Estudo dirigido - Desenvolvimento do Coração

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1 Laura Ramires Silva 
Bases Biológicas da Prática Médica III – BBPM III Estudo 
dirigido 
Aula: Desenvolvimento do coração 
 
 
1) Qual a origem embriológica do coração? 
O coração é o primeiro órgão a funcionar nos embriões humanos. As células progenitoras 
cardíacas derivam do mesoderma intraembrionário que emerge do terço cranial da linha 
primitiva durante o início da gastrulação. Essa celulas progenitoras saem da linha primitiva e 
migram, na direção craniolateral, para se situar em ambos os lados da linha primitiva. As 
célula sporgenitoras cardíacas finalmente ficam localizadas no interiror do mesoderma da 
placa lateral cranial em amos os lados do embrião , estendendo-se e formando um arco 
cranial à dobra cefálica em desenvolvimento, formando o crescente cardíaco ( cujas células 
constituem o primeiro campo cardíaco). Medialmente existe ma segunda população de 
células: segundo campo cardíaco. 
 
 
2) Quais eventos embrionários possibilitam a formação do tubo cardíaco único? 
O processo de dobramento corporal, a porção mais cranial do primeiro campo cardíaco é 
puxada ventral e caudalmente para se situar em posição ventral ao recém-formado 
endoderma do intestino anterior. À medida que as dobras corporais laterais se movem 
medialmente, elas unem os lados direito e esquerdo do primeiro campo cardíacoe os dois 
braços do primeiro campo cardíaco se fundem na lina média, em posição caudal à dobra da 
cabeça e ventral ao intestino anterior. Ocorre a formação dos tubos endocárdicos dentro dos 
dois braços do primeiro campo cardíaco. Na terceira semana, o dobramento cefálico do corpo 
leva o tubo caardíaco em desenvolvimento para a região torácica. 
 
O dobramento da cabeça desloca progressivamente os tubos endocárdicos emd 
esenvolvimento de uma região inicialmente cranial à plaa neural para a região torácica. 
 
3) O tubo cardíaco único pode ser dividido em quais regiões? O que cada uma delas irá 
formar? 
À medida que o coração tubular se alonga, ocorre espansões que contribuem para a formação 
de câmras cardíacas. Começando na extremidade caudal (influxo), o seio venoso consiste noos 
cornos dos seios esquerdo e direito parcilamente confluentes. Em posição cranial ao seio 
venoso, a próxima câmara é o átrio primitivo (ou comum) que se dividirá em átrio esquerdo e 
direito. Estão conectados em sério com o átrio o canal atrioventricular, o ventrículo primitivo 
esquerdo, o ventrículo primitivo direito em desenvolvimento e o trato de saída. 
 
 
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Enquanto os átrios, o canal atriovetricular e o ventrículo esquerdo são amplamente derivados 
do primeiro campo cardíaco, o VD e o trato de saída são provenientes do segundo campo 
cardíaco. 
 
 
O trato de saída pode ser subdividido em trato de saída proximal (cone arteirial)que, 
eventualmente, é incorporado nos ventrículos esquerdos e direito, e no trato de saída distal 
(tronco arterial), que se divide para formar a aorta ascendentee o tronco pulmonar. 
A extremidade cranial do trato de saída distal é conectada a uma expansão dilatada 
denominada saco aórtico. 
 
4) Qual a importância do dobramento cardíaco? 
 
Grande parte do desenvolvimento cardíaco, incluindo remodelação e septação, ocorre enquanto 
o coração está bombeando sangue. Isso é necessário para fornecer nutrientes e oxigênio e para 
descartar resíduos durante o desenvolvimento embrionário e fetal, mas essa atividade mecânica 
e elétrica também desempenha uma importante função na morfogênese do coração. O coração 
embrionário inicialmente é identificável como um tubo único composto de miocárdio contrátil em 
torno de um tubo endocárdico interno (endotelial), com uma matriz extracelular interposta 
 
O resultado final do dobramento cardíaco é conduzir as quatro futuras câmaras do futuro 
coração à relação espacial correta entre elas. O restante do desenvolvimento do coração 
consiste, principalmente, na remodelação dessas câmaras, no desenvolvimento dos septos e 
válvulas adequadas entre elas e na formação do epicárdio, da vasculatura coronária, da 
inervação cardíaca e do sistema de condução. 
 
5) Como e onde os coxins endocárdicos são formados? Qual a importância destas estruturas? 
 
 
O processo de divisão do coração em 4 câmaras é denominado de morfogênese valvulosseptal, que 
envolve a septação (formação de estrtururas septais) e a valvulogênese (formação de valvas). Dois 
processos básicos desempenham funções essenciais na geração dos septos: o cresciemtno e a 
remodelação diferencial e é necessário tecido do coxim derivado do endocárdio e das células da 
crista neural. 
O miocárdio deposita uma matriz extracelular exclusiva entre si mesmo e o endocárdio em um 
estágio específico do desenvolvimento. Isso induz uma transição epitéliomesenquimal do 
endocárdio, que resulta na geração de células do coxim endocárdico migratórias necessárias 
para a septação cardíaca. B, Locais de formação de tecido do coxim no coração. O tecido do 
coxim derivado do endocárdio se forma na região atrioventricular e na região do trato de saída 
(que também é preenchida com células da crista neural) 
 
 
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Nas regiões atrioventricular e do trato de saída, enquanto o dobramento cardíaco continua, é 
secretada matriz extracelular entre o endocárdio e o miocárdio, principalmente pela camada 
miocárdica. Isso essencialmente faz com que a camada endocárdica se expanda para o interior 
do lúmen dessas duas regiões. Perto da conclusão do dobramento cardíaco, algumas células 
endocárdicas nas regiões atrioventricular e do trato de saída se submetem a uma transição 
epitélio-mesenquimal (EMT), produzindo mesênquima derivado do endocárdio que invade essa 
matriz extracelular, prolifera e se diferencia em tecido conjuntivo. Essas protuberâncias 
preenchidas com mesênquima (na região atrioventricular) e cristas (ao longo do trato de saída) 
frequentemente são denominadas coxins. Depois da formação inicial dos coxins 
atrioventriculares derivados do endocárdio, células mesenquimais derivadas do epicárdio 
também preenchem os coxins atrioventriculares. 
 
Consequentemente, o tecido do coxim do trato de saída consiste em células mesenquimais 
derivadas do mesoderma (coxim derivado do endocárdio) e em células mesenquimais derivadas 
do ectoderma (coxim derivado de células da crista neural) 
 
 O desenvolvimento adequado dos tecidos dos coxins atrioventricular e do trato de saída é 
essencial para a conclusão da septação. Dois grandes coxins se fundem e contribuem para a 
septação dos átrios e dos ventrículos. Os coxins do trato de saída estão envolvidos na 
separação da aorta e da artéria pulmonar 
 
6) Desenhe/esquematize a septação interatrial, identificando a localização do foramen primum, 
septum primum, foramen secundum, septo AV, septum secundum e forame oval. A seguir, 
responda por que a comunicação interatrial durante o período intrauterino não deve ser 
interrompida. 
Uma etapa necessária para a separação das circulações sistêmica e pulmonar consiste na 
separação parcial dos átrios definitivos e na divisão do canal atrioventricular comum em canais 
direito e esquerdo. O septo atrial maduro é formado pela fusão de dois septos musculares 
parciais embrionários: o septo primário (septum primum) e o septo secundário (septum 
secundum). Ambos os septos possuem aberturas que permitem a passagem (shunting) da direita 
para a esquerda de sangue durante a gestação. Essa passagem é necessária para o 
desenvolvimento e expansão normais do átrio esquerdo e do ventrículo esquerdo, e 
permite que o sangue oxigenado do cordão umbilical não entre no sistema pulmonar em 
desenvolvimento, mas entre na circulação sistêmica. 
 
1. O teto do átrio desenvolve uma depressão na linha média 
2. Depressão fica mais funda 
3. Forma uma projeção miocárdica em forma de crescente = SEPTO PRIMÁRIO 
4. No polo venoso, células proveninetes do segundo campo cardíaco se projetam para o 
interior do átrio = PROTUSÃO MESENQUIMAL DORSAL 
5. Septo primáriose alonga , os coxins atrioventriculares dorsal e ventral se fundem 
6. A cobertura mesenquimal dosal, a protusão mesenquimal dorsal e o septo atrioventricular 
se fundem para formar o complexo mesenquimal atrioventricular, preenchendo a conexão 
interatrial remanescente = FORÂME PRIMÁRIO OU ÓSTIO PRIMÁRIO 
7. À medida que o complexo mesenquimal atrioventricular fecha o forâme primário, a morte 
celular programada na região dorsal do septo primário cria pequenas perfuraçòes que se 
juntam para formar o FOÂME SECUNDÁRIO OU ÓSTIO SECUNDÁRIO 
8. Assim, um novo canal para a passagem da direia para a esquerda entre as câmaras atrais 
se abre antes que o antigo se feche 
9. Durante o alongamento do septo primário, uma nova crista de tecido de crescente se forma 
no teto do átrio direito, adjacente e à direita do septo primário = SEPTO SECUNDUM OU 
SECUNDÁRIO 
10. O SEPTO SECUNDÁRIO é espesso e musculoso, ao contrário do SEPTO PRIMÁRIO que é 
fino 
 
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11. A borda do septo secundário cresce na direção cranio caudal e dorsoventral, mas para antes 
de atignir o complexo mesenquimal atrioventricular, deixando uma abertura denominada 
FORAME OVAL próximo ao assoalho do átrio direito 
12. Portanto em todo o resto do desenvolvimento fetal o sangue passa do átrio direito para o 
esquerdo e atravessa as duas aberturas escalonadas → sangue passa o átrio direito para o 
esquerdo, o contrário não ocorre devido a diferença de espessura entre os septos, isto é o 
fluxo contrário leva ao fechamento 
13. Essa passagem se fecha ao nascimento, pois a súbita dilatação da vasculatura pulmonar 
combinada com a interrupção dofluxo umbilical inverte a diferença de pressão entre os átrio e 
empurra o septo primárioflexível contra o septo secundário mais rígido, mesmo durante a 
diátole atrial 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7) Por que é importante que a septação interventricular só seja finalizada após a septação do 
trato de saída? 
No final da 4 a semana, o septo ventricular muscular, situado entre as futuras câmaras ventriculares 
direita e esquerda, começa a se tornar uma estrutura mais proeminente durante o processo de 
expansão dos ventrículos. Embora o septo ventricular muscular continue a se desenvolver, o 
fechamento do forame interventricular (forame ventricular primário) não ocorre até a 8 a semana de 
desenvolvimento. Se a fusão do septo ventricular muscular com o complexo mesenquimal 
atrioventricular ocorresse mais cedo, o ventrículo esquerdo seria fechado do trato de saída ventricular. 
A separação do trato de saída e dos ventrículos deve ser coordenada com o realinhamento do trato de 
saída em relação aos ventrículos para que o coração funcione corretamente. Não é surpresa que uma 
grande proporção das malformações cardíacas resulte de erros deste processo complexo. 
 
A separação dos ventrículos direito e esquerdo é concluída quando o septo ventricular muscular se 
funde com o septo do trato de saída e com o lado ventricular do septo atrioventricular. O 
desenvolvimento dessa parte membranosa do septo ventricular normalmente ocorre entre a 5 a e a 8 a 
semana. Uma falha na fusão completa acarreta um defeito no septo ventricular. 
 
 
SÍNDROME DE DOWN 
 
O septo proximal do trato de saída (septo conal) torna-se muscularizado por um processo denominado 
miocardialização, enquanto as células do coxim são substituídas por células miocárdicas que invadem 
esta área. Em camundongos com trissomia do cromossoma 16(modelo para síndrome de Down em 
seres humanos) essa miocardialização falha, aumentando a incidência de malformações septais 
relacionadas ao trato de saída, que são comuns em pacientes com síndrome de Down 
 
Nos seres humanos, foram identificados mais de 600 miRNAs. Estudos recentes mostram que 
sequências de codificação para diversos miRNAs estão localizadas no cromossoma 21. Indivíduos com 
síndrome de Down apresentam superexpressão de vários miRNAs e diminuições correspondentes na 
expressão de vários genes-alvo supostamente responsáveis pelo fenótipo da síndrome de Down, 
incluindo malformações craniofaciais e cardíacas congênitas