Formación de las yemas pulmonares. Ocurre en la 4ª semana . En la pared ventral del intestino anterior aparece un divertículo respiratorio (yema pulmonar)
La localización de la yema pulmonar depende del aumento del ácido retinoico producido en el mesodermo adyacente y provocará que aumente en TBX4 que se expresa en el lugar del divertículo TBX4 induce la formación de la yema, el crecimiento y diferenciación de los pulmones
El epitelio interno de la laringe, la tráquea, los bronquiolos y los pulmones son de origen endodérmico. El tejido cartilaginoso, muscular y conjuntivo de la tráquea y los pulmones derivan del mesodermo visceral.
La yema pulmonar se comunica con el intestino anterior, cuando el divertículo se expande caudalmente forma dos crestas, las crestas traqueoesofágicas que separa las yemas del intestino anterior Estas crestas se fusionan formando el tabique traqueoesofágico, el intestino anterior queda dividido en: El primordio respiratorio esta comunicado con la faringe por el orificio laríngeo Porción ventral. La tráquea y las yemas pulmonares b) Porción dorsal. Esófago
Laringe El revestimiento de la laringe tiene origen del endodermo Los cartílagos y músculos se originan de mesénquima de los arcos faríngeos cuarto y sexto La proliferación del mesénquima cambia el aspecto del orificio laríngeo, convirtiendo su abertura en forma de T
El mesénquima de dos arcos faríngeos se transforman en cartílagos tiroides, cricoides y aritenoides, por lo que es posible reconocer las características propias del orificio laríngeo 9ª o 10ª semana . La vacuolización y la recanalización producen ventrículos laríngeos que están delimitados por pliegues de tejido que se diferencia en las cuerdas vocales verdaderas y falsas Todos los músculos laríngeos están inervados por el nervio vago X. Nervio laríngeo superior. Inerva a los derivados del 4º arco faríngeo Nervio laríngeo recurrente. Inerva a los derivados del 6º arco faríngeo
Formación de la tráquea y del árbol bronquial La yema pulmonar forma tráquea y dos bolsas laterales, las yemas bronquiales. En la 5ª semana estas yemas se agrandan formando los bronquios principales derecho e izquierdo. Después el derecho forma tres bronquios secundarios, mientras que el izquierdo solo forma dos bronquios La expresión de los HOX permite el condicionamiento de la especificación regional de la vía respiratoria En los lugares de ramificación pulmonar se reduce la proliferación epitelial, y el depósito de colágenos de tipo I, III y IV, de fibronectina y proteoglucanos estabilizan la morfología de la zona de ramificación y los conductos proximales
Los bronquios secundarios se dividen de manera dicotómica y forma 10 bronquios terciarios ( segmentales ) en el pulmón derecho y 8 en el izquierdo, formándose los segmentos broncopulmonares del pulmón adulto Al 6º mes se han formado 17 generaciones o subdivisiones y durante la vida posnatal se producen las seis divisiones adicionales Las ramificación está regulada por interacciones epiteliomesenquimatosas entre el endodermo de las yemas pulmonares y el mesodermo visceral
Genes involucrados FGF-10 Es el primer iniciador de la ramificación Producido por el mesénquima de las yemas del aparato respiratorio Estimula la proliferación celular en el epitelio Nks 2.1 Estimula la proliferación apical de las células BMP-4 Estimula la ramificación, inhibiendo la proliferación SHH Produce epitelio Estimula la proliferación de las células mesenquimales Inhibe la formación de FGF-10 TGF- 1 Inhibe la producción de FGF-10 Facilita la síntesis de moléculas de la matriz extracelular distales de las células epiteliales apicales
Etapas del desarrollo pulmonar Etapa embrionaria (semanas 4 a 7) Desde la formación inicial del divertículo respiratorio hasta la constitución de todos los principales segmentos broncopulmonares Los pulmones crecen hacia las cavidades pleurales bilaterales Etapa seudoglandular (semanas 8 a 16) Período principal de formación y crecimiento de los sistemas ductuales dentro de los segmentos broncopulmonares La estructura histológica aparece de una glándula Se comienza a formar el sistema arterial pulmonar
Etapa canalicular (semanas 17 a 26) Se caracteriza por la formación de bronquiolos respiratorios como consecuencia de la gemación de los componentes terminales en el sistema de bronquiolos Intensa invaginación de vasos sanguíneos hacia los pulmones en desarrollo y la estrecha asociación de capilares y las paredes de los bronquiolos respiratorios
Etapa de sacos terminales (semana 26 hasta el parto) Los sacos aéreos terminales (alveolos) se originan de bronquiolos respiratorios formados en la fase canalicular Durante la última 4ª semana de embarazo, la mayor parte de los alveolos produce incremento exponencial en la superficie respiratoria del pulmón, es el período alveolar del desarrollo pulmonar
El epitelio que reviste a los alveolos se diferencia en dos tipos: Células alveolares de tipo I ( neumocitos ). Se lleva a cabo el intercambio de gases tras el parto Células alveolares de tipo II (secretoras epiteliales). Forman el surfactante pulmonar que sirve para a reducir la tensión superficial y facilitar la expansión de los alveolos durante la respiración.
Etapa posnatal El principal mecanismo en la formación de tabiques de tejido conjuntivo secundario, que dividen los sacos alveolares existentes. Los tabiques secundarios se convierten en maduros permitiendo un intercambio respiratorio completo
Malformaciones del aparato respiratorio Fístulas traqueoesofágicas Fallo en la separación entre la yema traqueal y el esófago durante el desarrollo inicial del aparato respiratorio Se manifiesta con el atragantamiento o la regurgitación de la leche durante la ingesta Implican estenosis o atresia de una segmento de la tráquea o el esófago y una conexión anómala entre ellos las mutaciones en Nkx 2.1 y Gli 2/3 y de SHH provocan la falta de tabicación entre la tráquea y el esófago
Agenesia pulmonar o traqueal Incompatibles con la vida Fallo de la separación entre el esófago y el divertículo respiratorio Es consecuencia primaria de la mutación de FGF-10 o por alguna otra molécula implicada en la morfogénesis de la ramificación inicial de las yemas pulmonares
Malformaciones macroscópicas de los pulmones Los pulmones suelen sufrir diversas variaciones o malformaciones estructurales Suelen ser asintomáticas, pero generan infecciones respiratorias crónicas
Síndrome de dificultad respiratoria (enfermedad de membrana hialina) Se suele manifestar en lactantes prematuros Se caracteriza por un esfuerzo excesivo para respirara los lactantes fallecen por este cuadro, los pulmones están poco insuflados y los alveolos rellenos en parte de un líquido proteináceo que forma una membrana sobre las superficies respiratorias Se debe a fallos en la formación del surfactante por parte de las células alveolares tipo II
Quistes congénitos pulmonares Estructuras quísticas patológicas en el pulmón o partes de aparato respiratorio Van desde quistes solitarios a numerosos quistes pequeños que se distribuyen por todo el parénquima pulmonar y se asocia con una poliquistosis renal
Bibliografía Carlson BM. (2009) Embriología Humana y Biología del Desarrollo . 3ª ed. España: Elsevier . Langman STW. (2010) Embriología Médica con orientación clínica . 11ª ed. México: Médica Panamericana.