Embriologia do sistema cardiovascular

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Samara Pires- MED25
Genétic� � Desenvolviment�
Sistema Cardiovascular (Larsen cap. 12)
1. Formação do tubo cardíaco primário
● Sabe-se que o mesoderma da placa lateral é subdividido em somático e em
esplâncnico, sendo que o primeiro campo cardíaco forma-se no interior da
subdivisão do mesoderma esplâncnico;
● Primeiro campo cardíaco → origina os tubos endocárdicos laterais por
vasculogênese em resposta a sinais do endoderma subjacente;
Obs.: os tubos endocárdicos laterais formam-se a partir da vasculogênese do
mesoderma da placa lateral cranial. As células progenitoras cardíacas derivam do
mesoderma intraembrionário e ficam localizadas no interior do mesoderma da
placa lateral cranial em ambos os lados do embrião. Essas células formam o
crescente cardíaco, o qual forma o primeiro campo cardíaco.
● Segundo campo cardíaco → promove o aumento do comprimento do tubo
cardíaco, a curvatura e o dobramento cardíaco adequados pela adição de
células precursoras cardíacas;
● 3ª semana: a porção mais cranial do primeiro campo cardíaco é puxada
ventral e caudalmente para ficar ventralmente ao endoderma do intestino
anterior;
● Quando os braços do primeiro campo cardíaco se fundem, formam-se os
tubos endocárdicos em cada braço do primeiro campo cardíaco;
● As células dos tubos endocárdicos se juntam em um único tubo quando os
braços do primeiro campo cardíaco se unem para constituir o tubo cardíaco
primário.
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● Tubo cardíaco primário → origina-se a partir do dobramento cefálico e lateral
do embrião durante a 4ª semana de desenvolvimento.
● Miocárdio: formado a partir de uma massa de mesoderma esplâncnico que
se agrega em torno dos tubos endocárdicos fundidos. A matriz celular do
miocárdio é chamada de geleia cardíaca.
Obs.: nem todas as células cardíacas do coração maduro são provenientes do
primeiro campo cardíaco, pois precursores cardiogênicos são recrutados do
mesoderma imediatamente adjacente e medial ao crescente cardíaco inicial.
● Entre a 4ª e a 8ª semana → tubo cardíaco primário passa por dobramento,
remodelação, realinhamento e septação. Como consequência, forma-se um
coração com quatro câmaras a partir de um único tubo cardíaco;
2. Dobramento ou looping cardíaco
● O tubo cardíaco primário começa a se alongar no 23º dia em uma estrutura
em formato de C, depois, ao se alongar nos polos arterial e venoso, assume
configuração em forma de S. Até o 28º dia, o alongamento do tubo cardíaco
está concluído;
● O dobramento cardíaco é dirigido em parte pelo alongamento do segundo
campo cardíaco.
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3. Vasos sanguíneos primitivos associados ao tubo endocárdico
O fluxo inicial de entrada para o coração ocorre por 6 vasos (4ª semana):
● Par de veias cardinais comuns: são formadas pela confluência das veias
cardinais posteriores pareadas, que drenam o tronco, e as veias cardinais
anteriores, que drenam a região da cabeça;
● Par de veias vitelinas: drena o saco vitelino;
● Par de veias umbilicais: fornece sangue oxigenado proveniente da placenta
ao coração.
● Os batimentos cardíacos são iniciados em torno do 21º dia e o coração
começa a bombear sangue até o 24º ou 25º dia → é o primeiro órgão a
funcionar;
● Veia pulmonar → forma-se a partir de uma protuberância mesenquimal
dorsal;
4. Septação do coração (28º-37º dia de gestação)
● Morfogênese valvulosseptal: engloba a septação e a valvulogênese;
● Ocorre a formação dos septos muscular atrial e ventricular, embora eles não
executem a partição das câmaras cardíacas;
● Dois grandes coxins atrioventriculares se fundem e contribuem para a
septação dos átrios e dos ventrículos para gerar a porção fibrosa ou
membranosa dos septos ventricular e atrial e, em conjunto com os coxins
laterais, estão envolvidos na formação das valvas atrioventriculares;
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● A fusão dos tecidos do coxim em oposição forma os canais atrioventriculares,
saídas de ambos os ventrículos, da aorta e do tronco pulmonar e as porções
membranosas (fibrosas) dos septos interatriais e interventriculares.
5. Septação dos átrios e divisão do canal atrioventricular
● Septo atrial → começa pela formação do septo atrial primário, seguido do
septo atrial secundário, o que leva à separação dos átrios direito e esquerdo;
Obs.: os septos não se fundem até o nascimento, então, durante a gestação, ocorre
desvio de sangue da direita para a esquerda.
Obs.2: o septo primário é fino e o secundário, espesso.
● O septo atrial maduro é formado pela fusão dos septos primário e
secundário, os quais se caracterizam por septos musculares parciais
embrionários, pois permitem a passagem de sangue de um lado para o
outro;
● O septo secundário não fecha por completo, deixando uma abertura
denominada forame oval. Assim, durante as vidas embrionária e fetal, parte
do sangue que entra no átrio direito passa ao esquerdo por esse forame.
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ATENÇÃO! O sangue passa da direita para a esquerda, mas não na direção
contrária, porque o fino septo primário fecha-se sobre o secundário.
6. Início da septação dos ventrículos
● Septo interventricular muscular → fenda que separa parcialmente os
ventrículos. A septação ventricular só se completa na 7ª e 8ª semanas,
quando o coxim do trato de saída do coração conclui o processo.
Obs.: o que é o trato de saída? Basicamente, é uma via de saída dos ventrículos
direito e esquerdo → é dividido em trato de saída proximal ou cone arterial (região
inicial onde a artéria aorta se destaca) e em trato de saída distal ou tronco arterial
(divide-se para formar o tronco pulmonar e a aorta ascendente).
● No final da 4ª semana, o septo ventricular muscular começa a se tornar
proeminente e o forame interventricular se fecha na 8ª semana;
● Na 4ª semana, formam-se trabéculas miocárdicas na parede interna de
ambos os ventrículos → surgem cristas ou projeções que aumentam a área
de superfície interna. Assim, temos 2 camadas básicas no miocárdio: camada
trabecular interna e camada compacta externa.
7. Desenvolvimento das valvas
● Valvas atrioventriculares mitral (bicúspide) e tricúspide → originam-se do
tecido do coxim atrioventricular durante a 5ª e a 6ª semanas;
Obs.: os coxins são protuberâncias preenchidas por mesênquima derivado do
endocárdio (na região atrioventricular) e por cristas (ao longo do trato de saída).
Obs.2: esse mesênquima derivado do endocárdio é o que se prolifera e se diferencia
em tecido conjuntivo.
● Valvas semilunares da aorta e da artéria pulmonar → surgem a partir da
remodelação do tecido do coxim do trato de saída distal (coxins truncais, do
tronco). O desenvolvimento das valvas semilunares é concluído até a 9ª
semana nos seres humanos.
8. Conclusão da septação ventricular
● Formação do trato de saída → os coxins endocárdicos, divididos em
proximais (conais) e distais (truncais) formam um par no trato de saída;
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● 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. Isso ocorre entre a 5ª e a 8ª semana.
● O septo atrioventricular é formado na quarta semana de gestação, a partir
da fusão dos coxins endocárdicos, dorsal e ventral, que crescem próximos ao
canal atrioventricular. O septo divide o canal em direito e esquerdo,
formando o átrio e o ventrículo.
9. Correlação clínica
● Tetralogia de Fallot: quatro malformações cardíacas clássicas → estenose no
tronco pulmonar, defeito do septo ventricular, deslocamento da aorta para a
direita (cavalgamento da aorta) e hipertrofia do ventrículo direito;
● Defeito do septo ventricular: uma das malformações mais comuns →
caracterizada pelo desenvolvimento deficiente dos coxins proximais do trato
de saída, pela falha na fusão dos coxins endocárdicos dorsal e ventral (septo
atrioventricular), pela falha na fusão dos componentes ventriculares
membranosos e pelo desenvolvimento insuficiente do septo ventricular
muscular.
- Consequênciagrave → passagem do sangue da esquerda para a direita.
Desenvolvimento da vasculatura (Larsen cap. 13)
1. Introdução
● 17º dia → surgem agregados de células chamadas hemangioblastos, dos
quais formam-se as células progenitoras hematopoiéticas e as células
precursoras endoteliais. Isso tudo surge a partir de ilhotas sanguíneas no
saco vitelínico;
Obs.: o saco vitelínico é o primeiro fornecedor de células sanguíneas para a
circulação embrionária. No entanto, ao 60º dia, essa tarefa de fornecer células
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sanguíneas é transferida aos órgãos intraembrionários, como timo, baço e medula
óssea.
2. Vasculogênese e angiogênese
● Vasculogênese (18º dia) → começa no mesoderma esplâncnico do disco
embrionário e continua no mesoderma paraxial. Os pequenos capilares
iniciais da vasculogênese se alongam e se interconectam, estabelecendo
uma rede vascular primária inicial;
● A vasculogênese envolve a formação de pequenas vesículas que se unem em
longos tubos ou vasos;
● Algumas células do mesoderma esplâncnico se diferenciam em angioblastos
(EPCs);
● A vasculogênese acontece pela: (1) formação, migração e união contínua de
EPCs, (2) angiogênese e (3) intussuscepção vascular (vasos existentes se
dividem para formar novos) e (4) intercalação de novas EPCs nas paredes
dos vasos existentes.
● Angiogênese → processo de expansão da rede vascular a partir do
brotamento e da ramificação de cordões endoteliais já existentes;
● As células precursoras endoteliais se diferenciam em células endoteliais e se
organizam em cordões vasculares para formar um plexo vascular
embrionário primitivo.
3. Desenvolvimento das artérias do arco aórtico
● Artérias do primeiro arco aórtico → formam-se após o dobramento do
embrião durante a 4ª semana de desenvolvimento.
Obs.: cada arco faríngeo (1, 2, 3, 4, e 6) origina um arco aórtico. As artérias dos três
primeiros pares do arco aórtico são bilaterais, enquanto os vasos do 4º e 6º arcos se
desenvolvem assimetricamente.
● O primeiro par de artérias do arco aórtico é formado entre o 22º e o 24º dia.
Ele se situa no mesênquima espesso do primeiro par de arcos faríngeos em
ambos os lados da faringe em desenvolvimento;
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● Ventralmente, as artérias do arco aórtico surgem a partir do saco aórtico.
Dorsalmente, elas se conectam às aortas dorsais esquerda e direita;
● As aortas dorsais bilaterais fundem-se na 4ª semana do quarto segmento
torácico ao quarto segmento lombar, formando uma aorta dorsal na linha
média;
● As duas primeiras artérias do arco aórtico regridem quando os arcos
posteriores se formam, então restam as do 3º, 4º e 6º arcos, formadas até o
29º dia.
- 1ª arco: regride, mas seus pequenos remanescentes originam as artérias
maxilares;
- 2º arco: remanescente forma a artéria estapédica;
- 3º arco: artérias carótidas comuns esquerda e direita e porção proximal das
artérias carótidas direita e esquerda;
- 4º arco: origina o arco da aorta ou aorta ascendente + porção proximal da
aorta descendente. O restante da aorta descendente se forma pelas aortas
dorsais fundidas;
- 6º arco: forma o ligamento arterioso → conecta o tronco pulmonar ao arco
da aorta.
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4. Formação das células sanguíneas
● Células-tronco hematopoiéticas definitivas (HSCs) colonizam o fígado
(principal órgão hematopoiético do embrião e do feto) até ocorrer a
hematopoiese na medula óssea próximo ao parto;
● 5ª semana de gestação: mudança de eritroblastos nucleados primitivos para
eritrócitos anucleados que sintetizam hemoglobina fetal (eritrócitos
definitivos).
5. Sistema venoso primitivo
● Sistema cardinal → drena a cabeça, pescoço, parte corporal e membros:
formado por veias cardinais anteriores e posteriores que se fundem para
formar as veias cardinais comuns;
● Veias vitelinas → drenam o saco vitelínico inicialmente;
● Veias umbilicais → levam sangue oxigenado da placenta ao embrião.