Embriologia do Sistema Digestório

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Embriologia
O intestino primitivo se forma durante a quarta semana,
quando a cabeça, a eminência caudal e as pregas
laterais incorporam a parte dorsal da vesícula umbilical
(saco vitelínico).
O endoderma do intestino primitivo origina a maior parte
do intestino, epitélio e glândulas. Fatores mesenquimais,
proteínas FoxF, controlam a proliferação do epitélio en-
dodérmico que secreta Shh. O epitélio das extremidades
cranial e caudal do trato digestório é derivado do
ectoderma do estomodeu e da fosseta anal (proctodeu).
O endoderma especifica informações temporais e posi-
cionais que são essenciais para o desenvolvimento do
intestino.
Os tecidos muscular e conjuntivo e outras camadas da
parede do trato digestório são derivados do mesên-
quima esplâncnico que circunda o intestino primitivo.
O intestino primitivo divide-se em anterior, médio e
posterior. Os intestinos anterior e posterior são tubos em
fundo cego, enquanto o médio se abre ventralmente
para o saco vitelínico.
Cranialmente, o intestino anterior termina na membrana
orofaríngea/bucofaríngea. Caudalmente, o intestino
posterior termina na membrana cloacal. O embrião e o
tubo se alongam em relação ao saco vitelínico e o do-
bramento continua a converter o intestino médio aberto
em um tubo. O colo do saco vitelínico se estreita até tor-
nar-se o ducto/pedículo vitelínico, incorporado ao cor-
dão umbilical.
1. Intestino Anterior
Os derivados do intestino anterior são: a faringe primitiva
e seus derivados; o sistema respiratório inferior; o
esôfago e o estômago; o fígado, o sistema biliar e o
pâncreas; e o duodeno, distal à abertura do ducto biliar.
O suprimento sanguíneo do intestino anterior deriva do tronco celíaco, com exceção da faringe, do trato
respiratório inferior e da maior parte do esôfago.
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Durante a neurulação, a cabeça curva bruscamente para criar o intestino anterior, tornando o endoderma
ventral do intestino anterior intimamente oposto ao mesoderma cardíaco e ao primórdio do septo
transverso.
Os altos níveis de FGF, secretados pelo mesoderma cardíaco, e o ácido retinóico também induzem a
formação do fígado, broto pulmonar e da tireóide. Para o pâncreas dorsal se desenvolver, o Shh produzido
localmente deve ser inativado pela activina e pelo FGF emanado da notocorda. Além disso, o ácido
retinóico do mesoderma somítico é necessário para a indução do pâncreas dorsal. No intestino posterior, a
ação do Wnt e de outras moléculas de sinalização reprimem a expressão de genes que são essenciais
para a formação do fígado e do pâncreas, por exemplo.
1.1. Esôfago
O esôfago desenvolve-se a partir do intestino anterior, imediatamente caudal à faringe. A divisão da
traqueia a partir do esôfago se dá pelo septo traqueoesofágico.
Inicialmente o esôfago é curto mas se alonga rapidamente, sobretudo devido ao crescimento e ao
reposicionamento do coração e dos pulmões. Seu comprimento final relativo é alcançado por volta da 7ª
semana.O epitélio e as glândulas derivam do endoderma que prolifera e oblitera, parcial ou totalmente, a
luz do esôfago. Entretanto, a recanalização do esôfago ocorre, normalmente, ao fim da 8ª semana.
O músculo estriado que forma a muscular externa do terço superior do esôfago é derivado do
mesênquima do quarto e do sexto arcos faríngeos. O músculo liso, principalmente no terço inferior do
esôfago, desenvolve-se a partir do mesênquima esplâncnico circundante.
1.2. Estômago
Inicialmente, a parte distal do intestino anterior é uma estrutura tubular. Durante a 4ª semana, uma ligeira
dilatação indica o local do estômago primitivo. A dilatação aparece, primeiramente, como um
alargamento fusiforme da parte caudal do intestino anterior e encontra-se orientada no plano mediano.
Logo após, o estômago primitivo aumenta e alarga-se ventrodorsalmente. Durante as duas semanas
seguintes, a margem dorsal do estômago cresce mais rapidamente que sua margem ventral, demarcando
a curvatura maior do estômago em desenvolvimento. Ao fim da 7ª semana, a expansão diferencial
contínua da parte superior da curva maior resulta na formação do fundo e da incisura cárdica.
O alargamento do mesentério e dos órgãos adjacentes, bem como o crescimento das paredes do
estômago, contribuem para a rotação do órgão. À medida que o estômago aumenta e adquire a sua
forma final, ele gira lentamente 90º no sentido horário (em relação à extremidade cranial) em torno de seu
eixo longitudinal.
Com a rotação do estômago, a margem ventral (pequena curvatura) se move para a direita e a margem
dorsal (grande curvatura) se move para a esquerda. O lado esquerdo original do órgão gástrico torna-se a
superfície ventral, enquanto o lado direito original torna-se a superfície dorsal. Antes da rotação, as
extremidades cranial e caudal do estômago encontram-se no plano mediano. Durante a rotação e o
crescimento, sua região cranial move-se para a esquerda e ligeiramente para baixo, enquanto sua região
caudal move-se para a direita e para cima. Após a rotação, o estômago assume sua posição final, com seu
eixo maior quase transverso ao maior eixo do corpo. Essa rotação e crescimento do estômago explicam
por que o nervo vago esquerdo supre a parede anterior do estômago adulta, e o nervo vago direito inerva
a sua parede posterior.
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O estômago está suspenso na parede dorsal da cavidade abdominal pelo mesogástrio dorsal primitivo.
Esse mesentério, originalmente localizado no plano mediano, é levado para a esquerda durante a rotação
do estômago e a formação da bolsa omental/saco peritoneal menor. O mesentério também contém o
baço e a artéria celíaca. O mesogástrio ventral primitivo se junta ao estômago e também liga o duodeno
ao fígado e à parede abdominal ventral.
Fendas isoladas se desenvolvem no mesênquima, formando o mesogástrio dorsal. Essas fendas logo
coalescem para formar a bolsa omental, uma cavidade única. A rotação do estômago puxa o mesogástrio
para a esquerda, aumentando a bolsa, que torna-se um grande recesso na cavidade peritoneal. A bolsa
expande-se transversal e cranialmente e logo fica entre o estômago e a parede abdominal posterior,
facilitando os movimentos do estômago. A parte superior da bolsa omental é isolada à medida que o
diafragma se desenvolve, formando um espaço fechado, a bolsa infracárdica. Se o espaço persistir, ele
geralmente fica em posição medial à base do pulmão direito. A região inferior da parte superior da bolsa
persiste como o recesso superior da bolsa omental.
À medida que o estômago aumenta, a bolsa omental se expande e adquire um recesso inferior, entre as
camadas do mesogástrio dorsal alongado, chamado de grande omento. Esta membrana suspende os
intestinos em desenvolvimento. O recesso inferior desaparece quando as camadas do grande omento se
fundem. A bolsa omental se comunica com a cavidade peritoneal por uma abertura, o forame omental.
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1.3. Duodeno
No início da 4ª semana, o duodeno começa a se desenvolver a partir da parte caudal do intestino anterior,
da parte cranial do intestino médio e do mesênquima esplâncnico associado a essas partes do intestino
primitivo. A junção das duas porções do duodeno ocorre imediatamente distal à origem do ducto biliar. O
duodeno em desenvolvimento cresce rapidamente, formando uma alça em forma de C que projeta-se
ventralmente.
Com a rotação do estômago, a alça duodenal gira para a direita e é pressionada contra a parede posterior
da cavidade abdominal, em uma posição retroperitoneal. Devido à sua derivação do intestino anterior e do
intestino médio, o duodeno é provido por ramos das artérias do tronco celíaco e da mesentérica superior,
que suprem essas partes do intestino primordial.
Durante a 5ª e 6ª semanas, a luz do duodeno diminui progressivamente e fica temporariamente obstruída
devido à proliferação das células epiteliais. Normalmente, ocorre a vacuolização (formação de vacúolos) à
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medida que as células epiteliais se degeneram.Como resultado, o duodeno geralmente torna-se
recanalizado ao final do período embrionário. Nesse momento, a maior parte do mesentério ventral do
duodeno terá desaparecido.
1.4. Fígado e Aparelho Biliar
O fígado, a vesícula biliar e o sistema de ductos biliares surgem como um crescimento ventral (divertículo
hepático) a partir da porção distal do intestino anterior no início da quarta semana. As células progenitoras
hepáticas sofrem proliferação e diferenciação para formar os hepatócitos.
O divertículo hepático estende-se para o septo transverso, uma massa de mesoderma esplâncnico que
separa as cavidades pericárdica e peritoneal. O septo forma o mesogástrio ventral nesta região. O
divertículo hepático aumenta rapidamente de tamanho e se divide em duas partes enquanto cresce entre
as camadas do mesogástrio ventral, ou o mesentério da porção dilatada do intestino anterior e do futuro
estômago.
A porção cranial maior do divertículo hepático é o primórdio do fígado. A porção caudal menor torna-se o
primórdio da vesícula biliar. As células endodérmicas em proliferação dão origem a cordões entrelaçados
de hepatócitos e ao epitélio que reveste a porção intra-hepática do sistema biliar. Os cordões hepáticos se
anastomosam ao redor dos espaços revestidos por endotélio, os primórdios dos sinusóides hepáticos. Os
tecidos fibroso e hematopoiético e as células de Kupffer do fígado são derivadas do mesênquima no
septo transverso.
O fígado cresce rapidamente da 5ª até a 10ª semana e preenche uma grande parte da cavidade
abdominal superior. A quantidade de sangue oxigenado que flui da veia umbilical para o fígado determina
o desenvolvimento e a segmentação funcional do órgão. Inicialmente, os lobos direito e esquerdo têm,
aproximadamente, o mesmo tamanho, mas logo o direito torna-se maior. A hematopoiese começa no
fígado durante a 6ª semana, conferindo a ele um aspecto avermelhado brilhante. A formação de bile
pelas células hepáticas começa durante a 12ª semana.
A pequena porção caudal do divertículo hepático torna-se a vesícula biliar e o pedúnculo do divertículo
forma o ducto cístico. Inicialmente, o sistema biliar extrahepático encontra-se obstruído por células
epiteliais. Mais tarde, porém, esse sistema torna-se canalizado por causa da vacuolização resultante da
degeneração dessas células.
O pedúnculo do divertículo que liga os ductos hepáticos e cístico ao duodeno torna-se o ducto biliar.
Inicialmente, esse ducto liga-se à face ventral da alça duodenal. Entretanto, à medida que o duodeno
cresce e gira, a entrada do ducto biliar é levada para a face dorsal do duodeno. A entrada da bile no
duodeno através do ducto biliar após a 13ª semana confere uma cor verde-escura ao mecônio (conteúdo
intestinal do feto).
O mesentério ventral, uma fina membrana de camada dupla, origina o omento menor e o ligamento
falciforme. O omento menor vai do fígado à pequena curvatura do estômago (ligamento hepatogástrico) e
do fígado ao duodeno (ligamento hepatoduodenal). Já o ligamento falciforme estende-se do fígado à
parede abdominal ventral.
A veia umbilical passa na margem livre do ligamento falciforme no seu caminho do cordão umbilical para
o fígado. O mesentério ventral, derivado do mesogástrio, também forma o peritônio visceral do fígado. O
fígado é coberto pelo peritônio, exceto pela parte que está em contato direto com o diafragma.
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1.5. Pâncreas
O pâncreas se desenvolve entre as camadas do mesentério a partir dos brotos pancreáticos dorsal e
ventral de células endodérmicas, que surgem da porção caudal do intestino anterior. A maior parte do
órgão deriva do broto pancreático dorsal maior, que aparece primeiro e se desenvolve como um broto
duodenal a uma pequena distância do broto ventral. O broto pancreático ventral menor desenvolve-se
próximo à entrada do ducto biliar no duodeno, e cresce entre as camadas do mesentério ventral.
À medida que o duodeno gira para a direita e assume a forma de um C, o broto menor é carregado
dorsalmente com o ducto biliar. Logo, este se posiciona posteriormente ao broto pancreático dorsal,
fundindo-se a ele. O broto pancreático ventral forma o processo uncinado e parte da cabeça do pâncreas.
Com a rotação do estômago, duodeno e mesentério ventral, o pâncreas posiciona-se ao longo da parede
abdominal dorsal, em uma posição retroperitoneal. À medida que os brotos pancreáticos se fundem, seus
ductos se anastomosam. O ducto pancreático forma-se a partir do ducto do broto ventral e da parte distal
do ducto do broto dorsal. A parte proximal do ducto do broto dorsal, em geral, persiste como um ducto
pancreático acessório, que abre-se na papila duodenal menor. Os dois ductos frequentemente
comunicam-se.
O parênquima do pâncreas é derivado do endoderma dos brotos pancreáticos, que formam uma rede de
túbulos. No início do período fetal, os ácinos pancreáticos começam a se desenvolver a partir de
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aglomerados de células ao redor das extremidades desses ductos pancreáticos primitivos. As ilhotas se
desenvolvem a partir de grupos de células que se separam dos túbulos e se localizam entre os ácinos. As
células contendo glucagon e somatostatina desenvolvem-se antes da diferenciação das células
secretoras de insulina. A secreção de insulina começa durante o período fetal inicial (10ª semana) e o
glucagon foi detectado no plasma fetal com 15 semanas.
A bainha de tecido conjuntivo e os septos interlobulares do pâncreas se desenvolvem a partir do
mesênquima esplâncnico circundante.
1.6. Baço
O baço é um órgão linfático vascular que começa a se desenvolver durante a 5ª semana, mas não adquire
seu formato característico até o início do período fetal. Deriva de uma massa de células mesenquimais
localizadas entre as camadas do mesogástrio dorsal. Não é um produto do endoderma do tubo
digestório, mas seu mesênquima compartilha uma origem comum com o pâncreas.
O baço fetal é lobulado, mas os lóbulos normalmente desaparecem antes do nascimento. As depressões
na margem superior do baço adulto são remanescentes de sulcos que separavam os lóbulos fetais.
À medida que o estômago gira, a superfície esquerda do mesogástrio se funde com o peritônio sobre o
rim esquerdo. Essa fusão explica a fixação dorsal do ligamento esplenorrenal e porque a artéria esplênica
do adulto, o maior ramo do tronco celíaco, segue um curso tortuoso posterior à bolsa omental e anterior
ao rim esquerdo.
As células mesenquimais no baço primitivo diferenciam-se para formar a cápsula, uma estrutura de
tecido conjuntivo, e o parênquima do baço.
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2. Intestino Médio
Os derivados do intestino médio são: intestino delgado; duodeno distal à abertura do ducto biliar; ceco;
apêndice; colo ascendente e a metade direita do colo transverso. Esses derivados são supridos pela
artéria mesentérica superior.
Por volta da 5ª semana, o íleo começa a se alongar mais rapidamente que a cavidade abdominal
propriamente dita. O intestino médio, por consequência, é projetado sob a forma de uma prega
dorsoventral chamada de alça intestinal primária, sendo uma herniação umbilical fisiológica. A alça
comunica-se com a vesícula umbilical (saco vitelínico) através do ducto onfaloentérico até a 10ª semana.
A herniação ocorre porque não há espaço suficiente na cavidade abdominal para o intestino médio em
rápido crescimento. A escassez de espaço é causada, principalmente, pelo fígado relativamente
volumoso e pelos rins. A alça do intestino médio possui uma porção cranial e uma caudal e é suspensa a
partir da parede abdominal dorsal pelo mesogástrio dorsal. O ducto onfaloentérico está ligado ao ápice
da alça do intestino médio onde as duas porções se juntam. A porção cranial cresce rapidamente e forma
a maior parte do íleo, mas a porção caudal sofre poucas mudanças, exceto pelo desenvolvimento cecal
(divertículo), que é o primórdio do ceco e do apêndice, e forma o colo ascendente e o colo transverso.
Enquanto a alça do intestino médio está no cordão umbilical, ela gira90º no sentido anti-horário ao redor
do eixo da artéria mesentérica superior. Essa rotação traz a porção cranial da alça (intestino delgado) para
a direita e a porção caudal (intestino grosso) para a esquerda. Durante a rotação, a porção cranial se
alonga e forma as alças intestinais (por exemplo, o jejuno e o íleo primitivos).
Durante a 10ª semana, o intestino médio se retrai e retorna para a cavidade abdominal. Não se sabe o que
faz com que o intestino retorne, mas o alargamento da cavidade abdominal e a relativa diminuição do
tamanho do fígado e dos rins são fatores importantes. O intestino delgado retorna primeiro, passando
posteriormente à artéria mesentérica superior, e ocupa a parte central do abdome. Quando o intestino
grosso retorna, sofre uma rotação adicional de 180º no sentido anti-horário.
A rotação do estômago e do duodeno faz com que o duodeno e o pâncreas se posicionem à direita. O
colo aumentado pressiona o duodeno e o pâncreas contra a parede abdominal posterior. Como resultado,
a maior parte do mesentério duodenal é absorvida. Consequentemente, o duodeno, exceto a sua primeira
parte (derivada do intestino anterior), não possui nenhum mesentério e encontra-se retroperitoneamente.
Da mesma forma, a cabeça do pâncreas torna-se retroperitoneal.
A ligação do mesentério dorsal à parede abdominal posterior é bastante modificada após o retorno dos
intestinos à cavidade peritoneal. Primeiramente, o mesentério dorsal localiza-se no plano mediano. À
medida que os intestinos aumentam, se alongam e assumem as suas posições finais, seus mesentérios
são pressionados contra a parede abdominal posterior. O mesentério do colo ascendente se funde com o
peritôneo parietal nessa parede e desaparece. Consequentemente, o colo ascendente também se torna
retroperitoneal. Os outros derivados da alça do intestino médio retêm seus mesentérios.
Primeiramente, o mesentério é fixado ao plano mediano da parede abdominal posterior. Após o
desaparecimento do mesentério do colo ascendente, o mesentério em forma de leque do intestino
delgado adquire uma nova linha de fixação que passa da junção duodenojejunal inferolateralmente à
junção ileocecal.
O primórdio do ceco e do apêndice, a dilatação cecal (divertículo), aparece na 6ª semana como uma
elevação na margem antimesentérica do ramo caudal da alça do intestino médio. O ápice do divertículo
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cecal não cresce tão rapidamente quanto o restante dele. Consequentemente, o apêndice, inicialmente, é
uma pequena bolsa abrindo do ceco, que aumenta de comprimento rapidamente. Após o nascimento, o
crescimento desigual das paredes do ceco faz com que o apêndice posicione-se em seu lado medial.
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3. Intestino Posterior
Os derivados do intestino posterior são o terço esquerdo da metade do colo transverso, o colo
descendente e o colo sigmóide, o reto e a parte superior do canal anal. Além disso, essa porção origina
também o epitélio da bexiga urinária e a maior parte da uretra. Todos os derivados do intestino posterior
são supridos pela artéria mesentérica inferior.
A junção entre o segmento do colo transverso derivado do intestino médio e que se origina do intestino
posterior é indicada pela mudança no suprimento sanguíneo de um ramo da artéria mesentérica superior
para um ramo da artéria mesentérica inferior.
O colo descendente torna-se retroperitoneal quando seu mesentério funde-se com o peritônio parietal da
parede abdominal posterior esquerda e, então, desaparece. O mesentério do colo sigmóide fetal fica
retido, mas ele é menor do que no embrião.
Em embriões iniciais, a cloaca, porção terminal expandida do intestino posterior, é uma câmara dentro da
qual o intestino posterior e o alantóide desembocam. É uma câmara revestida por endoderma que fica
em contato com o ectoderma superficial na membrana cloacal, constituída pelo endoderma da cloaca e o
ectoderma da fosseta anal. A cloaca recebe, ventralmente, o alantóide, um divertículo digitiforme que se
estende em direção ao pedículo de conexão do embrião.
Entre a 4ª e 6ª semana, a cloaca é dividida em canal anorretal dorsal e seio urogenital ventral, pela
formação do septo urorretal, que se desenvolve no ângulo entre o alantóide e o intestino posterior. À
medida que o septo cresce em direção à membrana cloacal, ele desenvolve extensões bifurcadas que
produzem invaginações das paredes laterais da cloaca. Essas pregas crescem uma em direção à outra e
se fundem, formando uma partição que divide a cloaca em reto, parte cranial do canal anal e seio
urogenital. Após a ruptura da membrana cloacal por apoptose, a luz anorretal é temporariamente fechada
por um tampão epitelial (que pode ser confundido com uma membrana anal). Proliferações
mesenquimais produzem elevações da superfície do ectoderma em torno do tampão anal epitelial. A
recanalização do canal anorretal ocorre por morte celular apoptótica do tampão anal epitelial, que forma
a fosseta anal (proctodeu).
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Os dois terços superiores do canal anal adulto são derivados do intestino posterior, enquanto o terço
inferior se desenvolve a partir da fosseta anal. A junção do epitélio derivado do ectoderma da fosseta anal
e do endoderma do intestino posterior é indicada grosseiramente por uma linha pectínea irregular,
localizada no limite inferior das válvulas anais.
Aproximadamente 2cm acima do ânus está a linha anocutânea (linha branca). Esse é o local onde a
composição do epitélio anal muda de células colunares para pavimentosas estratificadas. No ânus, o
epitélio é queratinizado e contínuo com a pele ao seu redor. As outras camadas da parede do canal anal
são derivadas do mesênquima esplâncnico. Devido à sua origem no intestino posteiror, os dois terços
superiores do canal anal são supridos, principalmente, pela artéria retal superior, a continuação da artéria
mesentérica inferior. A drenagem venosa desta porção superior se dá, principalmente, através da veia
retal superior, uma ramificação da veia mesentérica inferior. A drenagem linfática se dá para os linfonodos
mesentéricos inferiores. Sua inervação provém do sistema nervoso autônomo.
Devido à sua origem na fosseta anal, o terço inferior do canal anal é suprido, principalmente, pelas artérias
retais inferiores, uma ramificação da artéria pudenda interna. A drenagem venosa se dá através da veia
retal inferior, uma ramificação da veia pudenda interna, que drena para a veia ilíaca interna. A drenagem
linfática da parte inferior do canal anal se dá para os linfonodos inguinais superficiais. Seu suprimento
nervoso se dá pelo nervo retal inferior, sendo, portanto, sensível à dor, à temperatura, ao tato e à pressão.