32 Embriología. Lo esencial de un vistazo. Parte I. Desarrollo temprano

12 Placenta

Período: del día 7 a la semana 12

IntroducciónA medida que crece el embrión humano, sus necesidades nutricionales aumentan, y precisa estar conectado a la madre para obtener nutrientes y para realizar el intercambio de gases y de desechos. La placenta se desarrolla para cubrir estas necesidades.

TrofoblastoEl trofoblasto se desarrolla a partir de la capa externa del blastocisto antes de su implantación en el endometrio. Las células del trofoblasto

producen gonadotropina coriónica (hCG). Unos 6-7 días después de la fecundación, el trofoblasto empieza a invadir el endometrio, desen-cadenando la reacción decidual (v. Cap. 11) y el proceso por el que se formará la placenta a partir de los tejidos embrionarios y maternos (v. Fig. 11-3).

El trofoblasto desempeña un papel importante en la implantación y en el desarrollo placentario, y protege al embrión del ataque inmuni-tario materno. Con la implantación, se divide en dos capas (Fig. 12-1): una interna o citotrofoblasto (de células mononucleares) y otra externa o sincitiotrofoblasto (multinuclear).

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Tras dos semanas, la línea frontal del sincitiotrofoblasto que invade el estroma alcanza los vasos sanguíneos endometriales y los erosiona, formando depósitos de sangre en el interior de las lagunas trofoblás-ticas que se han formado (Fig. 12-2). Paralelamente, empiezan a crecer las vellosi dades coriónicas a partir del tejido embrionario, y seguirán creciendo, ramifi cándose y haciéndose más complejas hasta el fi nal del segundo trimestre.

Inicialmente, las vellosidades coriónicas cubren toda la superfi cie del corion y, hacia el fi nal de la tercera semana, la sangre embrionaria comienza a fl uir a través de los capilares de las vellosidades. Una semana después de que aparezcan las vellosidades coriónicas, ya se ha formado la estructura básica de la placenta y el embrión ha creado un sistema circulatorio primitivo (v. Cap. 25).

EstructuraEl desarrollo de la placenta prosigue para dar lugar a una estructura placentaria madura en las 12-13 semanas.

Las vellosidades quedan confi nadas a una única región del corion. Los espacios interconectados ocupados por sangre materna reciben el aporte de las arterias espirales del endometrio, ramas, a su vez, de las arterias uterinas. La sangre fetal llega a la placenta a través de dos arterias umbilicales, que, tras ramifi carse y atravesar sucesivas divisio-nes, alcanzan los capilares contorneados de las vellosidades coriónicas. Estos vasos sanguíneos con sus ramifi caciones forman 15-25 unidades denominadas cotiledones (Fig. 12-3).

En las vellosidades, las células del sincitiotrofoblasto y el endotelio crean la barrera entre la sangre materna y fetal. Debido a la estructura multinuclear del sincitiotrofoblasto, los núcleos se concentran en deter-minados lugares (nódulos de proliferación), dejando a otras zonas des-provistas de núcleos. Éstas son zonas de intercambio, que constituyen una barrera selectiva extremadamente fi na y efi ciente a través de la cual pasan los nutrientes, los gases, productos de desecho y anticuerpos.

Las vellosidades son irrigadas por sangre materna y tiene lugar el intercambio. El retorno de la sangre a la madre se produce a través de las venas uterinas y la sangre que ocupa los depósitos maternos se renueva unas 2-3 veces por minuto. La sangre oxigenada retorna al feto a través de la vena umbilical (v. Cap. 29).

FunciónLa placenta desempeña un papel fundamental en la producción de hormonas, en el aporte de nutrientes, la eliminación de metabolitos y el intercambio de gases, y en la protección del feto frente al ataque inmunitario por parte de las células de la madre y de patógenos, y permite, asimismo, la transferencia de anticuerpos de la madre al feto.

Intercambio de gasesPor difusión, llega el oxígeno a la circulación embrionaria y se elimina dióxido de carbono. La hemoglobina fetal (HbF) posee mayor afi nidad por el oxígeno que la hemoglobina del adulto.

NutrientesPor ejemplo, aminoácidos, lípidos, glucosa, colesterol y vitaminas hidrosolubles.

Eliminación de los productos de desechoPor ejemplo, urea, bilirrubina y creatina.

HormonasDurante los dos primeros meses de gestación, la placenta produce hCG para mantener el cuerpo lúteo, que, a su vez, produce progesterona

para mantener el endometrio. Hacia la 16ª semana, la placenta se encarga de la producción de progesterona.

La placenta también produce estrógenos, que contribuyen al desa-rrollo del útero y de las glándulas mamarias, y somatomamotropina coriónica (hCS o lactógeno placentario), un antagonista de la insulina que regula el metabolismo de los hidratos de carbono de la madre, prioriza el acceso del feto a la glucosa de la sangre materna y participa en el desarrollo mamario para la lactancia.

AnticuerposLas inmunoglobulinas maternas se transfi eren selectivamente desde aproximadamente la semana 14, lo que confi ere al feto inmunidad pasiva, que perdura en el neonato durante varios meses. El trofoblasto degrada otras proteínas maternas.

Cambios de la placentaHacia el fi nal del tercer trimestre, el sincitiotrofoblasto desarrolla conglomerados nucleados arracimados en su citoplasma denominados nódulos sincitiales, que se desprenden y pasan al sistema circulatorio materno. Poco antes del nacimiento, aparecen depósitos fi brinoides en las vellosidades.

Tras el nacimiento, se interrumpe la circulación sanguínea de las arterias y venas umbilicales, y aumenta la irrigación de los pulmones a medida que se van llenando de aire. Los pulmones son unas 15 veces más efi caces en el intercambio de gases que la placenta. Esta última se expulsa en lo que se denominan las secundinas.

Relevancia clínicaMuchos fármacos (como la tristemente célebre talidomida, los antibióticos y corticoides), algunos virus y parásitos (p. ej., el toxoplasma o el VIH) y otros patógenos pueden atravesar la placenta y llegar a la sangre fetal.

Los factores Rh son moléculas de la superfi cie de los eritrocitos que provocarán una respuesta inmunitaria (contra los factores Rh). Si el factor Rh de la madre es negativo y el del feto es positivo, es probable que el sistema inmunitario de la madre sólo detecte los factores Rh durante el nacimiento, cuando la sangre fetal atraviese la placenta y entre en contacto con la sangre materna. En ese momento, el organismo de la madre desa-rrollará anticuerpos anti-Rh. En un segundo embarazo de un feto con Rh positivo, estos anticuerpos anti-Rh atravesarán la placenta y destruirán los eritrocitos fetales, desencadenando una eritroblastosis fetal.

La preeclampsia se suele diagnosticar por hipertensión arterial y proteinuria. Se da en hasta un 10 % de los embarazos y es más habitual en las madres primerizas. Puede producirse como consecuencia de una implantación poco profunda de la placenta, que provoca hipoxia placen-taria y activa la respuesta inmunitaria de la madre. El nacimiento del niño constituye la única opción terapéutica.

La placenta acreta, la placenta increta y la placenta percreta suponen la inserción excesiva de la placenta en la pared del útero. La placenta acreta representa el grado más leve de inserción anormal; la placenta increta supone un grado mayor de adhesión; y en la percreta, la placenta atraviesa toda la pared uterina pudiendo alcanzar las vísce-ras e, incluso, llegar a la vejiga. Es necesaria la exploración manual y la resección del tejido placentario retenido.

La insufi ciencia placentaria y el retraso del crecimiento intra-uterino (RCU) resultan de la incapacidad de la placenta de procurar un aporte sufi ciente de nutrientes al feto. Se creen asociadas a factores como el abuso de drogas o alcohol, el tabaquismo, la preeclampsia, la hipertensión arterial de larga evolución, las infecciones, la diabetes, la insufi ciencia renal o la incompatibilidad de Rh.

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66 Embriología. Lo esencial de un vistazo. Parte II. Desarrollo de los aparatos y sistemas

29 Aparato circulatorio: cambios al nacer

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Período: nacimiento (38 semanas)

Circulación sanguínea fetalCon el nacimiento, se producen cambios drásticos y clínicamente relevantes en los aparatos circulatorio y respiratorio. En este capí-tulo, se atenderá principalmente a los acontecidos en el aparato cardiovascular y se analizará de qué modo estos cambios preparan al recién nacido para la vida extrauterina.

El recorrido que realiza la sangre oxigenada en el feto desde la placenta (Fig. 29-1) se inicia en la vena umbilical y prosigue hacia el hígado. La mitad del volumen de la sangre entra en el hígado y la otra mitad se deriva a través del conducto venoso directamente a la vena cava inferior, eludiéndose el paso por el hígado. La sangre, todavía oxigenada, continúa su trayecto hasta la aurícula derecha, desde donde puede pasar al ventrículo derecho como está previsto, o directamente a la aurícula izquierda a través del foramen oval (Fig. 29-2). La sangre de la aurícula izquierda pasa al ventrículo izquierdo y, de ahí, a la aorta.

La sangre que llega a la aurícula derecha procedente de la vena cava superior y del seno coronario está relativamente muy poco oxigenada. El pequeño volumen de sangre que regresa a la aurícula izquierda desde los pulmones se encuentra también muy poco oxigenada. La mezcla de esta sangre con la sangre oxigenada que llega a través del conducto venoso hace que se reduzca en cierto modo la saturación de oxígeno.

La sangre que ocupa el ventrículo derecho saldrá del corazón a través de la arteria pulmonar, pero la mayor parte de esta sangre pasará a través del conducto arterioso y, de ahí, a la aorta des-cendente. Prácticamente todo el volumen de sangre oxigenada que llega al corazón derecho elude, así, la circulación pulmonar para dirigirse directamente al encéfalo y otras partes del organismo en desarrollo (Fig. 29-2).

Conducto venosoTras el nacimiento, las arterias umbilicales se constriñen para impedir que el neonato pueda sufrir hemorragias. Sin embargo, el cordón umbilical no se corta ni se pinza inmediatamente después del nacimiento para permitir que la sangre regrese desde la pla-centa a la circulación del neonato a través de la vena umbilical.

Durante la vida fetal, el conducto venoso derivaba la sangre procedente de la vena umbilical a la vena cava inferior, eludiendo el paso por el hígado. Tras el nacimiento, el esfínter que presenta el conducto venoso en el extremo que comunica con la vena umbi-lical se cierra (Fig. 29-3). El conducto venoso va degenerando paulatinamente para acabar convirtiéndose en el ligamento venoso.

Una vez se ha interrumpido la circulación umbilical, la vena umbilical también degenera y se convierte en el ligamento redondo del hígado, que puede continuarse con el ligamento venoso. Parte de las arterias umbilicales persisten y constituyen las arterias vesi-cales superiores, que irrigan la vejiga urinaria, y las restantes dege-neran y se convierten en los ligamentos umbilicales mediales.

Conducto arteriosoLa comunicación que constituye el conducto arterioso entre el tronco pulmonar y la aorta durante la vida fetal hace que la sangre rica en oxígeno eluda el paso por los pulmones, que presentan una resistencia vascular muy elevada durante el desarrollo. Con el naci-miento, la primera respiración y el uso inicial de los pulmones, la resistencia vascular disminuye y aumenta la circulación sanguínea

en los pulmones. El incremento de la saturación de oxígeno de la sangre, la bradicinina producida por los pulmones y la reducción de las prostaglandinas circulantes provocan la contracción del músculo liso de la pared del conducto arterioso, con lo que se restringe la circulación sanguínea por esta vía y aumenta el paso de la sangre a través de las arterias pulmonares (Fig. 29-4). El cierre fi siológico se alcanza normalmente a las 15 horas del nacimiento.

Durante los primeros meses de vida, el conducto arterioso se oblitera anatómicamente, dejando un vestigio denominado liga-mento arterioso. Puesto que se trata de un vestigio del sexto arco aórtico, aquí se localizará el nervio laríngeo recurrente (v. Cap. 41).

Foramen ovalLa dirección en la que circula la sangre en la aurícula derecha desde la vena cava inferior y la crista dividens (el borde inferior del septum secundum, que constituye el borde superior del foramen oval) hacen que la sangre pase preferentemente a través del foramen oval hasta la aurícula izquierda, lo que reduce el volumen de sangre que se mezcla con la sangre poco oxigenada que llega a la aurícula derecha desde la vena cava superior (Figs. 29-1 y 29-2).

Cuando el neonato comienza a respirar, la reducción de la resis-tencia vascular pulmonar y el consiguiente paso de la sangre a través de la circulación pulmonar aumentan la presión en la aurí-cula izquierda. Al ser ahora la presión mayor en la aurícula izquierda que en la derecha, se produce la aposición del septum primum sobre el septum secundum, lo que provoca el cierre fun-cional del foramen oval (Fig. 29-4). El cierre anatómico suele producirse en los 6 meses posteriores. En el corazón del adulto, queda una depresión llamada fosa oval en el interior de la aurícula derecha.

Relevancia clínicaEl foramen oval persistente (FOP) es una anomalía del tabique interauricular en la que no se produce el cierre anatómico del foramen oval, aunque permanece funcionalmente cerrado por la diferencia de presión interauricular. Esto permite el «refl ujo» de la sangre de la aurícula izquierda a la derecha en determinadas cir-cunstancias que aumentan la presión intratorácica, como los estor-nudos, la tos o la maniobra de Valsalva que se realiza durante la defecación. Las autopsias revelan que la incidencia del FOP entre la población estadounidense es de un 27 %, pero, por lo general, las personas que presentan este defecto permanecen asintomáticas. El tratamiento varía en función de la edad y de los problemas aso-ciados, aunque no suele precisarse tratamiento.

El cierre incompleto del conducto arterioso se conoce con el nombre de conducto arterioso persistente (CAP). La sangre oxi-genada de la aorta se mezcla con la sangre poco oxigenada de las arterias pulmonares, ocasionando, entre otros signos, taquipnea, taquicardia, cianosis y aumento de la presión diferencial. Entre las manifestaciones clínicas a largo plazo que se observan durante el primer año de vida, se encuentran el escaso aumento de peso y la disnea continua. La presencia de CAP es más probable en los pre-maturos. El tratamiento puede ser quirúrgico o farmacológico.

La comunicación portosistémica es menos frecuente; se produce por el cierre incompleto del conducto venoso tras el naci-miento, lo que permite que la sangre siga eludiendo el paso por el hígado. La acumulación de ácido úrico y amoníaco en la sangre puede ocasionar insufi ciencia ponderal, vómitos y disfunción cerebral.

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40 Embriología. Lo esencial de un vistazo. Parte I. Desarrollo temprano

16 Células de la cresta neural

Período: desde el día 22

Células de la cresta neuralDurante la neurulación (v. Cap. 15), aparece un grupo de células en las crestas de los pliegues de la placa neural que se aproximan para formar el tubo neural (Fig. 16-1). Estas células de la cresta neural emigran del tubo neural para dirigirse a otras partes del embrión en desarrollo. A medida que se disocian de las células vecinas y abandonan el neuroectodermo, estas células se convier-ten en mesenquimales. El término mesénquima, clásicamente, hace referencia al tejido conjuntivo del embrión que se forma a partir del mesodermo. Las células de la cresta neural se asemejan histo-lógicamente a las células del mesénquima.

Estas células migran, proliferan y se diferencian en diversos tipos de células adultas, contribuyendo a la formación de un gran número de estructuras y órganos, como puede apreciarse a lo largo del libro. Dado que son capaces de diferenciarse en distintos tipos de células, se las considera multipotentes más que pluripotentes, como a muchas de las células del embrión en esta fase.

Migración y diferenciaciónLa migración de las células de la cresta neural comienza en el extremo craneal del embrión poco antes de que se produzca el cierre de los neuroporos del tubo neural. Aunque pronto se entre-mezclan con las células embrionarias que van atravesando, pueden rastrearse en el laboratorio mediante las técnicas de marcado celular.

Un grupo craneal de células de la cresta neural migra dorsola-teralmente para formar parte de las estructuras de la cabeza y el cuello. A nivel del tronco, dos grupos de células de la cresta neural migran en diferentes direcciones para dirigirse bien dor-solateralmente siguiendo el ectodermo de la línea media (Fig. 16-2), o bien ventralmente alrededor del tubo neural y de la notocorda (Fig. 16-3).

Cuando las células de la cresta neural encuentran un obstáculo en su camino que les impide avanzar, tienden a agruparse y acu-mularse. Dicho obstáculo puede suponerlo otro grupo de células, una lámina basal o moléculas de la matriz extracelular como los proteoglicanos ricos en sulfato de condroitina. Al encontrar una

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barrera durante su migración, las células de la cresta neural pueden recorrer dirigidas dicha barrera hacia una determinada dirección. Otras moléculas de la matriz extracelular como la fi bronectina, los proteoglicanos o el colágeno también pueden interferir en la migra-ción de las células de la cresta neural. Mediante la alteración de la localización y la concentración de las moléculas que facilitan, potencian o inhiben la migración, el embrión puede modifi car la localización fi nal de las células de la cresta neural.

DestinosLa diferenciación de las células de la cresta neural se produce como respuesta a diversos estímulos externos que tienen lugar durante la migración.

Las células que emprenden una dirección dorsolateral hacia el ectodermo del embrión se diferenciarán, por ejemplo, en los mela-nocitos de la piel. Algunas de las células de la región del tronco que migran ventralmente se convertirán en neuronas de los gan-glios de las raíces dorsales y de los ganglios simpáticos (v. Caps. 37 y 43).

Relevancia clínicaObviamente, las células de la cresta neural son importantes en diversas áreas del desarrollo embrionario y su migración debe producirse de un modo muy organizado para que dicho desarrollo se complete con normalidad.

En ocasiones, estas células no migran hasta el destino previsto. Por ejemplo, la defi ciencia en el número de células disponibles para formar el mesénquima de la cara durante su desarrollo puede ocasionar el labio leporino o la fi sura palatina.

El albinismo podría atribuirse a un error de migración de las células de la cresta neural, aunque es más probable que se deba a un defecto del mecanismo de producción de melanina. Sin embargo, los pacientes que sufren el síndrome de Waardenburg presentan anomalías pigmentarias como los ojos de distinto color, uno o varios mechones de pelo blanco o zonas de hipopigmentación de la piel. Este síndrome se asocia a un riesgo elevado de sordera, a determinados rasgos faciales como una raíz nasal ancha y elevada, y a la presencia de labio leporino o fi sura palatina. El síndrome de Waardenburg puede producirse por la mutación genética de al menos uno de cuatro genes posibles, entre los que se encuentra pax3, un gen implicado en la regulación de la diferenciación de las células de la cresta neural.

La migración anómala de las células de la cresta neural a los arcos faríngeos puede comportar el desarrollo defectuoso de las glándulas paratiroides, el timo, el esqueleto facial, el corazón, la aorta y el tronco pulmonar. Se trata del síndrome de deleción 22q11.2 o síndrome de DiGeorge (también conocido como sín-drome CATCH22). Los defectos congénitos que ocasiona este sín-drome varían de un paciente a otro, pero son frecuentes la hipocalcemia, la fi sura palatina, las malformaciones conotroncales como la comunicación interventricular o la tetralogía de Fallot, las infecciones recurrentes, los problemas renales y las difi cultades para el aprendizaje. Todas estas estructuras afectadas se desarrollan a partir de células de la cresta neural y arcos faríngeos comunes.

Derivados de las células de la cresta neural

• Melanocitos (piel).• Dermis, parte del tejido adiposo y el músculo liso del cuello y la cara (piel).• Neuronas (ganglios de las raíces dorsales).• Neuronas (ganglios simpáticos).• Neuronas (ganglios ciliares).• Neuronas (fi bras sensitivas de los pares craneales V y VII y, quizá, VIII, IX y X).• Células de Schwann (sistema nervioso).• Células médula adrenal (glándulas suprarrenales).• Sistema nervioso entérico (tubo digestivo, sistema nervioso parasimpático).• Cartílagos y huesos craneofaciales (musculoesquelético).• Huesecillos del oído medio (musculoesquelético).• Timo (sistema inmunitario).• Odontoblastos (dientes).• Tabique conotroncal (corazón).• Válvulas semilunares (corazón).• Tejido conjuntivo y músculo liso de las grandes arterias (aorta, tronco pulmonar).• Células neurogliales (sistema nervioso central).• Células parafoliculares (glándula tiroides).• Células glómicas de tipo I (cuerpo carotídeo).• Tejido conjuntivo de diversas glándulas (glándulas salivales, timo, tiroides, hipófi sis, glándulas lagrimales).• Endotelio y estroma corneal (ojo).

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