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Embriologia 3 Aula 2 – Circulação Fetal Hematopoese Nos seres humanos, a primeira evidencia de formação de células e vasos sanguíneos é no mesoderma do saco vitelino por volta do 17º dia de desenvolvimento embrionário. As células do mesoderma são indiferenciadas e, em um determinado momento começarão a expressar genes que farão com que elas se diferenciem em grupamentos celulares determinados hemangioblastos, formando espécies de ilhas de progenitoras hematopoiéticas e endoteliais. Na parede do saco vitelino são formados eritrócitos nucleados. Então, próximo do 17º dia de desenvolvimento embrionário começa a formação de eritrócitos que posteriormente irão colonizar o fígado no evento chamado “Primeira Colonização Hepática”, que é o fornecimento de eritrócitos primitivos nucleados, contendo hemoglobina embrionária. Depois, teremos a segunda colonização hepática, onde o fígado começara a produzir células-tronco hematopoiéticas definitivas, com eritrócitos definitivos (anucleados – que sintetizam hemoglobina fetal), células mieloides e linfoides, sendo assim as primeiras células do sangue de origem intraembrionária. Porém, de onde vem essas células que fazem a segunda colonização hepática? Elas vêm de uma região chamada Aorta-Gônada- Mesonefra (AGM), que é uma região da aorta que fica próxima do desenvolvimento das gônadas e dos rins. Nessa região, na parede da aorta, serão geradas células hematopoiéticas, que surgem a partir do 27º dia e desaparecem aos 40 dias de desenvolvimento, após esse período, a aorta nunca mais produzirá essas células, sendo assim dado o início da segunda colonização hepática. Sendo assim, o primeiro local de hematopoese que temos é o saco vitelino, sendo posteriormente substituído pela região do AGM, que produzirão células hematopoiéticas que irão fazer a segunda colonização do fígado que, após essa colonização, assume como órgão hematopoiético, pois as células que o colonizaram são capazes de se replicar. Posteriormente, o sítio definitivo da hematopoese é estabelecido, migrando para a medula óssea através da colonização por células- tronco hematopoiética em torno da 10 ou 11ª semana do desenvolvimento. No que se refere a hemoglobina, temos que as células produzidas no saco vitelino tem hemoglobina embrionária. No fígado, quando há a segunda colonização temos células- tronco hematopoiéticas que são capazes de produzir a hemoglobina fetal e, antes do nascimento, a medula óssea assume como órgão hematopoiético e começa a produção de células com hemoglobina de adultos. E então essas células que fazem a segunda colonização no fígado e posteriormente colonizam a medula óssea são pluripotentes e poderão dar origem a todas as células mieloides e linfoides que compões o sangue. Vascularização intraembrionária Nós vimos a formação de um vaso importante, que é o coração, que tem sua origem no mesoderma cardiogênico, que fica localizado em uma porção mais cranial do mesoderma esplâncnico intraembrionário (mesoderma que fica associado ao endoderma), sendo que os vasos sanguíneos serão originados desse mesoderma esplâncnico. Os vasos sanguíneos tem origem por volta do 18º dia de desenvolvimento embrionário e, ao contrário do que foi observado no saco vitelino, a formação de vasos sanguíneos no mesoderma intraembrionário não está associado à hematopoese (exceto na região AGM), sendo que esses vasos recebem as células sanguíneas da região vitelínica e posteriormente do AGM. Sendo assim, células endoteliais formam estruturas vesiculares que se unem em longos tubos ou vasos, originando o sistema circulatório do embrião. Vasos são remodelados e expandidos por angiogênese. Angiogênese X Vasculogênese → A vasculogênese é a formação do vaso sanguíneo do nada, através de diferenciações de células mesenquimais. A angiogênese é a partir de fusão e remodelações de vasos pré-existentes, sendo possível por meio de brotamentos (alongamentos) de vasos ou intussuscepção (divisão) de vasos pré-existentes. Hematopoese e vascularização Resumindo o que falamos até agora: O primeiro sítio hematopoiético é extraembrionário, através de mesoderma do saco vitelino (eritrócitos nucleados + hemoglobina embrionária), que possibilita a primeira colonização hepática. O primeiro sítio hematopoiético intraembrionário fica na região AGM, que forma eritrócitos anucleados + hemoglobina fetal + outras células sanguíneas), possibilitando a segunda colonização hepática. O sítio definitivo hematopoiético é na medula óssea, onde são produzidas as células sanguíneas com hemoglobina adulta. No que se refere a vascularização intraembrionária, temos a vasculogênese (origem do mesoderma esplâncnico – não associado a hematopoese) e a angiogênese (brotamento e ramificação de vasos já existentes). O sistema venoso do embrião em desenvolvimento é composto pelas veias vitelinas direita e esquerda, as veias umbilicais direita e esquerda e as veias cardinais comuns direita e esquerda. Essas veias cardinais comuns são formadas pela confluência da veia cardinal anterior e da veia cardinal posterior. As veias do sistema vitelino drenam o trato gastrointestinal e os derivados do intestino no futuro. O sistema umbilical carrega sangue oxigenado da placenta para o embrião/feto. O sistema cardinal drena o sangue da cabeça, pescoço e parede corporal. Na imagem temos uma vista dorsal do coração, sendo possível observar no seio venoso a formação da veia cardinal comum, o par da veia cardinal e o par da veia umbilical. Então temos que os sistemas venosos são inicialmente simétricos bilateralmente e convergem para os cornos dos seios venosos. Durante o desenvolvimento embrionário, a circulação do feto é deslocada para o átrio direito, deslocando todo o retorno venoso do feto. Portanto, esse deslocamento do retorno venoso sistêmico para o átrio direito irá causar uma remodelação no sistema venoso que antes era simétrico. Sendo assim, com o passar do tempo haverá uma preferencia da porção direita enquanto haverá uma involução da maior parte das estruturas venosas esquerdas. O sistema vitelino, que inicialmente era presente em par, com uma porção direita e esquerda, sofre uma involução da veia vitelina esquerda enquanto a veia vitelina direita desenvolve sinusoides hepáticos, formará a porção terminal da veia cava inferior, formará estruturas como a veia porta (importante para o desenvolvimento do fígado, que leva vascularização direta do intestino para o fígado), formará uma estrutura importante chamada ducto venoso, além de formar veias que drenam esôfago, estomago e intestinos. O ducto venoso é um desvio de sangue oxigenado vindo da veia umbilical, para o coração, sem passar pelos capilares hepáticos. O sistema umbilical inicialmente possuía duas veias umbilicais que traziam sangue rico em nutrientes da placenta. No sistema umbilical é a veia direita que involui, sendo que a veia umbilical esquerda perde conexão com o corno do seio venoso esquerdo, fazendo agora conexão com o ducto venoso formado pelo sistema vitelino. Passa ser a única a transportar sangue oxigenado da placenta para o embrião. Ou seja, a veia umbilical esquerda forma uma nova anastomose com o ducto venoso, fazendo com que o sangue oxigenado da placenta chegue ao coração pelo ducto venoso. Sistema venoso primitivo O sistema cardinal inicialmente era composto por um par de veias cardinais comuns, direita e esquerda, que eram formadas pela confluência das veias cardinais posterior e anterior. Posteriormente, há um processo de remodelação venosa que modifica a simetria bilateral, assim como nos outros sistemas. Na região proximal, a veia cardinal anterior esquerda perderá a sua conexão com o corno esquerdo do seio venoso e regride. A parte mais cranial que permanece irá desenvolver comunicação com a parte direita do sistema cardinal, formando aveia braquicefálica esquerda. Desta forma, todo o sangue que esta veia drena vai para a veia cardinal anterior direita, através de uma anastomose via veia braquicefálica esquerda. As regiões craniais das veias cardinais anteriores (D e E) se ramificam e originam as veias jugulares internas e externas. A região próxima ao seio venoso da veia cardinal anterior direita irá formar também a veia cava superior (juntamente com a veia cardinal comum direita). Para entendermos o que ocorreu com a porção posterior do sistema cardinal, precisamos entender também que juntamente do sistema cardinal há a formação do sistema subcardinal e do sistema supracardinal. As veias subcardinais esquerda e direita brotam da base das cardinais posteriores e se conectam entre si formando um sistema de anastomose. Assim como ocorreu com os outros sistemas venosos, haverá uma remodelação desses sistemas subcardinais. A veia subcardinal direita perde a sua conexão com a veia cardinal posterior direita (que está se degenerando) e desenvolve uma anastomose com parte da veia vitelina direita, logo abaixo do coração, formando assim, parte da veia cava inferior (entre fígado e rins). A veia subcardinal esquerda regride em sua maior parte, sendo uma parte formadora de veias renais, veias suprarrenais e veias gonadais. Há também um sistema supracardinal, que brotam a partir das veias cardinais posteriores, formando um novo par de veias. O sistema supracardinal, na sua região abdominal e principalmente direita, irá se fundir com a veia cava inferior logo abaixo dos rins e em sua região torácica, ambos os lados irão se ramificar e formar veias intercostais e veia ázigas. Voltando ao sistema cardinal, as porções mais craniais das veias cardinais posteriores perdem sua conexão com o coração e degeneram. As porções mais caudais das veias cardinais posteriores formam a veia ilíaca comum (e as internas e externas). A porção caudal da veia cardinal posterior direita forma parte da veia cava inferior. Portanto, temos que a veia cava inferior é formada por 4 porções embriológicas distintas, sendo a parte mais próxima do coração formada pelo segmento vitelino direito, descendo para um segmento subcardinal direito, seguido por um segmento supracardinal direito e no seu fim, antes de se dividir na ilíaca, temos um segmento cardinal posterior direito. Resumo do sistema venoso primitivo: Artérias dos arcos faríngeos Após o trato de saída do coração, a luz do coração é contínua com uma região que chamamos de saco aórtico, de onde partirão artérias da região de cabeça e pescoço do embrião, que chamamos de artérias dos arcos faríngeos. Do saco aórtico partem 5 pares de artérias dos arcos faríngeos, que se fundem em artérias do lado direito e esquerdo chamadas de artérias dorsais. Essas artérias dorsais, na região medial do embrião, se fundem e formam uma artéria dorsal comum. Temos assim 5 pares de artérias dos arcos faríngeos que não estão todos presentes simultaneamente. Essas artérias são importantes pois estão presentes nos arcos faríngeos, responsáveis por formar importantes estruturas de cabeça e pescoço. Essas artérias, de ambos os lados, sofrem um intenso processo de remodelação para formar importantes artérias da região cranial do embrião O primeiro par de artérias dos arcos faríngeos irá formar as artérias maxilares, que irrigarão orelhas, dentes, músculos dos olhos e algumas regiões da face. O segundo par de artéria dos arcos faríngeos formará as artérias estapédicas que auxiliam na vascularização das orelhas. O terceiro par de artérias dos arcos faríngeos irá formar as artérias carótidas (comuns, internas e externas), responsáveis pela irrigação da cabeça. O quarto par de artéria dos arcos faríngeos formará o arco aórtico e a parte proximal da aorta descendente, além da artéria subclávia direita. O sexto par de artéria dos arcos faríngeos formará o ducto arterioso, que desvia o sangue do tronco pulmonar para a aorta descendente), e as artérias pulmonares D e E. Artérias vitelinas Também temos artérias vitelinas que são provenientes do saco vitelino e fazem conexão com o corpo do embrião. As artérias vitelinas, ao entrar no corpo do embrião, se anastomosam com a superfície ventral da aorta dorsal e posteriormente, perdem a conexão com o saco vitelino. Essas ramificações de anastomose entre as artérias vitelinas e a aorta dorsal vão acabar por formar toda a vascularização arterial do TGI. Aortas dorsais Vimos que as aortas dorsais se fundem e formam a dorsal única, mas o que ela formará? Dessa aorta vão partir inúmeros ramos na região torácica, abdominal e caudal, que formará assim a vascularização arterial importante que brota da aorta. Os ramos cervicais da aorta comum irão dar origem às artérias vertebrais; os ramos torácicos darão origem às artérias intercostais e os ramos lombares e sacrais darão origem às artérias lombares e sacrais. Estes ramos fazem vascularização do tubo neural, epímeros, hipômeros e pele. Em uma região mais caudal essa aorta dorsal emitirá ramos que vascularizarão glândulas adrenais, gônadas e rins, por exemplo. Portanto, dependendo da altura dos ramos da artéria no que estamos analisando, haverá uma diferente vascularização no embrião. Artérias umbilicais Possuímos duas artérias umbilicais no embrião, que saem da região das aortas dorsais em direção à placenta para limpar o sangue pobre em nutrientes e oxigênio. A região proximal das artérias umbilicais forma parte das artérias ilíacas e artérias vesicais superiores, responsáveis pela vascularização da bexiga. Circulação fetal Temos o sangue oxigenado proveniente da placenta, que entra no embrião pela veia umbilical esquerda, que se anastomosa com o ducto venoso, que leva a maior parte desse sangue oxigenado direto para a veia cava inferior, que desemboca no átrio direito. O sangue passará do átrio direito para o átrio esquerdo pelo forame oval e se encaminha para o ventrículo esquerdo, que bombeia o sangue para a circulação sistêmica. Entretanto, uma pequena parte do sangue do átrio direito vai para o ventrículo direito, que bombeia esse sangue para os pulmões, que possuem pouco desenvolvimento, logo, a resistência é muito alta. Sendo assim, parte do sangue que é direcionado ao pulmão é transferido para a aorta através de um ducto do 6º par das artérias dos arcos aórticos. Da circulação sistêmica volta para a placenta através das artérias umbilicais. Portanto, são primordiais para a circulação fetal: Ducto arterioso, forame oval e o ducto venoso. Quando o individuo nasce começa a respiração pulmonar, com alvéolos cheios de oxigênio, dilatação dos vasos sanguíneos pulmonares e diminuição da resistência vascular, que leva ao estabelecimento da circulação pulmonar, com o fechamento do forame oval e obstrução do ducto arterioso. Com a ausência da circulação placentária há a obstrução do ducto venoso.
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