructura tubular constituida por el tronco arterioso y el bulbus
cordis, ésta se conoce como tronco-cono. Al desparecer dicho surco el tronco-cono se desplaza hacia la izquierda y
su parte media se alinea con el tabique interventricular en
desarrollo, de tal forma que la mitad derecha del bulbus
cordis desemboca al ventrículo derecho, mientras que la
otra mitad desemboca en el ventrículo izquierdo. Cuando
el tronco-cono se alinea con el tabique interventricular, su
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 103
103
AI
Bulbus
cordis
Rebordes
tronco-conales
Tabique
membranoso
VD
Canal
auriculoventricular
VI
ópez
Dr. L
Tabique muscular
interventricular
Figura 15-14. Esquema que representa la tabicación del troncocono. En corchetes se indican las dos regiones que constituyen el
tronco-cono.
04/08/11 17:13
104
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Arteria carótida
primitiva derecha
Arteria carótida
primitiva izquierda
Arteria
subclavia
derecha
Cayado de
la aorta
Arteria
subclavia
izquierda
Arteria pulmonar
derecha
Arteria pulmonar
izquierda
Tronco de la
arteria
pulmonar
AD
AI
Aorta
ascendente
Infundíbulo
Válvulas
semilunares
VD
Vestíbulo
aórtico
VI
ópez
Dr. L
Tabique
interventricular
Figura 15-15. Esquema de los derivados definitivos del corazón y
sus grandes vasos.
e internas, así como a las arterias pulmonares derecha e izquierda. Aunque se mencionan seis pares de arcos aórticos
sólo se conocen derivados de cinco pares, ya que el quinto
par desaparece o no se forma. El desarrollo de los primeros tres pares de arcos es igual en ambos lados del cuerpo
Expansión del
saco aórtico
(aortas ventrales)
Aorta dorsal
derecha
(bilateral), mientras que el cuarto y sexto pares de arcos
presentan un desarrollo diferente entre el lado derecho y
el izquierdo.
Derivados del primer par
de arcos aórticos
El primer y segundo pares de arcos aórticos desaparecen
y sólo dejan algunos vasos; el primer par forma las arterias
maxilares, mientras que el segundo da origen a la arteria
hioidea y estapedia.
La región de la aorta dorsal que se localiza entre el
tercer y cuarto arcos desaparece, de tal forma que los segmentos craneales de dichas aortas originan las carótidas
internas. Al mismo nivel, pero en la región ventral, el segmento bilateral del saco aórtico que se localiza por encima
del tercer par de arcos da origen a las carótidas externas.
Ambas carótidas se unen a la carótida primitiva originada
del tercer arco; este proceso es igual en el lado derecho e
izquierdo (figura 15-17).
Derivados del cuarto par
de arcos aórticos
El desarrollo del cuarto par de arcos aórticos difiere entre
el lado derecho y el izquierdo. En el lado derecho permanece conectado con un segmento de la aorta dorsal, la cual
se une con la séptima arteria intersegmentaria para formar
la arteria subclavia derecha. En la formación de la arteria
subclavia izquierda no participan los arcos aórticos, ya que
ésta se forma totalmente de la séptima arteria intersegmen-
Aorta dorsal
izquierda
Carótida
externa
I
Carótida
primitiva
Carótida
interna
III
II
Cuarto
arco
III
IV
Subclavia
derecha
VI
Saco
aórtico
Tronco
arterioso
IV
IV
Cayado
de la aorta
Aorta
dorsal
Aorta
descendente
Séptima
arteria
intersegmentaria
Ventrículo
Bulbo
arterioso
Aurícula
ópez
Dr. L
ópez
Dr. L
Figura 15-16. Esquema que representa la formación de los arcos
aórticos a partir del saco aórtico.
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 104
Figura 15-17. Esquema que representa los derivados del tercer y
cuarto pares de arcos aórticos. Las líneas punteadas indican los
segmentos de aorta dorsal que desaparecen entre el tercer y cuarto
pares de arcos aórticos.
04/08/11 17:13
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Arteria subclavia
izquierda
VI
Arteria
pulmonar
derecha
VI
Conducto
arterioso
Arteria
pulmonar
izquierda
ópez
Dr. L
Figura 15-18. Esquema que representa los derivados del sexto par
de arcos aórticos.
105
taria. En el lado izquierdo, el cuarto arco da origen al cayado de la aorta, éste se conecta ventralmente con la aorta
ascendente que se formó del tronco arterioso; en el dorso
el cayado permanece conectado con el segmento caudal
de la aorta dorsal que se transforma en aorta descendente
(figura 15-17).
Derivados del sexto par
de arcos aórticos
El segmento proximal del sexto par de arcos aórticos forma
las arterias pulmonares derecha e izquierda, las cuales se
unen con el tronco de la arteria pulmonar. En el lado derecho el segmento distal degenera, mientras que en el lado
izquierdo forma el conducto arterioso, el cual conecta a la
arteria pulmonar con el cayado de la aorta, permitiendo el
retorno del exceso de sangre hacia la circulación general
durante la vida intrauterina (figura 15-18).
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04/08/11 17:13
106
Desarrollo del corazón y grandes vasos
Autoevaluación
1.
2.
5
4
3.
1
4.
5.
2
3
La figura corresponde a un embrión de pollo procesado con la técnica de montaje en bloque, en el cual se
observa la formación del tubo cardiaco. En las líneas de la derecha escriba el nombre de las estructuras de
acuerdo con los números que se indican. Conteste lo siguiente de acuerdo con la imagen.
1. ¿Qué estructuras formará el segmento del tubo cardiaco marcado con el número 1?
2. ¿Qué regiones del corazón formará el número 2?
3. ¿Qué tejido formará la estructura marcada con el número 3?
4. ¿Qué anomalía se presenta si la estructura marcada con el número 4 se forma hacia el lado izquierdo?
5. ¿Con qué estructura comunica caudalmente la región marcada con el número 3?
6. ¿De cuál región del tubo cardiaco deriva la estructura marcada con el número 5?
7. ¿Qué derivados formará la estructura 5?
8. La imagen del tubo cardiaco que se observa se debe a que se está llevando un proceso importante que
le otorga esa forma, ¿cómo se llama dicho proceso?
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 106
04/08/11 17:13
Desarrollo del corazón y grandes vasos
107
9. ¿Cuál es el objetivo del proceso mencionado?
10. Mencione uno de los genes más importantes para el desarrollo del corazón.
En la siguiente sección de la práctica se requiere haber revisado las anomalías congénitas en su libro de texto.
Antes de contestar las siguientes preguntas, escriba el nombre de las estructuras que se señalan en la figura.
1.
2.
6
1
5
3.
7
4.
5.
3
6.
8
4
2
ópez
Dr. L
7.
D
ez
r. Lóp
8.
1. ¿Qué anomalía se produce cuando no se forman los tejidos señalados con el número 1?
2. ¿Qué estructura embrionaria se produce cuando los elementos marcados con el número 1 se fusionan?
3. Cuando se presenta una comunicación interventricular anterior, ¿cuál de las estructuras señaladas es la
responsable?
4. En la comunicación interauricular ocasionada por resorción en exceso del tejido, ¿cuál de los elementos
señalados fue afectado?
5. ¿Qué anomalía se produce cuando las estructuras marcadas con el número 4 no se fusionan?
6. ¿Qué anomalía se produce cuando los elementos marcados con el número 1 dividen en forma desigual
el tronco-cono de tal forma que en el lado derecho el vaso es de menor diámetro?
7. Cuando faltan las estructuras 5 y 6, ¿qué anomalía se presenta?
15 Chapter 15_LOPEZ_3R.indd 107
04/08/11 17:13
CAPÍTULO
16
Intestino primitivo:
arcos faríngeos
Desarrollo del intestino
primitivo
El intestino primitivo comienza su morfogénesis durante la
tercera semana cuando los pliegues del embrión (laterales,
cefálico y caudal) comprimen al saco vitelino e integran
su pared dorsal al celoma intraembrionario para formar
el intestino primitivo (figura 16-1). Cuando se establece el
intestino primitivo, está constituido por dos hojas: el endodermo internamente y el mesodermo rodeándolo.
Durante la cuarta semana, cuando ha terminado el plegamiento, el intestino primitivo es una estructura tubular
de corta longitud; está fijo en el dorso por una hoja doble,
el mesenterio dorsal, el cual lo recorre desde el intestino
anterior hasta la cloaca. El intestino está ocluido en su extremo craneal por la membrana bucofaríngea, que separa
al intestino del estomodeo (boca primitiva), el ectodermo
de esta última estructura forma el componente externo de
dicha membrana. En su interior, la membrana está recubierta por endodermo del intestino. La membrana bucofaríngea se rompe durante la cuarta semana y comunica al intestino con el exterior a través del estomodeo (figura 16-2).
El extremo caudal del intestino está ocluido por la
membrana cloacal, la que separa al intestino del proctodeo
(ano primitivo), por lo que la membrana está constituida
externamente por ectodermo del proctodeo e internamente por endodermo del intestino. Al finalizar la octava semana, esta región del intestino comunica hacia el exterior (cavidad amniótica) a través del proctodeo o ano primitivo ya
que se rompe la membrana anal, ésta es un derivado de la
membrana cloacal como se verá después (figs. 16-1 y 16-2).
deo y el proctodeo cuya mucosa deriva del ectodermo. El
mesodermo esplácnico forma varias capas de músculo liso
a todo el tubo digestivo; este mesénquima también forma
el músculo liso de estructuras que se forman a partir del
intestino, tal es el caso de los pulmones, conductos biliares,
conductos pancreáticos, vejiga, etc. El intestino primitivo
se divide en intestino anterior, intestino medio e intestino
caudal.
Intestino anterior
El intestino anterior está limitado cranealmente por la
membrana bucofaríngea y caudalmente por el divertículo
hepático, el cual dará origen al hígado (figura 16-2).
El extremo caudal del intestino está ocluido por la
membrana cloacal, ésta separa al intestino del proctodeo
(ano primitivo), por lo que la membrana está constituida
externamente por ectodermo del proctodeo e internamente por endodermo del intestino. Al finalizar la octava semana, esta región del intestino comunica hacia el exterior
(cavidad amniótica) a través del proctodeo o ano primitivo
debido a que se rompe la membrana anal, ésta es un derivado de la membrana cloacal como se revisará en otra unidad
(figuras 16-1 y 16-2).
Intestino medio
El intestino medio es un segmento muy corto localizado
frente al conducto vitelino y da origen a la mayor parte del
intestino delgado; segunda porción del duodeno, yeyuno y
la mayor parte del íleon hasta 80 cm antes de su desembocadura en el ciego. Su irrigación corresponde a la arteria
mesentérica superior (figura 16-3).
División del intestino primitivo
Intestino caudal
El endodermo del intestino forma la mucosa de la mayor
parte del tubo digestivo, excepto sus extremos: el estomo-
El intestino caudal está situado entre el intestino medio y la
membrana cloacal, su región final termina en un fondo de
108
16 Chapter 16_LOPEZ_3R.indd 108
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Intestino primitivo: arcos faríngeos
Endodermo
del intestino
primitivo
Mesodermo
esplácnico
Intestino
faríngeo
109
Aorta
Pliegue
caudal
Membrana
bucofaríngea
Tronco
celiaco
Conducto
vitelino
Pliegue
cefálico
Mesodermo
esplácnico
Arteria
mesentérica
superior
Saco
vitelino
Arteria
mesentérica
inferior
Figura 16-1. Esquema sagital de un embrión durante el proceso
de plegamiento.
Figura 16-3. Esquema de un embrión de cuarta semana que
muestra la vascularización del intestino primitivo.
saco ciego llamado cloaca a partir de la cual se formará la
vejiga en la región ventral; de su región dorsal se forma el
conducto anorrectal. El intestino caudal está irrigado por
la arteria mesentérica inferior (figura 16-3).
Arcos faríngeos
Una de las características externas más relevantes del desarrollo temprano de la cabeza y el cuello es la formación
de los arcos faríngeos (branquiales) que aparecen entre la
cuarta y quinta semanas; se forman de la región craneal del
intestino anterior, el intestino faríngeo (figs. 16-3 y 16-4).
Los arcos faríngeos son un conjunto de estructuras pares que emergen como prominencias a los lados del futuro
cuello del embrión, crecen ventralmente y se fusionan con
el del lado contrario formando una barra en forma de U
que delimita el suelo y las regiones laterales del intestino
faríngeo (figura 16-4).
Membrana
bucofaríngea
Aunque se mencionan seis pares de arcos, sólo se describen cinco, ya que el quinto par desaparece tempranamente o no se forma.
Durante la cuarta semana se forman los primeros tres
pares de arcos faríngeos, mientras el cuarto y el sexto pares aparecen durante la quinta semana. Cada par de arcos
están formados por un núcleo central de mesénquima, en
la superficie exterior están cubiertos por ectodermo; este
tejido se invagina entre un arco y otro y constituye un surco
faríngeo. En la superficie interna los arcos están revestidos
por endodermo del intestino faríngeo y separados por hendiduras, las cuales son amplias, por lo que se les denomina
bolsas faríngeas (figura 16-5).
Los surcos faríngeos crecen en dirección a las bolsas
faríngeas y viceversa, pero no llegan a comunicarse entre sí,
ya que existe tejido mesenquimatoso entre ellos constituyendo una membrana faríngea que separa a una estructura
de la otra (figura 16-5). Por tanto, las membranas faríngeas
Intestino
faríngeo
Intestino
anterior
Estomodeo
Divertículo
respiratorio
Divertículo
hepático
Conducto
vitelino
Intestino
medio
Suelo del
intestino
faríngeo
Proctodeo
Cloaca
Intestino
caudal
Figura 16-2. Esquema de un embrión de cuarta semana que
muestra las divisiones del intestino primitivo.
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Arcos
faríngeos
Surcos
faríngeos
Figura 16-4. Esquema de un embrión que muestra el intestino faríngeo y su relación con los arcos faríngeos.
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110
Intestino primitivo: arcos faríngeos
están formadas de ectodermo del surco, mesodermo del
arco faríngeo y endodermo de la bolsa. Debido a que el
quinto arco no se desarrolla, sólo existen cuatro pares de
surcos, bolsas y membranas, los cuales son bilaterales.
Cartílago
de Meckel
Arco
aórtico
Ectodermo
Endodermo
Componentes
mesenquimatosos
de los arcos faríngeos
El núcleo central del mesénquima de cada arco faríngeo
está integrado por células que proceden del mesodermo
y de la cresta neural, predominando estas últimas durante
la cuarta semana. Cada arco faríngeo presenta elementos
vasculares, nerviosos y tejido de sostén.
El elemento vascular deriva del mesodermo y proporciona vascularización para cada arco faríngeo. El tejido de
sostén de cada uno de los arcos faríngeos deriva de células
de la cresta neural; en el caso del primer arco está formado
por el cartílago de Meckel, barra tubular que recorre todo
el arco y constituye su esqueleto. El cartílago del segundo
arco es el cartílago de Reichert; el resto de los arcos faríngeos también poseen un cartílago cada uno (figura 16-5).
El componente nervioso para cada arco faríngeo deriva del
neuroepitelio del encéfalo primitivo que inerva las estructuras derivadas de cada arco.
Para el estudio de los arcos faríngeos se analizan los
derivados de sus cuatro componentes: surcos, bolsas, membranas y el mesénquima del arco; dichos componentes
aparecen y se desarrollan en forma bilateral. De estos primordios se derivan estructuras de la cara y el cuello como:
hueso, cartílago, músculos y ligamentos.
Formación del seno cervical
Durante el crecimiento del segundo arco se forma una
estructura transitoria llamada seno cervical localizado en
las regiones laterales del cuello en desarrollo (figura 166). El seno cervical desaparece durante la séptima semana
debido a la formación de los derivados de los arcos correspondientes. En algunas ocasiones puede persistir el seno
cervical y se puede manifestar durante la vida posnatal con
quistes o fístulas que se localizan en la cara lateral del cuello, por delante del músculo esternocleidomastoideo.
Derivados de las membranas
faríngeas
El primer par de membranas faríngeas da origen a la
membrana timpánica (tímpano) en la cual intervienen los
componentes de las tres hojas embrionarias (figuras 16-5 y
16-7); el ectodermo se diferencia en el epitelio escamoso
de la capa exterior, ésta se continúa con la piel del conduc-
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Nervio
Mesénquima
Primera
bolsa
faríngea
Surco
faríngeo
Segunda bolsa
faríngea
Cartílago
de Reichert
Figura 16-5. Esquema que muestra los componentes embrionarios
del primer y segundo arcos faríngeos. El círculo punteado delimita
la membrana faríngea.
to auditivo externo; el mesodermo forma el tejido fibroso
localizado en su parte media y el endodermo forma la mucosa que se continúa con el revestimiento del oído medio.
Las otras tres membranas faríngeas desaparecen cuando
los arcos correspondientes forman sus derivados.
Derivados de los surcos
faríngeos
El ectodermo del primer par de surcos faríngeos se profundiza en dirección de la primera bolsa faríngea para formar
el conducto auditivo externo (figura 16-7). El resto de los
surcos desaparece, al igual que las membranas, debido a
que el segundo arco crece sobre los arcos caudales hasta
Conducto
auditivo
externo
I
Suelo de la
faringe
II
2a
III
Seno
cervical
1a
3a
IV
4a
VI
Figura 16-6. Esquema que muestra la formación del suelo y las
paredes laterales del intestino faríngeo. Con números romanos se
enumeran los arcos faríngeos. Con números arábigos se indican las
bolsas faríngeas.
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Intestino primitivo: arcos faríngeos
Huesecillos
del oído
Pabellón
auricular
Conducto
auditivo
externo
Cavidad
timpánica
Trompa de
Eustaquio
Segunda
bolsa
faríngea
111
rior de la glándula tiroides. Los primordios del timo se fusionan y continúan su descenso como una sola estructura
hasta situarse en el mediastino por delante de los grandes
vasos del corazón. Durante su descenso el timo adquiere su
cápsula a partir de células de la cresta neural. Al finalizar el
tercer mes el timo es invadido por células llamadas protimocitos que provienen de la médula ósea, posteriormente
se diferencian a células T; dichas células participan en los
procesos de inmunidad (figura 16-8).
Cuarta bolsa faríngea
fusionarse con el sexto formando transitoriamente el seno
cervical, como ya se mencionó (figura 16-6).
La región dorsal de la cuarta bolsa da origen a las glándulas
paratiroides superiores que se asientan en el polo superior
de la glándula tiroides. La quinta bolsa se considera parte de la cuarta y da origen al cuerpo último branquial constituido por células de la cresta neural. Este tejido forma las
células C de la glándula tiroides (células parafoliculares)
cuya función es la síntesis de calcitonina, hormona involucrada en la homeostasis del calcio (figura 16-8).
Derivados de las bolsas
faríngeas
Derivados del mesénquima
de los arcos faríngeos
Primera bolsa faríngea
Primer arco faríngeo
Existen cinco pares de bolsas faríngeas cuyos componentes endodérmicos forman diversos tejidos u órganos que se
sitúan en la faringe, el cuello y el mediastino. La primera
bolsa faríngea se extiende lateralmente, en dirección del
primer surco faríngeo; la región proximal se alarga y adquiere forma tubular, constituyendo la trompa de Eustaquio; el segmento distal se expande y da origen a la cavidad
timpánica u oído medio que incluye al mesénquima y los
huesecillos del oído en su interior; durante el sexto mes el
mesénquima desaparece quedando libre la cavidad timpánica (figura 16-7).
El primer arco faríngeo está formado por un segmento
dorsal y un segmento ventral. El segmento dorsal se conoce como prominencia o proceso maxilar que se desarrolla
lateralmente y hacia delante por debajo de la región correspondiente al ojo; el segmento ventral llamado prominencia mandibular se extiende ventrad y caudad hasta fusionarse con su homólogo contralateral en la línea media
(figura 16-9).
Figura 16-7. Esquema que muestra la formación de estructuras del
aparato auditivo derivadas de primordios faríngeos. El círculo punteado indica la membrana timpánica.
1a
Segunda bolsa faríngea
La amígdala palatina se forma por una invaginación del
endodermo de la segunda bolsa faríngea que se introduce
en el mesénquima, el cual se diferenciará en tejido conjuntivo y los vasos sanguíneos de la amígdala. Entre el tercer y
quinto meses la amígdala palatina es colonizada por tejido
linfático; una porción de la bolsa no desaparece y constituye la fosa amigdalina (figura 16-8).
Tercera bolsa faríngea
Durante la quinta semana el epitelio dorsal de la tercera
bolsa se diferencia en las glándulas paratiroides inferiores,
mientras que la porción ventral forma el timo. Ambos primordios pierden su conexión con la pared faríngea, migran en dirección caudal y medial llevando consigo a las
paratiroides inferiores las cuales se sitúan en el polo infe-
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2a
3a
Glándula
tiroides
4a
Paratiroides
superior
Cuerpo último
branquial
Primordio
del timo
Paratiroides
inferior
Timo
Figura 16-8. Esquema que muestra el suelo y las paredes laterales
del intestino faríngeo, así como los derivados faríngeos.
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Intestino primitivo: arcos faríngeos
Ojo
Proceso
maxilar
Procesos
nasales
Proceso
mandibular
Primer
surco
faríngeo
Cuarto y sexto arcos faríngeos
Los arcos faríngeos cuarto y sexto se fusionan y forman los
cartílagos de la laringe como el cartílago tiroides, cricoides,
corniculado, aritenoides, etc. El cuarto arco faríngeo forma
los músculos cricotiroideo, elevador del velo del paladar y
constrictores de la faringe que son inervados por la rama
laríngea superior del nervio vago. Los músculos intrínsecos
de la laringe se forman del sexto arco faríngeo y los inerva
el nervio laríngeo recurrente del nervio vago.
Segundo
arco
faríngeo
Desarrollo del pabellón
auricular
Figura 16-9. Microfotografía de barrido de un embrión de rata donde se observan los primordios del primer y segundo arcos faríngeos.
Una mención especial merece el desarrollo del pabellón
auricular, ya que en éste participan el primer y segundo
arcos faríngeos.
Durante la sexta semana del desarrollo aparecen seis
prominencias llamadas montículos auriculares formados
por el mesénquima del primer y segundo arcos faríngeos
(tres montículos por cada arco). Dichas estructuras aparecen en la región lateral de la cabeza alrededor del primer
surco faríngeo (figura 16-10).
Los montículos auriculares se fusionan entre sí para
formar el primordio de la oreja, la cual es visible durante
la séptima semana. En etapas tempranas la posición de la
oreja es baja y posteriormente asciende a su lugar definitivo, el cual alcanza durante la novena semana de desarrollo.
En el interior del primer arco las células de la cresta
neural forman los huesos del viscerocráneo como la mandíbula, los huesos malares, nasales y la escama de ambos
huesos temporales. En el proceso mandibular las células
de la cresta neural forman el cartílago de Meckel el cual es
un inductor para la formación del tejido óseo de la mandíbula. Posteriormente el cartílago de Meckel experimenta
regresión, excepto en su región dorsal donde se formarán
el martillo y el yunque. El pericondrio del cartílago de Meckel experimenta transformación fibrosa en la región dorsal
dando origen al ligamento esfenomandibular y al ligamento anterior del martillo.
El mesodermo forma los músculos de la masticación:
temporal, masetero, pterigoideo lateral y medial, así como
al vientre anterior del digástrico, el milohioideo, el músculo del martillo y el periestafilino externo.
La inervación del primer arco proviene de las ramas
maxilar y mandibular del nervio trigémino.
Primer
surco
faríngeo
Proceso
maxilar
Segundo arco faríngeo
El segundo arco faríngeo, también llamado arco hioideo,
posee el cartílago de Reichert; entre sus derivados óseos
se encuentran: el estribo, la apófisis estiloides del temporal así como el asta menor y la porción superior del hueso
hioides. Al igual que en el primer arco, el pericondrio del
cartílago se transforma en tejido fibroso originando el ligamento estilohioideo. De este arco se originan los músculos:
del estribo, estilohioideo, vientre posterior del digástrico,
el auricular y los músculos de la expresión facial. La inervación está a cargo del nervio facial.
Montículos
auriculares
Tercer arco faríngeo
El tercer arco faríngeo da origen al asta mayor y la parte
inferior del cuerpo del hioides. El músculo que forma es el
estilofaríngeo y la inervación se lleva a cabo por el nervio
glosofaríngeo.
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Figura 16-10. Fotografía de un embrión humano de seis semanas
que ejemplifica los primordios del pabellón auricular.
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Intestino primitivo: arcos faríngeos
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Intestino primitivo: arcos faríngeos
Autoevaluación
Práctica. Paciente masculino de un mes de nacido que se ingresa por neumonía. Durante la exploración física
se observaron anomalías en ambos pabellones auriculares e hipoplasia de la mandíbula (mandíbula pequeña).
Los análisis de laboratorio mostraron hipocalcemia (disminución del calcio en sangre) y disminución de células T. Dos días después el paciente falleció y los hallazgos de la autopsia fueron los siguientes: timo hipoplásico, glándulas paratiroides superiores ausentes, las paratiroides inferiores ectópicas, incluidas bajo la cápsula
del timo. Con estos hallazgos conteste lo siguiente:
1. ¿Cuáles estructuras embriológicas están involucradas en la formación anormal del pabellón auricular?
2. ¿En qué semana del desarrollo aparecen las estructuras ya mencionadas?
3. ¿Cuál de los arcos faríngeos se alteró durante la morfogénesis de la mandíbula?
4. ¿Cuál(es) huesecillo(s) del oído puede(n) estar alterado(s) por el defecto mencionado?
5. ¿Qué músculos pudieran presentar anomalías como consecuencia de los defectos del arco faríngeo
involucrado?
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Intestino primitivo: arcos faríngeos
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6. ¿Por qué las glándulas paratiroides inferiores están localizadas dentro del timo? Explíquelo desde el
punto de vista de su morfogénesis.
7. ¿Cuál bolsa faríngea se alteró y como consecuencia se presentó la hipoplasia tímica?
8. ¿Por qué hay deficiencia de células T?
9. ¿En cuál de las bolsas faríngeas se alteró el desarrollo y como consecuencia las glándulas paratiroides
superiores están ausentes?
10. ¿Qué tipo de células dentro de la glándula tiroides le interesaría investigar histológicamente para complementar la explicación de la hipocalcemia?
11. ¿De dónde derivan las células mencionadas?
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CAPÍTULO
17
Intestino primitivo:
desarrollo de la cara
La morfogénesis de la cara se inicia con la formación de
cuatro primordios llamados prominencias o procesos faciales: una estructura impar, la prominencia frontonasal y
tres estructuras pares, las prominencias nasales, maxilares
y mandibulares. Cada una de estas prominencias está constituida por mesodermo, y en su mayor parte por mesénquima de la cresta neural; en el exterior están recubiertas por
ectodermo. La morfogénesis de la cara presenta cambios
representativos típicos que caracterizan a cada semana,
desde la cuarta —cuando se empiezan a observar las prominencias— hasta la octava semanas, al terminar la embriogénesis.
Cuarta semana
Las prominencias faciales aparecen durante la cuarta semana, delimitando una cavidad ancha y poco profunda conocida como estomodeo (boca primitiva), en cuyo fondo
se encuentra la membrana bucofaríngea, la cual se rompe
al final de la cuarta semana. El proceso frontonasal es una
masa de tejido mesenquimático que proviene del mesodermo situado ventralmente al prosencéfalo; esta prominencia se sitúa craneal al estomodeo y representa su límite
superior. Mientras tanto, el primer par de arcos faríngeos
se subdivide, y de su región dorsal se forman los procesos
maxilares que limitan lateralmente al estomodeo, mientras
que las regiones caudales forman los procesos mandibulares, los cuales se fusionan en la línea media (figura 17-1).
Al finalizar la cuarta semana, en la prominencia frontonasal aparecen dos engrosamientos de ectodermo llamados placodas nasales, de las cuales se formará el epitelio
respiratorio de la mucosa nasal. Estas placodas se observan
en la región caudal de la prominencia frontonasal situadas
a los lados de la línea media (figura 17-1). En otras regiones de la cabeza aparecen engrosamientos similares como
las placodas ópticas (del cristalino) localizadas en la región
lateral. En la región dorsal, a los lados del mielencéfalo, se
forma otro par de engrosamientos ectodérmicos llamados
placodas óticas, que darán origen al primordio del oído
interno.
Quinta semana
Durante la quinta semana el mesénquima situado en los
bordes de las placodas nasales prolifera y forma un par
de estructuras, los procesos nasales que rodean a dichas
placodas; estas prominencias tienen forma de herradura,
su rama interna se conoce como prominencia nasal medial,
mientras que la rama externa corresponde a la prominencia nasal lateral. Al crecer, estos procesos delimitan la fosita
nasal en cuyo fondo se encuentran las placodas nasales que
se adelgazan y forman la membrana buconasal (figura 172); esta membrana degenera posteriormente permitiendo
la comunicación de la cavidad nasal con la nasofaringe.
Sexta semana
Entre cada una de las prominencias faciales se observan
surcos que desaparecerán debido a la fusión de las mismas.
Durante la sexta semana se fusionan entre sí las prominencias nasales mediales formando una sola estructura conocida como segmento intermaxilar. Entre la prominencia
nasal lateral y la prominencia maxilar se encuentra el surco
nasolagrimal, en cuyo fondo proliferan células ectodérmicas para dar origen al cordón nasolagrimal (figura 17-3), se
fusionan con las nasolaterales y desaparece el surco nasolagrimal situándose profundamente el cordón nasolagrimal
que después se canaliza y forma el conducto nasolagrimal. El
extremo proximal de cada conducto se dilata y forma el saco
nasolagrimal el cual se localiza en el ángulo interno del ojo.
La región caudal del conducto desemboca a nivel del meato inferior de la nariz (bajo el cornete inferior); la función
de este conducto es drenar las lágrimas hacia la cavidad
nasal.
116
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Intestino primitivo: desarrollo de la cara
Prominencia
nasal lateral
Prominencia
frontonasal
Prominencia
nasal media
Segmento
intermaxilar
117
Fosita
nasal
Cordón
nasolagrimal
Surco
nasolagrimal
Placodas
nasales
Prominencia
maxilar
Placoda
óptica
Prominencia
maxilar
Estomodeo
Estomodeo
Prominencia
mandibular
Figura 17-1. Esquema de un embrión de cuarta semana que
muestra las prominencias faciales.
Séptima y octava semanas
En este periodo se pueden observar los derivados de las
prominencias faciales. La prominencia frontonasal forma
la frente y en su región caudal a nivel de la línea media forma el dorso de la nariz. Las prominencias nasales laterales
dan origen a las alas de la nariz, mientras que las prominencias maxilares forman la región de las mejillas y huesos
como el malar y maxilar superior, entre otros. El labio supe-
Figura 17-3. Esquema de la formación del segmento intermaxilar y
del cordón nasolagrimal. La línea punteada representa la participación del segmento intermaxilar en la formación del filtrum del labio
superior. Las líneas continuas señalan la contribución de las prominencias maxilares para la formación del labio superior.
rior se forma a partir de dos prominencias: en la línea media el segmento intermaxilar forma la región media del labio llamada filtrum; las regiones laterales se forman a partir
del segmento caudal de ambas prominencias maxilares. El
labio inferior y la mandíbula se originan de las prominencias mandibulares (figuras 17-3 y 17-4). Durante la séptima
semana se inicia la formación de los párpados, el superior
es el primero que se hace visible; los montículos auriculares
ya están fusionados delineando la oreja, la posición de ésta
aún es baja.
En la octava semana ya se reconocen todas las estructuras faciales; sin embargo, el desarrollo continuará durante
todo el periodo fetal e incluso hasta después del nacimiento.
Prominencia
nasal media
Dorso
de la nariz
(PFN)
Fosita
nasal
Prominencia
nasal lateral
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Ala
de la nariz
(PNL)
Región
malar
(Pmax)
Región externa
del labio superior
(Pmax)
Figura 17-2. Esquema de un embrión durante la quinta semana
que muestra la aparición de las prominencias nasales.
Frente
(PFN)
Filtrum
nasal
(SI)
Mandíbula y
labio inferior
(Pmand)
Figura 17-4. Feto humano de 24 semanas, se señalan las diversas
estructuras de la cara. Las siglas entre paréntesis indican el primordio facial de origen. PFN, prominencia frontonasal; Pmand: prominencia mandibular; Pmax, prominencia maxilar; PNL, prominencia
nasal lateral; SI, segmento intermaxilar.
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118
Intestino primitivo: desarrollo de la cara
Desarrollo del paladar
La formación del paladar toma lugar entre la sexta y décimo segunda semanas de gestación, las estructuras que lo
formarán son el segmento intermaxilar y las prominencias
palatinas. En la sexta semana el segmento intermaxilar
(formado por la fusión de las dos prominencias nasales
mediales) da origen a la región incisiva del maxilar, así
como al paladar primario, el cual es una pequeña región
triangular localizada por detrás de los dientes incisivos (figura 17-5). Durante esta etapa las prominencias maxilares
forman dos estructuras mesenquimáticas llamadas crestas
palatinas, que se sitúan a los lados de la lengua; estos primordios están compuestos principalmente por células de
la cresta neural (figura 17-6).
Durante la séptima semana los procesos palatinos
inician el ascenso hasta el plano horizontal. La elevación
de estos procesos se debe a diversos mecanismos entre los
cuales se encuentra el crecimiento de la mandíbula hacia
adelante, lo que favorece la movilización de la lengua en dirección caudal, dejando el espacio necesario para el ascenso y fusión de ambos procesos. Otro factor que interviene
en la elevación de los procesos palatinos es la hidratación
progresiva del ácido hialurónico que se encuentra en concentraciones elevadas en estos tejidos.
El paladar definitivo se constituye por la fusión del
paladar primario con los procesos palatinos, separando la
cavidad nasal de la cavidad oral. El límite entre el paladar
primario y secundario está representado por el agujero incisivo (figura 17-7).
Se acepta que la fusión de los procesos palatinos entre
sí se debe a la actividad del factor TGF β-3 (factor de crecimiento transformante β-3). Mientras se forma el paladar,
la cavidad nasal es dividida por el tabique nasal, el cual se
fusiona con el paladar en desarrollo que representa el piso
de la cavidad nasal (figura 17-8). El tabique nasal se forma
en su mayor parte por el segmento intermaxilar.
Tabique
nasal
Crestas
palatinas
Cavidad
oronasal
Maxilar
inferior
Lengua
Figura 17-6. Microfotografía de la cabeza de un embrión humano
de 6.5 semanas a nivel de la cavidad oronasal.
Dientes
incisivos
Paladar
primario
Agujero
incisivo
Paladar
secundario
Úvula
Figura 17-7. Esquema que representa los componentes del paladar definitivo.
Filtrum
Región incisiva
del maxilar
Dientes
Tabique
nasal
Cavidad
nasal
Paladar
primario
Paladar
secundario
Crestas
palatinas
Lengua
Cavidad
oral
Tabique nasal
Figura 17-5. Esquema que representa la formación del paladar primario y el paladar secundario (visto por la región del futuro paladar).
17 Chapter 17_LOPEZ_3R.indd 118
Figura 17-8. Esquema que representa la división de la región oronasal por el paladar.
04/08/11 17:57
Intestino primitivo: desarrollo de la cara
119
Bibliografía
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17 Chapter 17_LOPEZ_3R.indd 119
04/08/11 17:57
120
Intestino primitivo: desarrollo de la cara
Autoevaluación
Práctica. Escriba el nombre de las estructuras señaladas y conteste las interrogantes planteadas.
1
Ojo
1.
4
2
3
2.
3.
5
4.
5.
Figura 17 A-1. Vista lateral de un embrión de rata. Microscopia de barrido.
1. ¿Cómo se llama la cavidad que está delimitada por los primordios señalados con los números 2 y 3?
2. ¿Cómo se llama el surco que separa a las estructuras marcadas con los números 2 y 4?
3. ¿Qué anomalía se presenta si los elementos señalados con los números 2 y 4 no se fusionan?
4. Si se destruye experimentalmente la estructura número 5, ¿qué elementos de la cara estarían ausentes?
5. La región caudal de la estructura número 4, ¿qué parte del labio superior forma?
6. ¿Qué estructura de la nariz formará el primordio facial marcado con el número 2?
7. Cuando la estructura marcada con el número 3 se fusiona con su homóloga del lado contrario, ¿qué
elemento embriológico forma?
8. Si usted quiere alterar experimentalmente el desarrollo de la parte media del labio superior, ¿cuál de los
componentes faciales señalados tiene que destruir?
17 Chapter 17_LOPEZ_3R.indd 120
04/08/11 17:57
Intestino primitivo: desarrollo de la cara
121
9. ¿Cuál de las estructuras señaladas formará el puente de la nariz?
10. ¿Cuál de los elementos señalados fueron formados por el primer arco faríngeo?
11. Con las características que se observan, ¿en qué semana del desarrollo humano situaría a este embrión?
Escriba el nombre de las estructuras señaladas en la figura siguiente y conteste las interrogantes que se le
plantean.
1.
2.
3
3.
4.
2
1
5.
1
4
6.
5
6
Figura 17 A-2. Corte frontal a nivel de la cavidad nasal y oral de un feto humano de 10 semanas.
1. La fusión de las dos estructuras marcadas con el número 1, ¿qué elemento anatómico forman?
2. ¿Cómo se llama la molécula que al expresarse permite la fusión de los elementos mencionados?
3. ¿Qué anomalía se presenta si la molécula mencionada no se expresa?
4. ¿Cómo se llaman las prominencias faciales que formaron la estructura marcada con el número 2?
5. ¿Qué tejido embrionario da origen a la estructura marcada con el número 6?
17 Chapter 17_LOPEZ_3R.indd 121
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CAPÍTULO
18
Intestino primitivo:
desarrollo pulmonar
El desarrollo pulmonar se inicia durante la cuarta semana
con la formación de una evaginación del intestino anterior llamada divertículo respiratorio (figura 18-1), el cual
es una respuesta a la expresión del factor de transcripción
TBX4 expresado en el endodermo del intestino anterior.
Al inicio de su formación, el divertículo respiratorio
está rodeado de mesodermo esplácnico y separado del intestino anterior por un par de pliegues, los pliegues traqueoesofágicos (crestas); dichos pliegues al crecer se fusionan entre sí y forman el tabique traqueoesofágico. Al
constituirse este tabique desaparece el agujero traqueoesofágico y el divertículo respiratorio se separa del intestino
anterior, este último forma el esófago (figura 18-2). La comunicación del divertículo en desarrollo se mantiene con
la faringe a través del orificio laríngeo.
Posteriormente, el divertículo respiratorio se alarga,
penetra en el mesodermo esplácnico circundante y su región distal se divide en dos yemas bronquiales. La región
craneal recta del divertículo forma la tráquea, mientras que
las yemas bronquiales originan los bronquios primarios derecho e izquierdo (figura 18-3A). Durante la quinta semana, las yemas bronquiales se subdividen para dar origen a
los bronquios secundarios: en el lado derecho se forman
tres y en el lado izquierdo dos; éstos representan el número
de lóbulos para cada uno de los pulmones (figura18-3B).
Las ramificaciones mencionadas crecen rodeadas de
mesodermo esplácnico y se expanden en los canales pericardioperitoneales localizados en el dorso del embrión.
Dichos canales representan el primordio de la cavidad
pleural (figura 18-4).
Más adelante, los bronquios secundarios se subdividen
por dicotomía y para el final del sexto mes se han formado
alrededor de 17 generaciones de subdivisiones para constituir el árbol bronquial (figura 18-5). En el periodo posnatal el árbol bronquial alcanza su forma definitiva al presentar seis subdivisiones adicionales. La ramificación del
árbol bronquial está regulada por interacciones epitelio
mesénquima en las cuales el mesodermo expresa señales
en las que están involucrados los miembros de la familia
del factor de crecimiento fibroblástico FGF10. Mientras el
árbol bronquial avanza en su ramificación, el mesodermo
esplácnico que lo rodea forma el estroma del pulmón (tejido de sostén) constituido por cartílago, músculo liso, tejido
conjuntivo y los vasos sanguíneos.
Al continuar el desarrollo, los pulmones ocupan los
canales pericardioperitoneales y se expanden ventrad y
laterad; al mismo tiempo aparecen dos pliegues en las paredes laterales del cuerpo del embrión llamados pliegues
pleuropericárdicos, los cuales al unirse en la línea media
separarán la cavidad pleural (antes canales pericardioperitoneales) de la cavidad pericárdica (figura 18-6A, B).
Caudalmente los pliegues pleuroperitoneales, que formarán parte del diafragma, separan la cavidad pleural de la
cavidad peritoneal (figura 18-7).
El mesodermo esplácnico que recubre la parte externa
de los pulmones en desarrollo evoluciona y da origen a la
pleura visceral, mientras que la hoja somática de mesodermo que recubre internamente la pared corporal se transforma en pleura parietal.
Maduración pulmonar
La maduración pulmonar es un proceso que se inicia durante la vida intrauterina y termina en la vida posnatal; prepara
a los pulmones para que se lleve a cabo el intercambio gaseoso al nacimiento. Para fines de estudio, la maduración
pulmonar se describe con base en su histogénesis dividiéndose en cuatro etapas: seudoglandular, canalicular, saco terminal y alveolar; dichas fases se superponen, ya que el desarrollo ocurre en sentido cefalocaudal, de tal manera que
cuando una fase está terminando en la región caudal de los
pulmones, se inicia la siguiente en la región craneal. La etapa alveolar ocurre principalmente en el periodo posnatal.
122
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Intestino primitivo: desarrollo pulmonar
123
Tráquea
Mesodermo
esplácnico
Intestino
faríngeo
Bronquios
secundarios
Divertículo
respiratorio
Intestino
anterior
A
B
Yemas
bronquiales
Figura 18-3. Esquemas frontales que representan la división del
divertículo respiratorio. A) Yemas bronquiales (bronquios primarios).
B) Formación de los bronquios secundarios.
Figura 18-1. Esquema de un embrión de cuarta semana que muestra la formación del divertículo respiratorio.
Canales
pericardioperitoneales
Etapa seudoglandular
Mesodermo
somático
La fase seudoglandular se desarrolla entre las 5 y 16 semanas de gestación, su nombre se debe a la semejanza histológica del tejido pulmonar con el tejido glandular. Las
vías aéreas principales se desarrollan a través de división
dicotómica de las yemas bronquiales, dando origen a bronquiolos terminales. En esta etapa el epitelio es cúbico y la
luz de los conductos es estrecha; su origen es endodérmico
y es el precursor del epitelio respiratorio ciliado y de las
células secretoras (figura 18-8). Después de la décima semana es posible observar que la pared de los bronquios ya
presenta cartílago, músculo liso y glándulas bronquiales; a
partir de la semana 13 es posible encontrar células ciliadas.
Al finalizar la etapa seudoglandular ya se han formado la
mayor parte de los elementos principales del pulmón; sin
embargo, durante este periodo no es posible la respiración
en caso de un nacimiento prematuro.
Mesodermo
esplácnico
Yemas
bronquiales
Pliegues
pleuropericárdicos
Cavidad
pericárdica
Tubo cardiaco
Figura 18-4. Esquema que muestra la expansión del divertículo
respiratorio en los canales pericardioperitoneales.
Bronquios
primarios
Mesodermo
esplácnico
Bronquios
secundarios
Mesodermo
esplácnico
Pliegues
traqueoesofágicos
Esófago
Tabique
traqueoesofágico
Bronquios
terciarios
Divertículo
respiratorio
A
B
Figura 18-2. Esquemas que muestran la formación del divertículo
respiratorio. A) Esquema sagital. B) Esquema frontal.
18 Chapter 18_LOPEZ_3R.indd 123
Figura 18-5. Esquema que muestra la ramificación del árbol bronquial dentro del mesodermo esplácnico.
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124
Intestino primitivo: desarrollo pulmonar
Mesodermo
esplácnico
Cavidad
pleural
Cavidad
pleural en
formación
Mesodermo
somático
Nervio
frénico
Vena
cardinal
Cavidad
pericárdica
Pulmones
Pulmones
Pliegues
pleuropericárdicos
Cavidad
pericárdica
A
Pleura
parietal
Tubo
cardiaco
Pleura
visceral
Cavidades
cardiacas
Nervio
frénico
B
Figura 18-6. Esquemas transversales que muestran la formación y separación de las cavidades pleural y pericárdica por los pliegues pleuropericárdicos. A) Inicio de la formación de los pliegues pleuropericárdicos. B) Fusión de dichos pliegues.
Etapa canalicular
La etapa canalicular se presenta entre las 16 y 24 semanas, se inicia en los segmentos craneales del pulmón y se
superpone con la etapa seudoglandular que está terminando en los segmentos caudales. La etapa canalicular se
caracteriza por la formación de bronquiolos respiratorios
a partir de los bronquiolos terminales, formando un sistema de conductos que semejan canales. Durante esta etapa,
los capilares crecen en dirección del epitelio que reviste
a los bronquiolos respiratorios. El epitelio respiratorio se
aplana progresivamente, lo cual permite que la luz de los
túbulos sea más amplia (figura 18-9). Durante el final del
sexto mes (24 semanas), el epitelio respiratorio comienza a diferenciarse en células epiteliales alveolares tipo I
(neumocitos tipo I) y en células epiteliales alveolares tipo
II (neumocitos tipo II). Las células alveolares tipo I son
células de citoplasma plano a través del cual se ejerce el intercambio gaseoso. Las células alveolares tipo II son células
cúbicas, que inician la producción de factor surfactante,
necesario para evitar el colapso de los alveolos. Al finalizar
esta etapa en los segmentos superiores de los pulmones se
inicia la fase de saco terminal. La supervivencia de un feto
que naciera durante la etapa final de la fase canalicular es
factible desde un punto de vista respiratorio; sin embargo,
la mayoría muere debido a la inmadurez de otros aparatos
y sistemas.
Etapa de saco terminal
La etapa de saco terminal ocurre entre las 24 semanas y
el nacimiento; durante esta fase en la región distal de los
bronquiolos respiratorios aparecen dilataciones llamadas
sacos terminales, los cuales están revestidos de células alveolares tipo I y células alveolares tipo II (figura 18-10).
Desde este momento se establece la barrera alveolocapilar,
18 Chapter 18_LOPEZ_3R.indd 124
Pliegues
pleuropericárdicos
Cavidad
pleural
Pliegues
pleuroperitoneales
Cavidad
pericárdica
Corazón
Septum
transversum
Cavidad
abdominal
Figura 18-7. Esquema sagital a nivel de la cavidad torácica que
muestra la separación de las cavidades pericárdica y pleural por los
pliegues pleuropericárdicos. Se muestra también la separación de
la cavidad pleural de la cavidad abdominal por los pliegues pleuroperitoneales.
Vasos
sanguíneos
Mesénquima
Endodermo
Bronquiolos
terminales
Figura 18-8. Esquema de un corte histológico que muestra las características del tejido pulmonar durante la fase seudoglandular.
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Intestino primitivo: desarrollo pulmonar
Epitelio
respiratorio
Vasos
sanguíneos
Citoplasma de la
célula alveolar
tipo I
125
Célula alveolar
tipo II
Célula
alveolar
tipo I
Bronquiolo
respiratorio
Endotelio
del
capilar
Capilar
Tejido
conjuntivo
Bronquiolo
terminal
Figura 18-9. Esquema de un corte histológico que muestra las características del tejido pulmonar durante la fase canalicular.
Sacos
alveolares
Figura 18-11. Esquema que muestra los componentes de la barrera alveolocapilar, la cual está delimitada por el círculo punteado.
constituida por el citoplasma aplanado de la célula alveolar
tipo I y la pared del capilar (figura 18-11).
La función de la barrera alveolocapilar es permitir el
intercambio gaseoso en la vida posnatal, de tal manera que
el oxígeno pasa desde el saco terminal hacia el capilar y el
dióxido de carbono pasa desde el capilar hacia el saco terminal. Los fetos que nacen durante esta etapa tienen mayores probabilidades de sobrevivir ya que la producción de
factor surfactante por las células alveolares tipo II es mayor.
Fase alveolar
Bronquiolos
terminales
Bronquiolos
respiratorios
Figura 18-10. Esquema que muestra las subdivisiones de los bronquiolos terminales, bronquiolos respiratorios y sacos terminales durante la fase de saco terminal.
18 Chapter 18_LOPEZ_3R.indd 125
La fase de saco terminal finaliza al nacimiento y comienza
la fase alveolar; sin embargo, antes de nacer el feto, ya se
han formado algunos alveolos, los alveolos inmaduros (primitivos) a partir de los sacos terminales. Hasta después del
nacimiento es cuando predomina la proliferación de los
alveolos inmaduros y a partir de ellos se forman alveolos
maduros o definitivos por lo que a este periodo se le denomina fase alveolar, misma que termina aproximadamente a
los seis años de edad.
04/08/11 18:00
126
Intestino primitivo: desarrollo pulmonar
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18 Chapter 18_LOPEZ_3R.indd 126
04/08/11 18:00
Intestino primitivo: desarrollo pulmonar
127
Autoevaluación
Práctica. Escriba el nombre de las estructuras señaladas y conteste las interrogantes planteadas.
Corazón
1
1.
2
5
2.
3.
3
4.
5.
4
Hígado
Figura A 18-1. Corte sagital de un embrión humano de seis semanas. Tinción: hematoxilina y eosina.
1. ¿Cómo se llaman las estructuras que formaron la cavidad señalada con el número 4?
2. ¿Qué tejido embrionario formó la membrana serosa señalada con el número 2?
3. ¿Qué tejido embrionario origina la membrana serosa que recubre a la estructura señalada con el número
1?
4. ¿Cómo se llaman las estructuras embrionarias que al fusionarse separan a las cavidades en las cuales
se alojan el corazón y los pulmones?
5. ¿En qué etapa de la maduración pulmonar se encuentra el tejido respiratorio de este embrión?
6. ¿Cuál es la siguiente fase que continuará el tejido pulmonar durante su maduración?
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128
Intestino primitivo: desarrollo pulmonar
Realice un esquema de un corte de tejido pulmonar fetal que le proporcionará el profesor y señale las estructuras. Describa brevemente las características principales que le permiten diagnosticar la etapa de maduración
pulmonar y en la última línea anote su diagnóstico.
18 Chapter 18_LOPEZ_3R.indd 128
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CAPÍTULO
19
Desarrollo renal
El desarrollo del riñón ocurre al mismo tiempo que la morfogénesis de la gónada, en este proceso participa el mesodermo intermedio (figura 19-1A). Durante el plegamiento
horizontal del embrión, el mesodermo intermedio pierde
su conexión con los somitas y el mesodermo lateral para
formar una elevación longitudinal bilateral llamada reborde urogenital que se encuentra a los lados de la línea media extendiéndose desde la futura región cervical hasta la
región pélvica en desarrollo (figura 19-1B).
Mediante la expresión del gen supresor del tumor de
Wilms 1 (WT1) y del gen DAX1, el reborde urogenital se
subdivide longitudinalmente en dos regiones: el reborde
gonadal, localizado hacia la región medial a los lados de la
aorta y el cordón nefrógeno situado lateralmente (figura
19-2).
La morfogénesis renal se lleva a cabo en el cordón
nefrógeno en el cual se forman tres sistemas renales en
dirección cráneo-caudal, dichos sistemas son los llamados
pronefros, mesonefros y metanefros. La formación de cada
uno de estos sistemas es importante debido a que la presencia de cada etapa se requiere como inductor para el desarrollo de la siguiente.
Pronefros
El pronefros es una estructura transitoria que aparece a
principios de la cuarta semana y está formado por una serie de estructuras tubulares llamadas conductillos pronéfricos que se localizan en la región cervical. Dichos conductillos en su región distal están abiertos hacia el celoma
intraembrionario y en la región proximal desembocan en
un conducto común llamado conducto pronéfrico formado por el mesénquima del cordón nefrógeno. El conducto
pronéfrico desciende a todo lo largo del cordón nefrógeno
y desemboca en la cloaca durante la cuarta semana (figura
19-3). En el humano el pronefros no funciona y degenera
muy pronto, desapareciendo los conductillos más craneales, mientras que los caudales son utilizados en la siguiente
etapa del desarrollo renal.
Mesonefros
El mesonefros aparece a finales de la cuarta semana cuando los conductillos pronéfricos localizados en la región
craneal están en regresión. La formación del mesonefros
se inicia con la aparición de estructuras tubulares llamadas
túbulos mesonéfricos que se localizan caudalmente al pronefros. Dichos túbulos tienen forma de “S”, en su extremo
distal se localiza la cápsula de Bowman en cuyo interior se
aloja el glomérulo, vaso sanguíneo que procede de ramas
arteriales que surgen de la aorta dorsal.
El glomérulo, junto con la cápsula de Bowman, constituyen el corpúsculo renal (figura 19-4). La región proximal
de los conductillos mesonéfricos desemboca en el conducto
mesonéfrico o de Wolff (en la etapa anterior llamado conducto pronéfrico). El conducto mesonéfrico desemboca
caudalmente en el seno urogenital. El mesonefros funciona
como un riñón provisional y después degenera; sin embargo, en el varón algunos túbulos mesonéfricos y el conducto
de Wolff persisten y se integran al aparato genital.
Metanefros
El metanefros es el riñón definitivo, se forma a partir de
dos primordios: el blastema metanéfrico que da origen al
componente excretor renal, y el divertículo metanéfrico
(yema ureteral), que forma el componente colector renal
(figura 19-5).
El metanefros aparece durante la quinta semana con la
expresión molecular del factor neurotrópico derivado de
células gliales (GNDF, por sus siglas en inglés) en el blas-
129
19 Chapter 19_LOPEZ_3R.indd 129
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130
Desarrollo renal
Mesodermo
intermedio
Ectodermo
Mesodermo
somítico
Reborde
urogenital
Mesodermo
somático
Saco
vitelino
Notocorda
Alantoides
Cloaca
A
Mesodermo
esplácnico
B
Figura 19-1. A) Esquema transversal de un embrión durante la tercera semana que muestra la relación del mesodermo intermedio con el
mesodermo somítico y mesodermo lateral. B) Esquema sagital de un embrión durante la cuarta semana donde se muestra la formación del
reborde urogenital.
tema metanéfrico. Como respuesta a esta actividad molecular, en la región caudal del conducto mesonéfrico o de
Wolff (cerca de su desembocadura con el seno urogenital),
aparece una evaginación bilateral denominada divertículo
metanéfrico (figura 19-5). Dicho divertículo crece hacia el
blastema, alargándose en dirección laterad, cefalad y dorsad. Cuando la región distal del divertículo metanéfrico
hace contacto con el blastema, este último es inducido para
que se inicie la morfogénesis del componente excretor del
riñón (figura 19-6).
Durante su crecimiento posterior, el divertículo metanéfrico se alarga, en su extremo proximal forma el uréter,
mientras que su región distal se dilata y forma la pelvicilla
Figura 19-2. Esquema transversal de un embrión durante la cuarta
semana que muestra la subdivisión del reborde urogenital.
Glomérulo
Cápsula
de Bowman
Conductillos
mesonéfricos
Aorta
dorsal
Cloaca
Conducto
mesonéfrico
Figura 19-3. Esquema sagital de un embrión humano durante la
cuarta semana que muestra la formación del pronefros. La flecha
punteada señala el reborde gonadal.
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Figura 19-4. Esquema sagital que muestra la formación del mesonefros. El recuadro muestra los componentes del corpúsculo renal.
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Desarrollo renal
131
Pronefros
en regresión
Cálices
mayores
Mesonefros
Conducto
mesonéfrico
(de Wolff)
Blastema
metanéfrico
Divertículo
metanéfrico
Cloaca
Figura 19-5. Esquema frontal que muestra la formación del divertículo metanéfrico a partir del conducto mesonéfrico.
renal, ésta es inducida por el blastema metanéfrico para
que se formen los cálices mayores y menores (figuras 19-6
y 19-7). La interacción entre el blastema metanéfrico y el
divertículo metanéfrico es un ejemplo de inducción recíproca.
Bajo la expresión de GNDF, el sistema colector del riñón en desarrollo continúa su ramificación desde los cálices menores y se origina una serie de tubos que se ramifican en el interior del blastema metanéfrico para formar
los túbulos colectores rectos (figura 19-8A); cada uno de
estos túbulos termina bifurcándose para formar un par de túbulos arqueados siendo éstos los últimos elementos que derivan del divertículo metanéfrico (figura 19-8B).
La región excretora del riñón (corteza renal) se forma
por la inducción que ejercen los túbulos arqueados sobre
el mesénquima circundante, el cual prolifera y da origen a
Cálices
menores
Pelvicilla
renal
Uréter
Figura 19-7. Esquema que muestra la formación de los cálices mayores y menores.
las vesículas metanéfricas. Cada vesícula metanéfrica evoluciona formando una estructura tubular que se alarga y
canaliza para dar lugar a la unidad funcional renal, la nefrona con sus cuatro componentes: a) cápsula de Bowman
en cuya concavidad se aloja el glomérulo que proviene de
ramas arteriales de la aorta; b) túbulo contorneado proximal; c) asa de Henle, y d) túbulo contorneado distal, este
último se conecta con el túbulo arqueado hacia donde se
drenará la orina.
El resto del mesénquima forma la cápsula renal y el
estroma renal, el cual está constituido por tejido conjuntivo y vasos sanguíneos (figuras 19-9 y 19-10). La producción
de orina se inicia al finalizar el tercer mes (12 semanas). Al
terminar su morfogénesis, el riñón se caracteriza por presentar dos regiones: la corteza que constituye la región excretora y es el lugar en donde se encuentra la mayor parte
de las nefronas. Por otra parte, la médula es la región en
donde se encuentra parte del sistema colector, representado a este nivel por los túbulos colectores rectos. Desde
el punto de vista macroscópico, el riñón fetal es lobulado
y está cubierto por una hoja de tejido conjuntivo llamada
cápsula renal.
Cambios de posición y
vascularización de los riñones
Figura 19-6. Esquema sagital que muestra la dirección de crecimiento del divertículo metanéfrico para inducir al blastema metanéfrico a su diferenciación.
19 Chapter 19_LOPEZ_3R.indd 131
El riñón definitivo (metanefros) se forma inicialmente en
la región pélvica del embrión; sin embargo, su posición definitiva en la región retroperitoneal se adquiere debido a
la combinación de varios factores, en particular el crecimiento de las cavidades pélvica y abdominal, así como el
aumento de volumen de ambos riñones. El desplazamiento
renal es en dirección cranead, laterad y dorsad. El riñón
detiene su ascenso al entrar en contacto con las glándulas
suprarrenales.
Durante su ascenso, la vascularización de los riñones
cambia: en la región pélvica la irrigación se lleva a cabo por
ramas de las arterias iliacas comunes, y una vez que llegan a
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132
Desarrollo renal
Vesícula
metanéfrica
Blastema
metanéfrico
Túbulo
colector
arqueado
Túbulos
colectores
rectos
Cálices
menores
Túbulo
colector
recto
A
Figura 19-8. A) Esquema que muestra la formación de los túbulos colectores rectos. El esquema B) muestra la formación de los túbulos
colectores arqueados.
su lugar definitivo la irrigación le corresponde a las arterias
renales (figura 19-11A, B).
Anomalías congénitas
Entre las anomalías congénitas, las que corresponden al
desarrollo de los riñones ocupan el segundo lugar dentro de todas las anomalías fetales, por lo que es importante abordar, aunque sea en forma breve, algunas de ellas
como: agenesia renal, riñón en herradura, duplicación de
las vías urinarias, así como alteraciones durante el ascenso
del riñón.
Agenesia renal
tivos, por ejemplo, la falla en el proceso de inducción del
blastema metanéfrico por el divertículo metanéfrico o bien
la degeneración del mismo. La agenesia renal unilateral
es compatible con la vida debido a que el riñón que sí se
formó se acompaña de hipertrofia compensadora y desempeña la función de una manera normal. La agenesia renal
bilateral es incompatible con la vida y puede acompañarse
de otras anomalías congénitas como el oligohidramnios, la
hipoplasia pulmonar, el pie equinovaro, la cara de Potter,
etcétera.
Vesícula
metanéfrica
El término agenesia renal indica la ausencia de uno o ambos riñones. La agenesia renal puede deberse a varios moTúbulo
colector
arqueado
Túbulo contorneado
proximal
Glomérulo
Túbulo
colector
recto
Túbulo
colector
arqueado
Túbulo
contorneado
distal
Asa de
Henle
Figura 19-9. Esquema que muestra los componentes de la nefrona. Los círculos punteados indican la conexión entre la nefrona y el
túbulo colector arqueado.
19 Chapter 19_LOPEZ_3R.indd 132
Cápsula
renal
Figura 19-10. Corte de un riñón fetal de ocho semanas que muestra la formación del sistema excretor renal y parte del sistema colector.
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Desarrollo renal
Gónada
Arteria
renal
Aorta
Vascularización
a partir de
iliacas
comunes
Aorta
Gónada
Metanefros
133
Glándula
suprarrenal
Riñón
Uréter
Vejiga
B
Figura 19-11. Figuras que representan los cambios de posición y vascularización del riñón. A) Posición renal pélvica. B) Posición renal abdominal.
Riñón en herradura
Alteración que se debe a la fusión de los polos caudales de
ambos riñones; cuando esto sucede se altera el ascenso renal debido a que la arteria mesentérica inferior lo impide,
por lo que su posición es pélvica. La presencia de riñón
en herradura por lo general cursa asintomática y su diagnóstico suele ser un hallazgo durante el estudio de otras
patologías.
Duplicación de las vías urinarias
Anomalías que se presentan cuando el divertículo metanéfrico se divide, y como consecuencia hay duplicación parcial o total de uno o ambos uréteres; la duplicación puede afectar también a las pelvicillas renales. Por lo general,
19 Chapter 19_LOPEZ_3R.indd 133
estos trastornos son parciales; sin embargo, cuando la duplicación del divertículo metanéfrico es completa también
puede observarse duplicación del riñón, anomalía poco
frecuente.
Alteraciones durante
el ascenso renal
Cuando uno o ambos riñones no ascienden, se origina
una ectopia renal en la cual el riñón suele localizarse en
la pelvis o bien a lo largo del trayecto a través del cual normalmente asciende. Un trastorno muy raro es la ectopia
renal cruzada en la cual uno de los riñones cruza la línea
media situándose cerca del otro riñón o incluso se pueden
fusionar.
04/08/11 18:06
134
Desarrollo renal
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19 Chapter 19_LOPEZ_3R.indd 134
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Desarrollo renal
135
Autoevaluación
Práctica. Escriba el nombre de las estructuras señaladas, en las flechas que señalan los corchetes escriba el
nombre de las regiones del riñón y conteste lo siguiente.
4
1
1.
2
2.
3.
4.
5.
5
3
Figura A 19-1. Corte de riñón fetal de 16 semanas. Tinción tricrómica de Masson.
1. ¿De dónde se origina la estructura señalada con el número 1?
2. ¿Qué estructuras renales predominan en la región marcada con el número 2?
3. ¿Qué estructuras renales predominan en la región marcada con el número 3?
4. ¿Qué anomalía se presenta si se duplica la estructura que originó los elementos que predominan en la
región señalada con el número 3?
5. ¿De dónde se origina la estructura señalada con el número 4?
6. ¿Cuál es el origen de la estructura señalada con el número 5?
19 Chapter 19_LOPEZ_3R.indd 135
04/08/11 18:06
136
Desarrollo renal
Realice un esquema de un corte de riñón fetal que le proporcionará el profesor señalando las estructuras. Escriba brevemente las características principales que le permiten diagnosticar la etapa del desarrollo renal y en
la última línea anote su diagnóstico.
19 Chapter 19_LOPEZ_3R.indd 136
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CAPÍTULO
20
Desarrollo del sistema
nervioso: médula
espinal
Generalidades
El sistema nervioso comienza su desarrollo embriológico
en la tercera semana, a través del proceso conocido como
neurulación (capítulo 6). Al inicio de la neurulación, la notocorda y el mesodermo subyacente inducen al ectodermo
para que se diferencie a neuroectodermo, que al proliferar
forma la placa neural; dicha placa se localiza en el dorso
del embrión entre la membrana bucofaríngea y el nódulo
primitivo (figura 20-1).
Después, durante su crecimiento, la placa neural se
alarga en dirección cefalocaudal y sus bordes laterales crecen constituyendo los pliegues neurales que delimitan una
depresión longitudinal denominada surco neural. En el interior de cada uno de los pliegues neurales, un grupo de
células ectodérmicas, se diferencian y originan las células
de la cresta neural, las cuales forman una barra de tejido en
sentido cefalocaudal (figura 20-2). Más adelante, la cresta
neural se segmenta y sus células migran en grupos hacia
otras regiones del cuerpo formando diversos tipos celulares como neuronas, células óseas, melanocitos, etcétera.
Con el desarrollo posterior, los pliegues neurales crecen
dorsad y mediad hasta fusionarse formando el tubo neural
cuyo epitelio se torna seudoestratificado y se le denomina
neuroepitelio (figura 20-3A, B). El tubo neural permanece abierto en sus extremos por un corto tiempo formando
los neuroporos craneal y caudal, éstos se cierran durante la
cuarta semana (figura 20-4). Cuando se cierran los neuroporos, la región craneal del tubo neural se expande y forma
tres dilataciones llamadas vesículas cerebrales primarias:
la vesícula más rostral se denomina prosencéfalo (cerebro
anterior), la vesícula media se conoce como mesencéfalo
(cerebro medio) y la vesícula más caudal es el rombencéfalo (cerebro posterior). Caudal al rombencéfalo, desde el
nivel del futuro cuello el tubo neural permanece del mismo
diámetro y formará la médula espinal (figura 20-5).
Durante la quinta semana se subdividen las vesículas
cerebrales de los extremos: el prosencéfalo y el rombencéfalo, que dan origen a las vesículas cerebrales secundarias;
el mesencéfalo no se divide; sin embargo, también se considera vesícula secundaria durante esta etapa.
A partir de la pared del prosencéfalo se forman dos
evaginaciones que se expanden y dan origen a dos vesículas
laterales, los telencéfalos y una vesícula media, el diencéfalo. Por otra parte, el rombencéfalo se subdivide en una
vesícula craneal llamada metencéfalo y una caudal denominada mielencéfalo, el cual se continúa con la médula
espinal en desarrollo (figura 20-6).
El crecimiento rápido del tubo neural, así como la
formación de las vesículas cerebrales secundarias, son los
responsables de que el tubo neural se doble y se formen
flexuras en algunas de sus regiones: la flexura cervical, localizada entre el cerebro posterior y la médula espinal, así
como la flexura mesencefálica (cefálica) situada a nivel del
mesencéfalo. Otra flexura se localiza entre el metencéfalo y
el mielencéfalo llamada flexura pontina (figura 20-6).
El interior de las vesículas cerebrales secundarias se
modifica y forma cavidades llamadas ventrículos, excepto
a nivel del mesencéfalo cuya cavidad se reduce y forma un
conducto denominado acueducto cerebral o de Silvio. En
el interior de las cavidades ventriculares se localizan los
plexos coroideos que producen el líquido cefalorraquídeo
(LCR) el cual circula a través de los ventrículos para ser
drenado a la circulación general en la siguiente forma: desde las cavidades del telencéfalo llamadas ventrículos laterales, el líquido cefalorraquídeo pasa por los agujeros interventriculares (de Monro) hacia la cavidad del diencéfalo
denominada tercer ventrículo. Desde el tercer ventrículo el
líquido se drena al cuarto ventrículo a través del acueducto
de Silvio. Desde el cuarto ventrículo, el cual comparten el
metencéfalo y el mielencéfalo, el líquido cefalorraquídeo
abandona el sistema ventricular a través de tres orificios
situados en su techo: un par de orificios localizados a los
137
20 Chapter 20_LOPEZ_3R.indd 137
04/08/11 18:17
138
Desarrollo del sistema nervioso: médula espinal
Membrana
bucofaríngea
Pliegues neurales
Placa
neural
Nódulo
primitivo
Línea
primitiva
Neuroporo
craneal
ino
el
o
ac
vit
S
Figura 20-1. Esquema de un embrión trilaminar visto por el dorso,
donde se observa la formación de la placa neural.
Nivel de
cierre del
tubo neural
Cresta
neural
Surco
neural
Pliegue
neural
Figura 20-4. Fotomicrografía de barrido a nivel de la cabeza de un
embrión de rata donde se observa el neuroporo craneal delimitado
por los pliegues neurales.
Ectodermo
Rombencéfalo
Mesencéfalo
Crestas
neurales
Prosencéfalo
Notocorda
Somitas
Médula espinal
en desarrollo
Figura 20-2. Esquema transversal de un embrión durante el proceso de neurulación.
Figura 20-5. Esquema sagital de un embrión durante la cuarta semana que muestra la disposición y migración de las células de la
cresta neural.
Fusión de los
pliegues
neurales
Cresta
neural
A
Tubo neural
Ectodermo
Flexura
pontina
Metencéfalo
Flexura
mesencefálica
Mielencéfalo
Mesencéfalo
Diencéfalo
Telencéfalos
Flexura
cervical
Médula espinal
Notocorda
B
Figura 20-3. Esquemas transversales que representan la formación del tubo neural. A) Fusión de los pliegues neurales. B) Integración del tubo neural hacia el celoma intraembrionario.
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Figura 20-6. Esquema sagital que muestra la disposición de las
vesículas cerebrales secundarias y las flexuras.
04/08/11 18:17
Desarrollo del sistema nervioso: médula espinal
lados de la línea media denominados agujeros de Luschka
y otro orificio que se sitúa en la línea media caudalmente
a los anteriores que se conoce como agujero de Magendi. Desde estos agujeros, el líquido cefalorraquídeo (LCR)
pasa hacia la circulación general a través del sistema venoso
de los vasos aracnoideos (figura 20-7). Una pequeña cantidad pasa al conducto ependimario de la médula espinal.
Durante la formación del tubo neural, el neuroepitelio que
forma la pared en toda su longitud, tiene una gran actividad mitótica; dichas células se consideran bipotentes, ya
que tienen la capacidad de formar sólo dos tipos celulares:
neuroblastos y glioblastos; a partir de los cuales se forma la
mayor parte de las células del sistema nervioso.
Las primeras células que se diferencian son los neuroblastos, los cuales inicialmente carecen de prolongaciones
citoplasmáticas, por lo que se les conoce como neuroblastos apolares, que al igual que el neuroepitelio conservan la
capacidad de multiplicarse. Posteriormente, en los neuroblastos apolares emergen prolongaciones citoplasmáticas
que formarán las dendritas, mientras que en el extremo
opuesto emerge una sola prolongación alargada, el axón;
a estas células se les conoce como neuroblastos bipolares.
A medida que continúa el desarrollo la célula adquiere
su forma histológica definitiva en la cual su citoplasma
se torna estrellado, se diferencian las dendritas y el axón,
convirtiéndose en neuronas que pierden la capacidad de
multiplicarse.
Una vez que se han formado todos los neuroblastos,
comienza la diferenciación de los glioblastos que darán
origen a los astroblastos y a los oligodendroblastos (figura
20-8).
Cuarto
ventrículo
Acueducto
cerebral
Agujero
interventricular
(de Monro)
Ventrículo
lateral
Tercer
ventrículo
Conducto
ependimario
Figura 20-7. Esquema sagital que muestra la disposición del sistema ventricular cerebral.
20 Chapter 20_LOPEZ_3R.indd 139
Célula
ependimaria
Neuroepitelio
Neuroblasto
Histogénesis del sistema
nervioso
Neuroblasto
bipolar
Neurona
139
Glioblasto
Astroblasto
Astrocito
protoplasmático
Oligodendroblasto
Astrocito
fibroso
Oligodendrocito
Figura 20-8. Esquema que muestra la diferenciación de las células
neuroepiteliales.
Los astroblastos se diferenciarán en astrocitos protoplasmáticos y astrocitos fibrosos, ambos tipos migran desde
el neuroepitelio hacia otras capas del sistema nervioso en
formación como la capa del manto y la capa marginal, situándose alrededor de los vasos sanguíneos; se consideran
células de sostén que además tienen algunas funciones metabólicas.
Los oligodendroblastos son células que al diferenciarse dan origen a los oligodendrocitos, cuya función es la
síntesis de mielina que reviste a los axones de las neuronas; estas células sólo mielinizan a las neuronas del sistema
nervioso central ya que las neuronas del sistema nervioso
periférico serán mielinizadas por células que proceden
de la cresta neural llamadas células de Schwan. Cuando el
neuroepitelio cumple su función de formar los tipos celulares ya mencionados, sus células se transforman en células
ependimarias (figura 20-8), que revisten el conducto ependimario de la médula espinal así como a las cavidades de
las vesículas cerebrales. El último tipo celular que aparece
durante el desarrollo del sistema nervioso son las células
de la microglia, las cuales tienen una función fagocítica y
proceden del mesodermo, éstas son las únicas que no se
forman a partir del neuroepitelio.
Desarrollo de la médula
espinal
La médula espinal se forma a partir de la región del tubo
neural localizada caudal al pliegue cervical. En esta región
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140
Desarrollo del sistema nervioso: médula espinal
el neuroepitelio que constituye la zona ventricular, prolifera y se torna seudoestratificado delimitando un espacio
denominado canal central (luz del tubo neural) en cuya
parte media se encuentra el surco limitante (figura 20-9).
El neuroepitelio origina las células madre que forman
la mayor parte de las células del sistema nervioso. Al comenzar la diferenciación de los neuroblastos, éstos migran
desde el neuroepitelio y se sitúan por fuera de la zona
ventricular, constituyendo una región denominada capa
del manto, que posteriormente dará origen a la sustancia
gris de la médula espinal. Los neuroblastos de la capa del
manto se diferencian a neuronas cuyos axones se extienden hacia la periferia formando la capa marginal, la cual
se convertirá en la sustancia blanca de la médula espinal; la
diferenciación de estas tres capas forma todos los elementos de la médula espinal (figura 20-10).
En la capa del manto los neuroblastos se agrupan y forman dos pares de placas: un par se localiza ventralmente,
las placas basales a partir de las cuales se forman las astas
anteriores de la médula, cuya función es motora; el par que
se localiza en el dorso da origen a las placas alares y originan las astas posteriores de la médula espinal de función
sensitiva.
En la línea media entre ambas placas basales y ambas
placas alares no hay cuerpos neuronales, sólo axones que
cruzan de un lado a otro, a estas regiones se les conoce
como placa del suelo y placa del techo, respectivamente. La
diferenciación de estas placas depende de diversos genes.
En la notocorda se expresa sonic hedgehog para la morfogénesis de la placa del suelo, mientras que en el ectodermo
se expresan BMP-4 y BMP-7 para la formación de la placa
del techo.
El segmento simpático del sistema nervioso vegetativo
se formará a partir de neuroblastos localizados a lo largo
de los segmentos torácicos (T1 a T12) y los primeros dos
lumbares (L1-L2), a esta región se le conoce como asta intermedia (figura 20-11).
Las neuronas que constituyen los ganglios raquídeos
así como las células de Schwan que mielinizan sus axones,
Canal
central
Cresta
neural
Neuroepitelio
Surco
limitante
provienen de células de la cresta neural que migran de manera temprana desde los pliegues neurales antes de que
éstos se fusionen para formar al tubo neural.
Durante el desarrollo de la médula espinal se forman
dos capas de mesénquima alrededor de ésta; externamente
se forma la duramadre a partir de células de mesodermo,
mientras que el mesénquima de la cresta neural forma la
piamadre y la aracnoides (figura 20-12).
La posición de la médula espinal varía en diversas etapas de su desarrollo; durante el tercer mes el cono medular
llega hasta la región sacrococcígea; durante el quinto mes
Capa
marginal
Conducto
central
Neuroblastos
Placas
alares
Surco
limitante
Placas
del techo
Asta
intermedia
Placas
basales
Placas
del suelo
Figura 20-11. Esquema transversal donde se observa la disposición de las placas basales y alares.
Ganglios
raquídeos
Astas
posteriores
Duramadre
Aracnoides
Astas
anteriores
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Neuroepitelio
(zona ventricular)
Figura 20-10. Esquema transversal donde se observan las tres regiones que originan la médula espinal.
Neuroblastos
Figura 20-9. Esquema transversal del tubo neural al comienzo de
la diferenciación del neuroepitelio para formar la médula espinal.
Capa
del manto
Piamadre
Figura 20-12. Esquema transversal donde se observa la disposición de las estructuras que conforman la médula espinal definitiva.
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Desarrollo del sistema nervioso: médula espinal
141
Meninges
Cono
medular
Piel
Arcos
vertebrales
Cuerpo
vertebral
A
B
Meninges
A
B
Figura 20-13. Esquema sagital que muestra el nivel del cono medular en diferentes etapas del desarrollo. A) Tercer mes. B) Quinto
mes. C) Al nacimiento.
llega hasta la primera vértebra sacra y al nacimiento alcanza el nivel de la tercera vértebra lumbar (figura 20-13A, B,
C).
Anomalías congénitas
de la médula espinal
Las alteraciones más frecuentes de la columna vertebral
son las disrafias, las cuales se caracterizan por defecto en la
fusión de los arcos vertebrales. Dichos defectos se pueden
producir por factores intrínsecos o extrínsecos, entre estos últimos se encuentra la carencia de algunos elementos
como el ácido fólico. Dentro de las disrafias más frecuentes
se encuentra la espina bífida.
La espina bífida es una anomalía de relativa frecuencia
y se caracteriza por la ausencia en el cierre de la región dorsal de uno o más arcos vertebrales; este defecto puede o no
estar acompañado de alteraciones en la piel, las meninges
o médula espinal. La espina bífida se puede presentar en
tres formas: espina bífida oculta, espina bífida quística con
20 Chapter 20_LOPEZ_3R.indd 141
Piel
C
Médula
espinal
Arcos
vertebrales
C
Cuerpo
vertebral
Figura 20-14. Esquemas que muestran los diversos trastornos producidos por falta de fusión de los arcos vertebrales. A) Espina bífida oculta. B) Espina bífida quística con meningocele. C) Espina bífida
quística con mielomeningocele.
meningocele y espina bífida quística con mielomeningocele.
En la espina bífida oculta el defecto de fusión es pequeño y no implica a la médula espinal ni a las meninges;
por lo general este defecto pasa desapercibido ya que no
produce síntomas en el individuo (figura 20-14A).
En la espina bífida quística el defecto de fusión es mayor y a través de éste pueden sobresalir las meninges las
cuales están cubiertas por piel dando origen a un meningocele, esta es la variante más frecuente de las disrafias (figura 20-14B). Cuando el defecto de los arcos vertebrales es
mayor, protruyen las meninges y la médula espinal produciéndose la espina bífida acompañada de mielomeningocele (figura 20-14C).
04/08/11 18:17
142
Desarrollo del sistema nervioso: médula espinal
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04/08/11 18:17
Desarrollo del sistema nervioso: médula espinal
143
Autoevaluación
Práctica. Escriba el nombre de las estructuras señaladas y conteste lo siguiente.
1
1.
2
2.
6
3.
3
5
4
4.
5.
Mesénquima
6.
Cuerpo vertebral
1. ¿Qué estructuras formará el grupo de células señalado con el número 2?
2. ¿Cuál es el origen de la estructura señalada con el número 3?
3. Cuando terminan de diferenciarse las células señaladas con el número 3, ¿qué células se forman y revisten al conducto?
4. ¿Qué región de la médula espinal se formará a partir del grupo de células señaladas con el número 4?
5. ¿Cómo se llama la estructura definitiva que forma el tejido señalado con el número 5?
6. ¿Qué estructuras se formarán a partir del tejido mesenquimatoso que se señala en la imagen con un
círculo punteado?
20 Chapter 20_LOPEZ_3R.indd 143
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144
Desarrollo del sistema nervioso: médula espinal
Realice un esquema de un corte de médula espinal que le proporcionará el profesor señalando las estructuras.
Describa brevemente las características principales de dicho tejido.
20 Chapter 20_LOPEZ_3R.indd 144
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CAPÍTULO
21
Desarrollo del sistema
nervioso: vesículas
cerebrales
Durante la quinta semana, la región craneal del tubo neural está dividida en cerebro anterior, cerebro medio y cerebro posterior. El cerebro anterior está constituido por los
derivados del prosencéfalo: dos vesículas telencefálicas a
los lados y el diencéfalo en el centro; el mesencéfalo representa al cerebro medio, mientras que el cerebro posterior está formado por los derivados del rombencéfalo: el
metencéfalo y mielencéfalo. A partir de estas estructuras
se formarán todos los componentes del sistema nervioso
central.
Al inicio del desarrollo, la pared de estas estructuras
está formada por neuroepitelio que delimita a sus cavidades, a partir del cual se formarán todas las estructuras del
cerebro. El desarrollo de estas vesículas se analiza aquí en
sentido caudocraneal.
Mielencéfalo
De las vesículas secundarias, el mielencéfalo es la vesícula
más caudal y se localiza entre el metencéfalo y la médula
espinal. En esta vesícula los neuroblastos se organizan y forman ventralmente a los lados de la línea media las placas
basales (motoras), mientras que en la región dorsal y lateral
a las placas basales se forman las placas alares (sensitivas).
Ambas regiones están separadas por el surco limitante que
separa la región motora de la región sensitiva. En el dorso
la placa del techo se adelgaza, se vuelve más amplia y se une
con el mesénquima de origen mesodérmico para constituir
la tela coroidea la cual forma los plexos coroideos cuando
el mesodermo invagina a la placa del techo (figura 21-1).
En las placas basales (motoras) se diferencian los núcleos de los pares craneales glosofaríngeo (IX par), neumogástrico (X par), espinal (XI par) e hipogloso (XII par). Las
placas alares dan origen a núcleos sensitivos para las fibras
gustativas, de los oídos y de las vísceras (figura 21-2). Un
grupo de células de las placas alares migra hacia la región
ventral para constituir las olivas bulbares. La proliferación
y diferenciación de las células en las regiones ya mencionadas dan origen externamente al bulbo raquídeo.
Metencéfalo
El metencéfalo deriva de la región craneal del rombencéfalo, está situado entre el mesencéfalo y el mielencéfalo; forma ventralmente la protuberancia (puente) y dorsalmente
origina al cerebelo. El metencéfalo comparte el cuarto ventrículo con el mielencéfalo (figura 21-3).
Los neuroblastos del metencéfalo se disponen en forma semejante al mielencéfalo; las placas basales dan origen a los núcleos de los pares craneales motores: motor
ocular externo (VI), trigémino (V) y facial (VII). En la región alar se forman estructuras sensitivas como el nervio
auditivo (VIII), así como el componente sensitivo de los
nervios trigémino y facial; al igual que en el mielencéfalo, las regiones motoras y sensitivas están separadas por el
surco limitante (figura 21-4). Algunas células de la placa
alar migran hacia el dorso para formar la placa cerebelosa
a partir de la cual se origina el cerebelo, un centro para la
coordinación de la posición y movimiento. Otras células
de esta misma región migran ventralmente y forman los
núcleos del puente (pontinos). En la región ventral del
metencéfalo confluyen y se entrecruzan las fibras nerviosas
que provienen de la corteza cerebral, del cerebelo y de la
médula espinal; esto ocasiona un crecimiento de la región
ventral formando una estructura denominada protuberancia o puente (figura 21-5).
Mesencéfalo
El mesencéfalo constituye el cerebro medio, se localiza entre el diencéfalo y el metencéfalo; es la única vesícula que
145
21 Chapter 21_LOPEZ_3R.indd 145
04/08/11 18:23
146
Desarrollo del sistema nervioso: vesículas cerebrales
Mesodermo
Tela
coroidea
Placa
cerebelosa
Mesénquima
Región
sensitiva
Placa
del
techo
IV ventrículo
Placa
alares
Cuarto ventrículo
Surco
limitante
VIII Auditivo
V Trigémino
VII Facial
VI Motor ocular externo
V Trigémino
VI Facial
Región
motora
Placas
basales
Figura 21-4. Esquema frontal a nivel del metencéfalo que muestra
los derivados de las placas alares y las placas basales.
Surco
limitante
Figura 21-1. Esquema frontal a nivel del mielencéfalo donde se
observa el tejido embrionario que dará origen a las estructuras definitivas.
Plexos
coroideos
Fibras
gustativas
de los oídos
de las vísceras
Región
sensitiva
IV ventrículo
Surco
limitante
Región
motora
Olivas
bulbares
IX Glosofaríngeo
X Neumogástrico
XI Espinal
XI Hipogloso
Figura 21-2. Esquema frontal a nivel del mielencéfalo donde se
observan los derivados definitivos.
Acueducto
cerebral
Derivados
del
metencéfalo
Mesénquima
no se subdivide; las placas alares y basales adquieren una
disposición semejante a la observada en la médula espinal:
región sensitiva dorsal y región motora ventral (figura 21-6).
La región motora de las placas basales forma: el núcleo del motor ocular común (III) y el troclear (patético o
IV par), así como el núcleo de Edinger-Westphal, el cual
regula los músculos del esfínter de la pupila y los músculos
ciliares. Los neuroblastos de las placas alares migran hacia la capa marginal y se agrupan formando dos pares de
prominencias llamadas colículos. Los colículos anteriores
(superiores) se sitúan cranealmente y constituyen centros
de relevo para las vías visuales. Los colículos posteriores se
localizan en la región caudal y son centros de relevo para
las vías auditivas (figura 21-7).
Un grupo de células de la placa alar migra ventralmente para formar el núcleo rojo y la sustancia negra; mientras
tanto las regiones ventrales y laterales de la capa marginal
se expanden y forman los pedúnculos cerebrales, los cuales
contienen fibras nerviosas que descienden desde la corteza cerebral hacia centros inferiores como el puente, bulbo
raquídeo y médula espinal. La cavidad del mesencéfalo al
comienzo del desarrollo es muy amplia, sin embargo, al diferenciarse sus estructuras, se estrecha poco a poco hasta
formar el acueducto cerebral o de Silvio (figura 21-7).
Cerebelo
Cerebelo
Cuarto
ventrículo
Vermis
cerebeloso
Puente
Derivados
del
mielencéfalo
Plexos
coroideos
Bulbo
raquídeo
Cuarto ventrículo
Núcleos
pontinos
Conducto
ependimario
Puente
Figura 21-3. Esquema sagital que muestra en la región externa los
derivados del metencéfalo y del mielencéfalo. Las flechas punteadas indican la comunicación de los extremos del cuarto ventrículo
con otras estructuras.
21 Chapter 21_LOPEZ_3R.indd 146
Figura 21-5. Esquema frontal a nivel del metencéfalo que muestra
la formación del puente en la región ventral y el cerebelo dorsalmente.
04/08/11 18:23
Desarrollo del sistema nervioso: vesículas cerebrales
Capa
marginal
Placas
alares
Plexos
coroideos
147
Placa
del techo
Agujero
de Monro
Epitálamo
Pared
lateral
Telencéfalo
Placas
basales
Tálamo
Suelo
Diencéfalo
Hipotálamo
Figura 21-6. Esquema sagital que muestra la relación de las placas alares y basales del mesencéfalo, así como la relación con el
cerebro anterior.
Diencéfalo
El diencéfalo está constituido por la placa del techo, dos
paredes laterales formadas por las placas alares y el suelo
(piso) donde se forma el infundíbulo; estas estructuras delimitan el tercer ventrículo.
La placa del techo está formada por una sola capa de
células ependimarias, cubierta por mesénquima vascularizado que al invaginarse en la placa del techo origina al
plexo coroideo del tercer ventrículo (figura 21-8).
La porción más caudal (dorsal) de la placa del techo
se evagina durante la séptima semana y forma la glándula
pineal, esta glándula sirve como receptor lumínico y secreta la melatonina. Las placas alares forman las paredes laterales del diencéfalo en donde se organizan tres núcleos:
epitálamo, tálamo e hipotálamo (figuras 21-8 y 21-9). En el
diencéfalo no existen placas basales.
Colículos
posteriores
(vías auditivas)
Colículos anteriores
(vías visuales)
El epitálamo es la prominencia más dorsal y superior
de la pared en la cual se constituyen los núcleos de la masticación y la deglución. Ventralmente al epitálamo, se forma una estructura voluminosa denominada hipotálamo, la
cual está separada del epitálamo por el surco epitalámico.
El tálamo participa como estación de relevo para la transmisión de señales hacia la corteza cerebral. En algunos individuos se fusionan ambos tálamos a través de la comisura
intertalámica, dicha estructura es un conjunto de axones
que conectan el lado derecho con el izquierdo de los tálamos. El hipotálamo es el componente más caudal (ventral) y está separado del tálamo por el surco hipotalámico.
El hipotálamo regula las funciones homeostáticas como el
sueño, la temperatura, el hambre, el equilibro hidroelectrolítico, las emociones y los ritmos de secreción glandular
(figura 21-9).
Telencéfalo
El telencéfalo es la vesícula más rostral, consiste en dos evaginaciones laterales que se forman del prosencéfalo que
Núcleos motores
Placas
alares
Placa del
techo
Troclear
(IV par)
Placas
basales
Motor ocular
común (III par)
Epífisis
Hemisferio
cerebral
Agujero de
Monro
Núcleo de
Edinger-Westphal
Sustancia
negra
Tálamo
Pedúnculos
cerebrales
Núcleos
rojos
Figura 21-7. Esquema frontal a nivel del mesencéfalo para observar los derivados de las placas basales y alares. El orificio central
corresponde al acueducto cerebral. Las flechas punteadas indican
la dirección de migración de las células de la placa alar.
21 Chapter 21_LOPEZ_3R.indd 147
Figura 21-8. Esquema frontal a nivel del diencéfalo que muestra
sus paredes laterales y algunos de sus derivados. La cavidad donde
se encuentran los plexos coroideos corresponde al tercer ventrículo
que se extiende hasta el suelo.
Hipotálamo
Epitálamo
Piso del
diencéfalo
Infundíbulo
Surco hipotalámico
Figura 21-9. Esquema sagital a nivel del diencéfalo que muestra
los derivados del techo, paredes laterales y suelo.
04/08/11 18:23
148
Desarrollo del sistema nervioso: vesículas cerebrales
darán origen a los hemisferios cerebrales cuyas cavidades
se conocen como ventrículos laterales. Hacia la mitad del
segundo mes los telencéfalos se expanden en todas direcciones, dando origen en su porción basal al cuerpo estriado, el cual después es dividido en núcleo caudado y núcleo
lenticular por la cápsula interna, misma que es conformada
por fibras nerviosas que provienen de la corteza. El resto de
la pared de los telencéfalos forma la corteza cerebral.
La región de los hemisferios que está unida al techo
del diencéfalo es muy delgada y forma un surco que se le
conoce como fisura (o cisura) coroidea. En la fisura coroidea se encuentra una sola capa de células ependimarias
cubiertas por mesénquima vascularizado que se invagina
a través de la fisura coroidea para dar origen a los plexos
coroideos de los ventrículos laterales (figura 21-10).
Al producirse la expansión de los hemisferios, éstos
cubren la cara lateral del diencéfalo, el mesencéfalo y la
porción cefálica del metencéfalo. El continuo crecimiento
origina la formación de los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital.
Todos los derivados de las vesículas cerebrales secundarias están cubiertos por mesénquima de origen mesodérmico y de la cresta neural que forman las meninges. La
cresta neural forma la piamadre y la aracnoides, mientras
que el mesodermo da origen a la duramadre.
Pared del
diencéfalo
Hipotálamo
Infundíbulo
Bolsa
de
Rathke
Estomodeo
Figura 21-11. Esquema sagital de la cabeza de un embrión que
muestra los primordios de la hipófisis.
Suelo del
diencéfalo
Infundíbulo
Tercer
ventrículo
Hipófisis
La hipófisis se desarrolla a partir de dos regiones: del ectodermo del estomodeo y del neuroepitelio del suelo del
diencéfalo, llamado infundíbulo (figura 21-11).
Durante la cuarta semana, la porción cefálica de la notocorda induce al ectodermo del techo del estomodeo para
formar una evaginación denominada bolsa de Rathke; más
adelante bajo la expresión de BMP-4 la bolsa crece e inicia su migración en sentido dorsal, atraviesa los centros de
condrificación del cuerpo del esfenoides y se dirige hacia
Bolsa
de Rathke
Restos de la
bolsa de Rathke
Figura 21-12. Esquema sagital de la cabeza de un embrión que
muestra los primordios de la hipófisis.
Corteza
cerebral
Fisura
coroidea
Plexo
coroideo
Adenohipófisis
Neurohipófisis
Pars intermedia
Ventrículo
lateral
Núcleo
caudado
Núcleo
lenticular
Silla turca del
esfenoides
Cápsula
interna
Diencéfalo
Figura 21-10. Esquema frontal que muestra los derivados del telencéfalo. El círculo punteado delimita lo que fue el cuerpo estriado.
21 Chapter 21_LOPEZ_3R.indd 148
Figura 21-13. Esquema que muestra los componentes definitivos
de la hipófisis.
04/08/11 18:23
Desarrollo del sistema nervioso: vesículas cerebrales
el infundíbulo. Durante la migración de la bolsa de Rathke
pueden quedar restos en cualquier sitio a lo largo de su trayecto; cuando dichos restos proliferan pueden formar un
tumor llamado craneofaringioma (figura 21-12).
Al final del segundo mes la bolsa de Rathke pierde su
conexión con el estomodeo, se sitúa en la silla turca del
esfenoides y hace contacto con el infundíbulo formando
la adenohipófisis con su par intermedia. Al mismo tiem-
149
po que ocurre la morfogénesis de la adenohipófisis, en el
piso del diencéfalo prolifera el neuroectodermo del infundíbulo el cual desciende y atraviesa el mesodermo subyacente en dirección de la bolsa de Rathke con la cual hace
contacto. Una vez en su lugar, el infundíbulo es invadido
por fibras nerviosas procedentes de neuronas ubicadas en
la región hipotalámica, constituyendo la neurohipófisis o
hipófisis posterior (figura 21-13).
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21 Chapter 21_LOPEZ_3R.indd 149
04/08/11 18:24
150
Desarrollo del sistema nervioso: vesículas cerebrales
Autoevaluación
Práctica. Escriba el nombre de las estructuras señaladas y conteste las preguntas.
7
1
1.
2
2.
3
3.
4
4.
6
5.
5
6.
7.
Mesénquima
Figura A 21-1. Corte frontal de la cabeza de un feto humano de ocho semanas.
1. ¿Cuál vesícula cerebral secundaria formó la estructura señalada con el número 1?
2. ¿Qué contiene la cavidad señalada con el número 2?
3. Cuando se divida la estructura marcada con el número 3, ¿qué formará?
4. ¿Cómo se llama la estructura que divide al tejido marcado con el número 3?
5. ¿Cómo se llama la cavidad marcada con el número 4?
6. ¿A cuál vesícula cerebral corresponde la cavidad marcada con el número 4?
21 Chapter 21_LOPEZ_3R.indd 150
04/08/11 18:24
Desarrollo del sistema nervioso: vesículas cerebrales
151
7. ¿Cuáles son los componentes embrionarios que formaron la estructura marcada con el número 7?
8. ¿Cómo se llama la región marcada con el número 5?
9. ¿Qué estructura se origina en la región marcada con el número 5 y que dará origen a una región de la
hipófisis?
10. ¿Qué estructura formará el mesénquima que está en contacto con el tejido nervioso (indicado con la
flecha punteada)?
11. ¿A través de qué estructura comunicará la cavidad marcada con el número 4 con la cavidad marcada con
el número 2?
12. ¿A través de qué estructura se comunica el cuarto ventrículo con la cavidad marcada con el número 4?
21 Chapter 21_LOPEZ_3R.indd 151
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CAPÍTULO
22
Órganos
de los sentidos:
desarrollo del ojo
Durante el desarrollo del ojo se ejercen fenómenos inductivos en los cuales se expresa o se reprime la actividad de
diversos genes; estos fenómenos deben de presentarse en
el momento exacto y en el espacio adecuado para que la
morfogénesis sea correcta.
A través de estudios desarrollados en algunos animales
inferiores se ha determinado que durante la morfogénesis
del ojo se expresan alrededor de 2 500 genes, en este capítulo se consideran sólo los más importantes, en especial la
expresión de Pax-6, denominado gen maestro de la morfogénesis del ojo.
Formación de las vesículas
ópticas
El desarrollo del ojo inicia a los 22 días, con la aparición de
un par de depresiones localizadas en los pliegues neurales,
los surcos ópticos (figura 22-1). Posteriormente, cuando se
cierra el tubo neural, el prosencéfalo se subdivide y forma
el telencéfalo y el diencéfalo; en este último se observan
dos evaginaciones originadas de los surcos ópticos, denominadas vesículas ópticas, rodeadas de mesénquima que
procede de células de la cresta neural y de mesodermo (figura 22-2). La pared de las vesículas ópticas procede del
diencéfalo, por tanto, está constituida por neuroepitelio;
la cavidad de esta estructura es una continuación del tercer
ventrículo.
Las vesículas ópticas se alargan y forman una porción
proximal llamada pedículo óptico; la porción distal hace
contacto con el ectodermo superficial al cual inducen para
que éste forme la placoda del cristalino; en dicho evento
participa la expresión de Pax-6.
La placoda es visible en embriones humanos en la región lateral de la cabeza a partir de la cuarta semana (figuras 22-3 y 22-4).
Formación de la copa óptica
Durante la sexta semana, bajo la inducción de la placoda del cristalino, la vesícula óptica se invagina formando
la copa óptica (cúpula óptica) integrada por dos paredes:
capa externa e interna de la retina, la cavidad de la vesícula
óptica queda reducida entre ambas capas de la retina y forma el espacio intrarretiniano (figura 22-5).
En la región distal de la copa óptica, los bordes formados por la fusión de ambas capas de la retina limitan
un espacio circular amplio que posteriormente se reducirá para constituir la pupila (figura 22-5). Los bordes de la
copa óptica en la región caudal permanecen sin fusionarse
originando una abertura denominada fisura coroidea, la
cual recorre caudalmente al pedículo óptico (figura 22-6);
a través de dicha fisura penetra el mesénquima que formará el cuerpo vítreo y los vasos hialoideos.
Formación de la retina
La diferenciación de la retina requiere la expresión de
Pax-6, además de otros genes no menos importantes. En
la sexta semana las células que constituyen la capa externa de la retina inician la síntesis de melanina originando
de esta manera la capa pigmentaria de la retina. Por otra
parte, el neuroepitelio que constituye la capa interna de la
retina (retina nerviosa) prolifera y se diferencia a neuronas
especializadas: conos, bastones, células de sostén y células
ganglionares; este proceso sucede sólo en las cuatro quintas partes posteriores de la retina nerviosa (figura 22-7).
Durante esta etapa, los conos y bastones se conectan a las
células ganglionares cuyos axones se alargan formando el
nervio óptico, el cual se prolonga dentro del pedículo óptico. La formación del nervio óptico está dirigida por Pax-2.
Al diferenciarse ambas capas de la retina desaparece poco
a poco el espacio intrarretiniano.
152
22 Chapter 22_LOPEZ_3R.indd 152
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Órganos de los sentidos: desarrollo del ojo
Neuroporo
craneal
Neuroporo
craneal
Surcos
ópticos
153
Placoda
ótica
Placoda del
cristalino
Pliegues
neurales
Neuroporo
caudal
Figura 22-4. Esquema sagital de un embrión de cuarta semana
que representa la formación de la placoda del cristalino.
Figura 22-1. Esquema sagital de un embrión humano durante la
cuarta semana. Se muestra la neurulación en el dorso del embrión y
la formación de los surcos ópticos en los pliegues neurales.
Formación
de la cámara vítrea
Por detrás del cristalino en formación se localiza un espacio denominado cámara vítrea, cuyo fondo está delimitado
por la retina (figura 22-7). En la cámara vítrea el mesénquima forma el humor vítreo y los vasos hialoideos; estos
últimos nutren a la vesícula del cristalino mientras éste
Diencéfalo
Vesícula
óptica
Pedículo
óptico
Tercer
ventrículo
Ectodermo
Placoda del
cristalino
invaginándose
Espacio
intrarretiniano
Capa externa
de la retina
Invaginación
de la pared
anterior
Figura 22-2. Esquema frontal que representa la formación de las
vesículas ópticas a partir del diencéfalo.
A
Pedículo
óptico
Placoda
del
cristalino
Capa interna
de la retina
B
Vesícula
óptica
Figura 22-3. Esquema frontal de la cabeza de un embrión que representa la formación del pedículo óptico.
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Cavidad de
la capa óptica
Figura 22-5. Esquemas que muestran la formación de la copa óptica y sus componentes. A) Invaginación de la vesícula óptica. B)
Formación de las capas embrionarias de la retina. La flecha punteada indica la comunicación de la copa óptica con el tercer ventrículo.
El círculo punteado indica el espacio que delimitan los bordes de la
copa correspondiente a la futura pupila.
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Órganos de los sentidos: desarrollo del ojo
Borde de
la copa
óptica
Capa
externa
de la
retina
Mesénquima
Ectodermo
Pedículo
óptico
Futura
pupila
Cámara
vítrea
Fibras primarias
del cristalino
Figura 22-6. Esquema que muestra el aspecto externo de la copa
óptica. La línea circular marca el borde de la copa óptica.
se desarrolla. Después la región distal de los vasos hialoideos degenera de tal manera que no interfieran con la función del cristalino. La región proximal de los vasos hialoideos origina la arteria central de la retina, la cual se aloja
dentro del nervio óptico. La degeneración prematura de
los vasos hialoideos tiene como consecuencia la falta del
desarrollo del cristalino.
Formación del cristalino
Al finalizar la cuarta semana, la placoda del cristalino presenta una depresión en su cara externa llamada fóvea del
cristalino (figura 22-5A); la cual durante la quinta semana
se invagina y forma la vesícula del cristalino. Durante la sexta semana, la vesícula del cristalino se aloja en el interior de
la copa óptica y a partir de esta etapa se inicia la formación
de las fibras primarias del cristalino bajo la influencia del
gen Sox; dichas fibras crecen en dirección dorsoventral, y
en ellas se depositan proteínas cristalinianas de tipo α, β, γ
(figura 22-8). El ligamento suspensorio del cristalino se for-
Capa pigmentaria
de la retina
Párpado
superior
Vesícula del
cristalino
Figura 22-8. Esquema de la formación de la vesícula del cristalino
y las fibras primarias al inicio de la sexta semana.
ma a partir del mesénquima que se introdujo por la fisura
coroidea, dicho ligamento se conecta al cuerpo ciliar que
está constituido por músculo liso cuya actividad permitirá
el cambio de forma del cristalino (figura 22-9).
Durante la morfogénesis del cristalino se expresan dos
genes importantes a nivel de la placoda del cristalino, Eya-1
y Eya-2, los cuales dependen de Pax-6, si este último gen no
se expresa, el desarrollo se detiene dando lugar a la anomalía llamada afaquia.
Formación del iris
En la periferia del borde de la copa óptica se forma el cuerpo ciliar, en ese sitio se unen las capas externa e interna de
la retina que fusionadas crecen en dirección del centro
de la copa óptica, sin llegar a ocluirla formando el iris; el
espacio que permanece se conoce como pupila. La capa
interna de la retina compuesta de neuroepitelio da origen
a los músculos dilatador y constrictor del iris, mientras que
la capa externa forma la lámina pigmentada del iris.
Epitelio
corneal
Cuerpo
ciliar
Apoptosis en el
mesénquima
Cámara
vítrea
Cristalino
Tejido
conjuntivo
Cristalino
Endotelio
corneal
Capa nerviosa
de la retina
Párpado
inferior
Figura 22-7. Corte frontal a nivel del ojo de un feto de siete semanas.
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Vasos
hialoideos
Ligamento
suspensorio
Figura 22-9. Esquema que ilustra la formación de las estructuras
internas del globo ocular.
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Órganos de los sentidos: desarrollo del ojo
Formación de las cámaras
acuosas del ojo
El área localizada entre la córnea y el iris, así como la zona
entre el iris y el cristalino, se encuentran ocupadas por
mesénquima, durante la séptima semana, bajo la influencia inductora del cristalino, dicho mesénquima presenta
apoptosis, lo cual da lugar a la formación de espacios por
vacuolización denominados cámaras acuosas (figura 22-7).
Se forman dos cámaras: la cámara anterior, localizada entre
la córnea y el iris y la cámara posterior, localizada entre el
iris y el cristalino (figura 22-10). Dichas cámaras están ocupadas por humor acuoso producido por el cuerpo ciliar,
este líquido es drenado a los vasos coroideos a través de los
agujeros de Schlemm, localizado en el ángulo iridocórneoescleral.
155
Iris
Cámara
posterior
Córnea
Pupila
Cámara
anterior
Figura 22-10. Esquema que ilustra la formación del iris y de las
cámaras acuosas (anterior y posterior).
Formación de la córnea
Durante la séptima semana se inicia la formación de la córnea cuando el ectodermo superficial es inducido por la
vesícula del cristalino para que éste se diferencie hacia epitelio cuboideo, que formará la cubierta epitelial superficial
de la córnea. Por otro lado, el mesodermo prolifera para
constituir el centro fibroso. Por último, la capa endotelial
de la córnea se forma a partir de células que proceden de
la cresta neural (figuras 22-7 y 22-10).
Durante la séptima semana inicia la formación del párpado superior y de los sacos conjuntivales, ambas estructuras están revestidas por una membrana denominada conjuntiva, la cual cubre también parte de la esclerótica, sin
llegar a cubrir la córnea (figura 22-7).
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El globo ocular está revestido por la coroides, capa vascularizada que procede de células de la cresta neural. Externamente, el ojo y el nervio óptico poseen una cubierta
firme y fibrosa llamada esclerótica, que proviene del mesodermo.
Los globos oculares inicialmente están localizados en
la región lateral de la cabeza, conforme avanza su desarrollo se desplazan en dirección anterior hasta su posición definitiva en la cara, lo cual permitirá una visión estereoscópica. El desplazamiento ocular está dirigido por la expresión
del gen Pax-6, una vez que llegan a su sitio definitivo el
gen Sonic Hedgehog reprime a Pax-6 inhibiendo el avance
del globo ocular.
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156
Órganos de los sentidos: desarrollo del ojo
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Órganos de los sentidos: desarrollo del ojo
157
Autoevaluación
Práctica. La fotografía muestra un corte rostral de un embrión de sexta semana a nivel del desarrollo del ojo.
Asigne las nomenclaturas correspondientes y conteste las preguntas:
1
7
1.
2
2.
6
3.
3
4.
5.
6.
5
4
7.
1. Región cuyas células son capaces de producir melanina.
2. Estructura que se origina por inducción de la vesícula óptica.
3. Es la región donde se diferencian neuronas especializadas para la función de este órgano.
4. Cuando degenera prematuramente la región distal de las estructuras señaladas con el número 5, ¿qué
sucede con la estructura marcada con el número 4?
5. De las estructuras observadas en el corte, mencione cuál es inducida por el cristalino.
6. Su desarrollo depende de los genes Eya-1 y Eya-2 inducidos por Pax-6.
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Órganos de los sentidos: desarrollo del ojo
Realice un esquema de un corte de ojo que le proporcionará el profesor señalando las estructuras. Describa
brevemente las características principales de los elementos que señaló.
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CAPÍTULO
23
Análisis de estructuras
embrionarias
en material vivo
de aves
Introducción
El objetivo de esta práctica es identificar y analizar las características morfológicas de estructuras en embriones de
ave (pollo) vivos y posfijados como: vesículas cerebrales,
tubo cardiaco, somitas, extremidades, copa óptica y procesos faciales.
Material
Huevos embrionados
1 Recipiente de “finger bowl”
1 Cajas de Siracusa
1 Espumadera
1 Tijeras para cortar papel
1 Tijeras de microdisección
2 Pinzas finas
2 Jeringas de tuberculina
1 Pipeta Pasteur con bulbo succionador
1 Gotero con fijador de Bouin
Papel filtro
Gasas
Solución salina (0.9%)
Incubación
Antes de colocar los huevos embrionados en la incubadora,
se marcan con una cruz y se posicionan con la cruz hacia
arriba, ya que ésta indica el lugar donde se encuentra el
embrión.
Posteriormente se incuban los huevos a 38 °C por 72 h,
tras las cuales se obtienen los embriones en el laboratorio
(figura 23-1).
Procedimiento para liberar
el vitelo del cascarón
Antes de la obtención del embrión se organiza el campo
de trabajo en el cual debe de estar el material mencionado. Una vez hecho esto se prepara un recipiente de “finger
bowl” con solución salina tibia, se casca el huevo por el lado
contrario a donde se dibujó la cruz y se introduce en el
recipiente con solución salina (figura 23-2).
Después se debe separar el cascarón en dos mitades,
para ello se sitúan los pulgares en la región cascada, a la vez
que se abre el cascarón hacia afuera, permitiendo que el
vitelo (yema) se deposite en el líquido (figura 23-3).
Una vez realizado lo anterior, se aprecia el embrión
dentro de una red de vasos sanguíneos llamada plexo vascular (figura 23-4), de inmediato llama la atención el latido cardiaco. Al terminar este proceso se debe de revisar el
embrión bajo el microscopio estereoscópico e identificar
sus estructuras.
Procedimiento de obtención
del embrión para su fijación
Una vez observadas las características morfológicas del
embrión vivo, se inicia el proceso de montaje en bloque,
del cual sólo el primer paso, la fijación, se llevará a cabo
en esta práctica. Es importante recordar que el vitelo está
contenido en una membrana delgada sobre la cual se encuentra el embrión en su plexo vascular, por lo que para
obtenerlo se procede a separarlo del vitelo, para eso se jala
la membrana con una pinza y se recorta siguiendo la circunferencia del plexo vascular. Una vez recortada, sin dejar
de pinzar la membrana, se introduce una espumadera por
debajo de ella, agitando suavemente hasta que la membrana se distienda sobre la espumadera. Después se traslada el
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Análisis de estructuras embrionarias en material vivo de aves
Figura 23-3. La fotografía muestra la forma en que se separan los
extremos del cascarón.
Plexo vascular
Figura 23-1. Incubadora marca Greco en la cual se procesó el material para esta práctica.
Embrión
embrión a una caja de Siracusa que también contiene un
poco de solución salina, en la que se extiende la membrana
con el embrión en su centro (figura 23-5).
Después de pasar el embrión a la caja de Siracusa,
se retira el sobrante de la solución salina con una pipeta,
cuidando de no succionar al embrión. Se utiliza un papel
filtro de forma circular al tamaño del fondo de la caja de
Siracusa, se le recorta un orificio un poco más grande que
el tamaño del embrión, el cual se pega a la membrana, y le
agrega la solución fijadora de Bouin (figura 23-6). De esta
manera se puede manipular el embrión a través del papel
filtro en los siguientes pasos de la técnica. El fijador permite observar ciertas características morfológicas de embriones pequeños ya que tiñe los contornos de las estructuras
Figura 23-2. La fotografía muestra la forma en que se introduce el
huevo cascado dentro del recipiente de “finger bowl”.
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Vitelo
Figura 23-4. La fotografía muestra el vitelo en cuya superficie se
observa un embrión de pollo.
Figura 23-5. Membrana del vitelo extendida en cuyo centro se encuentra el embrión. El tejido está inmerso en solución salina.
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Análisis de estructuras embrionarias en material vivo de aves
Figura 23-6. Embrión fijo al papel filtro para la continuación del proceso de la técnica de montaje en bloque.
delimitando las cavidades como, por ejemplo, tubo cardiaco, vesículas cerebrales, vesículas ópticas y óticas, etcétera.
Momentos después de la fijación y antes de analizar las
características del embrión, se debe de retirar la membrana
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161
Figura 23-7. Técnica para retirar la membrana amniótica del embrión.
amniótica para visualizar mejor los tejidos. Con ayuda del
profesor o del becario retire la membrana amniótica utilizando dos jeringas de tuberculina, tal y como se observa en
la figura 23-7.
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162
Análisis de estructuras embrionarias en material vivo de aves
Autoevaluación
Autoevaluación
Práctica. Después de obtener el embrión vivo (primera parte) identifique bajo el microscopio todas las características morfológicas que le sea posible. Observe con detalle el latido cardiaco y enfoque alguno de los vasos
sanguíneos de menor calibre en los cuales observará el paso de los eritrocitos (como arenilla) con cada latido
cardiaco. Revise la región que ocupa el encéfalo, en la cual podrá distinguir algunas de sus vesículas, posteriormente revise los arcos faríngeos, si es posible cuente cuántos son y analice las características del primer
arco. Revise las características de la copa óptica intentando identificar la fisura coroidea. En el dorso del embrión busque la vesícula ótica; revise también el número de somitas. En algunas ocasiones las estructuras ya
mencionadas quizá no puedan observarse en tejido vivo por lo que debe de buscarlas nuevamente después de
haber fijado el embrión ya que la solución fijadora (Bouin) delimita las cavidades del embrión. A fin de analizar
las estructuras mencionadas en el embrión posfijado debe retirar la membrana amniótica como se lo indicará
el profesor y después de analizarlas conteste lo siguiente:
1. ¿Qué regiones del sistema nervioso le fue posible distinguir?
2. ¿Qué características de los arcos faríngeos puede describir?
3. ¿Qué características del tubo cardiaco observó?
4. ¿Le fue posible distinguir los arcos aórticos?, si es así escriba cuáles.
5. ¿El embrión tiene esbozos de alguna de las extremidades?, si es así escriba cuáles y la forma.
6. ¿Qué procesos faciales le fue posible distinguir?
7. De acuerdo con las características morfológicas que se observan en el embrión de pollo, ¿en el humano,
a qué edad correspondería?
8. ¿Qué le pareció esta práctica y qué le gustaría que se modificara o se agregara en futuros cursos?
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Análisis de estructuras embrionarias en material vivo de aves
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Realice un esquema de las características morfológicas más relevantes, señale dichas estructuras y realice
una breve descripción de las mismas.
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ERRNVPHGLFRVRUJ
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