DESARROLLO DEL CORAZÓN - Departamento de Histología y
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DESARROLLO DEL CORAZÓN - Departamento de Histología y
15/12/2010 DESARROLLO DEL CORAZÓN I. Reseña de la anatomía del desarrollo cardíaco II. Aspectos celulares y moleculares a destacar en el desarrollo cardíaco Gabriel Anesetti Prof. Adj. del Departamento de Histología y Embriología 2010 1 Desarrollo del corazón Características anatómicas y funcionales a tener en cuenta 2 1 15/12/2010 Desarrollo del corazón 3 Desarrollo del corazón Islotes angiogénicos (Wolff y Pander) 4 2 15/12/2010 Desarrollo del corazón Mesodermo cardiogénico Inducción del mesodermo cardiogénico 5 Desarrollo del corazón Plegamiento del embrión y sus consecuencias sobre el desarrollo cardíaco 6 3 15/12/2010 Desarrollo del corazón Plegamiento del embrión y sus consecuencias sobre el desarrollo cardíaco 7 Desarrollo del corazón Estructura del tubo cardíaco: Endocardio Epimiocardio Gelatina cardíaca 8 4 15/12/2010 Desarrollo del corazón Sistema vascular primitivo 9 Desarrollo del corazón Modificaciones en la morfología externa del tubo cardíaco 10 5 15/12/2010 Desarrollo del corazón Variaciones en la morfología externa del tubo cardíaco 11 Desarrollo del corazón Tabicación aurículoaurículo-ventricular 12 6 15/12/2010 Desarrollo del corazón Defectos en la tabicación aurículoaurículo-ventricular 13 Desarrollo del corazón Remodelación sino sino--auricular 14 7 15/12/2010 Desarrollo del corazón Tabicación auricular Septum primum Ostium primum Foramen oval Ostium secundum Septum secundum 15 Desarrollo del corazón Defectos de la tabicación auricular 16 8 15/12/2010 Desarrollo del corazón Incorporación del seno venoso en la pared de la aurícula derecha 17 Desarrollo del corazón Incorporación de la vena pulmonar en la pared de la aurícula izquierda 18 9 15/12/2010 Desarrollo del corazón Tabicación ventricular Tabique muscular Tabique membranoso 19 Desarrollo del corazón Remodelación ventricular 20 10 15/12/2010 Desarrollo del corazón Defectos de la tabicación ventricular 21 Desarrollo del corazón Tabicación del tronco arterioso 22 11 15/12/2010 Desarrollo del corazón Tabicación del tronco arterioso 23 Desarrollo del corazón Alteraciones en la tabicación del tronco arterioso 24 12 15/12/2010 Desarrollo del corazón Tabicación del tronco arterioso y formación de las válvulas 25 Desarrollo del corazón Alteraciones en la tabicación del tronco arterioso y formación de las válvulas 26 13 15/12/2010 Desarrollo del corazón Circulación fetal 27 DESARROLLO DEL CORAZÓN I. Reseña de la anatomía del desarrollo cardíaco II. Aspectos celulares y moleculares a destacar en el desarrollo cardíaco Departamento de Histología y Embriología - 2010 28 14 15/12/2010 Desarrollo del corazón Exp. Biol. Med., Vol. 232, No. 7, 852-865 (2007) Figure 1. (A) Cardiogenesis during chicken gastrulation. St. refers to Hamburger and Hamilton stages. Stage 3: Cardiac progenitor cells caudal to Hensen’s node are in the same anteroposterior order as their eventual positions in the tubular heart. Stage 5: Cardiac progenitor cells in the bilateral HFRs in the lateral plate mesoderm. Stage 7: HFR cells migrate to form the cardiac crescent. In addition, the secondary heart field forms. Stage 12: Tubular heart with distinguishable chamber primordia including the conus, primitive right ventricle (Rt. vent.) and left ventricle (Lt. vent.), and sinus venosus (SV). Modified from Brand (2). (B) Cross-section of stage 8 chicken embryo depicting the ectodermal and endodermal layers that surround the somatic and splanchnic mesoderm. (C) Signaling pathways between germ cell layers that act to induce cardiogenic mesoderm. Positive acting signals in the endoderm and the mesoderm signal splanchnic mesodermal cells to become cardiogenic. Inhibitory signals from the ectoderm, Hensen’s node, the notochord, and from within the 29 mesoderm inhibit cardiogenesis. Modified from Brand (Ref. 2; used with permission of Elsevier). Desarrollo del corazón Figure 5. (A) Heart tube looping and the L/R embryonic axis. Chamber precursors aligned in the anteroposterior orientation in the linear heart tube are brought into the appropriate left-right juxtaposition for septation and establishment of the left and right ventricular chambers by looping of the heart tube. (B) Network of interacting signal transduction pathways that institute a left-right asymmetry within the chick embryo. Left/right asymmetry is initiated by asymmetric expression of activinβB (AβB) within Hensen’s node. AβB inhibits Shh expression in the right portion of the node, allowing its expression in the left portion, where it diffuses into the adjacent LPM and induces Nodal expression either directly or via caronte, an antagonist of BMP action. Certain BMPs, such as BMP-2 and BMP-4, and Vg1 maintain Nodal expression in the LPM as its expression domain expands with time. ActivinβB also acts to prevent establishment of a leftward identity in the right LPM by imposing a "Nodal-free zone" by increasing BMP-4 and FGF8 signaling to inhibit Shh and activate cSnR. Exp. Biol. Med. ]], Vol. 232, No. 7, 852-865 (2007) 30 15 15/12/2010 Desarrollo del corazón 31 Desarrollo del corazón 32 16 15/12/2010 Desarrollo del corazón Trends in Cardiovascular Medicine Volume 19, Issue 4, May 2009, Pages 130-135 Figure 2. Cardiac progenitor cells and the ToF syndrome. The diagram illustrates the four classic features that characterize ToF compared with the normal adult heart. Regions derived from the primitive heart tubes (yellow) and from the secondary heart field (green) are highlighted. The diagram shows how the malformations seen in ToF may be due to an altered migration and differentiation of cardiac progenitor cells originating from the recently discovered secondary heart field. 33 Desarrollo del corazón PROEPICARDIAL DEVELOPMENT 34 17 15/12/2010 Desarrollo del corazón The epicardium is embryologically formed by the outgrowth of proepicardial cells over the naked heart tube. Following epithelialmesenchymal transformation, EPDCs form the subepicardial mesenchyme and subsequently migrate into the myocardium, and differentiate into smooth muscle cells and fibroblasts. They contribute to the media of the coronary arteries, to the atrioventricular valves, and the fibrous heart skeleton. Furthermore, they are important for the myocardial architecture of the ventricular walls and for the induction of Purkinje fiber formation. Special Issue: Cardiac Development TheScientificWorldJOURNAL (2007) 7, 1777–1798 35 Desarrollo del corazón 36 18 15/12/2010 37 Desarrollo del corazón Bibliografía básica Anatomía del desarrollo Embriología clínica. Moore, Persaud. Elsevier; 8ª Edición (2009) Embriología Médica de Langman: Con Orientación Clínica. Sadler. Editorial Medica Panamericana (2004) Anatomía del desarrollo y más Cardiac Development and Implications for Heart Disease. Epstein JA., N Engl J Med 2010;363:163847. How to Make a Heart: The Origin and Regulation of Cardiac Progenitor Cells. Vincent SD and Buckingham ME . Current Topics in Developmental Biology, Volume 90 , Chapter 1, pp 1-41 Cardiovascular Embryology. Abdulla, R, Blew, GA, Holterman MJ. (2004) Pediatr Cardiol 25:191–200 38 19 15/12/2010 Desarrollo del corazón Bibliografía adicional Origin, Fate, and Function of Epicardium-Derived Cells (EPDCs) in Normal and Abnormal Cardiac Development. Lie-Venema et al. TheScientificWorldJOURNAL (2007) 7, 1777–1798 Cardiovascular Development and the Colonizing Cardiac Neural Crest Lineage. Snider et al. TheScientificWorldJOURNAL (2007) 7, 1090–1113 Tetralogy of Fallot as a Model to Study Cardiac Progenitor Cell Migration and Differentiation During Heart Development. Di Felice and Zummo. Trends Cardiovasc Med (2009)19:130–135 Signal Transduction in Early Heart Development (I): Cardiogenic Induction and Heart Tube Formation. Wagner and Siddiqui. Exp Biol Med (2007) 232:852–865 Second lineage of heart forming region provides new understanding of conotruncal heart defects. Nakajima Congenital Anomalies (2010) 50, 8–14 39 20