Desarrollo de los Órganos Abdominales

Revisión del Desarrollo Embrionario Temprano

Blastocisto y disco bilaminar

La mórula (bola de células) se somete a un proceso llamado blastulación, en el que comienza a formarse una cavidad. Luego, las células comienzan a diferenciarse en masas celulares externa e interna.

• Masa de células externas → trofoblasto → placenta y membranas
• Masa celular interna → embrioblasto → disco bilaminar:
  • Epiblasto
  • Hipoblasto
• Saco amniótico: una cavidad de líquido que se desarrolla “por encima” del epiblasto (entre el epiblasto y el trofoblasto)
• Saco vitelino primitivo:
  • Una cavidad que se forma “debajo” del hipoblasto
  • Importante en el desarrollo gastrointestinal

Disco trilaminar

El disco bilaminar se somete a un proceso llamado gastrulación para formar el disco trilaminar. Hay 3 capas del disco trilaminar:

• Ectodermo (continuo con el amnios)
• Mesodermo:
  • Mesodermo paraxial
  • Mesodermo intermedio
  • Mesodermo de la placa lateral:
    • Capa somática del mesodermo de la placa lateral
    • Capa esplácnica del mesodermo de la placa lateral
  • Mesodermo extraembrionario:
    • Rodea la cavidad amniótica → continuo con la capa somática del mesodermo de la placa lateral
    • Rodea el saco vitelino → continuo con la capa esplácnica del mesodermo de la placa lateral
• Endodermo
  • El endodermo embrionario (generalmente llamado simplemente endodermo) → se convierte en el tubo intestinal primitivo
  • Endodermo extraembrionario → recubre el saco vitelino
  • Saco vitelino secundario: la cavidad entre el endodermo embrionario y extraembrionario
• Plegado del disco trilaminar (se pliega en 2 direcciones):
  • Plegado lateral:
    • Crea una estructura cilíndrica rodeada por ectodermo y la cavidad amniótica
    • Crea el tubo intestinal primitivo internamente a partir del endodermo
  • Pliegue cráneo–caudal:
    • Crea un extremo craneal y un extremo caudal (el embrión adquiere “forma de frijol”)

Hace que el saco vitelino se aleje más del cuerpo → el tallo alargado que conecta el saco vitelino con el tubo intestinal es el conducto vitelino.

Obliteración del conducto vitelino y el saco vitelino

• A medida que el embrión se pliega, el saco vitelino se aleja cada vez más del cuerpo.
• Conducto vitelino: tallo alargado que conecta el intestino medio con el saco vitelino a medida que se aleja
• Crecimiento de la cavidad amniótica alrededor de las semanas 4–6:
  • La cavidad amniótica comienza en el lado dorsal del embrión
    • Crece y se extiende alrededor de los extremos craneal y caudal del embrión
    • Los bordes de la cavidad en crecimiento se encuentran en el lado ventral en el abdomen → pellizca el saco vitelino/oblitera el conducto vitelino
• Relevancia clínica: la falla en la obliteración del conducto vitelino da como resultado el divertículo de Meckel:
  • Un verdadero divertículo (contiene todas las capas de la pared intestinal)
  • Surge de la superficie antimesentérica del íleon medio a distal, anclándolo a la pared abdominal anterior.
  • Puede provocar fístula, vólvulo, obstrucción del intestino delgado y/o necrosis

Descripción General de la Diferenciación del Tubo Intestinal

Estructuras derivadas del tubo intestinal

El tubo intestinal primitivo se forma a partir del endodermo al completar el plegado lateral. El tubo intestinal se puede dividir inicialmente en 3 áreas:

• Intestino anterior: derivados abdominales irrigados por la arteria celíaca
  • Esófago
  • Estómago
  • Duodeno proximal (por encima de la ampolla de Vater)
  • Hígado
  • Vesícula biliar y conductos biliares
  • Páncreas
  • Estructuras derivadas del intestino anterior por encima del abdomen:
    • Faringe primordial y sus derivados
    • Esófago cervical y torácico
    • Tracto respiratorio
• Intestino medio: derivados irrigados por la arteria mesentérica superior
  • Duodeno distal (por debajo de la ampolla de Vater)
  • Yeyuno
  • Íleon
  • Ciego
  • Apéndice
  • Colon ascendente
  • ⅔ Proximales del colon transverso
• Intestino posterior: derivados irrigados por la arteria mesentérica inferior
  • ⅓ Distal del colon transverso
  • Colon descendente
  • Colon sigmoide
  • Recto
  • Porción superior del canal anal

Estructuras derivadas del endodermo

Estructuras clave derivadas del endodermo relacionadas con el desarrollo de los órganos abdominales:

• Revestimiento epitelial de todo el tracto gastrointestinal
• Glándulas mucosas y submucosas

Estructuras derivadas del mesodermo

Estructuras clave derivadas del mesodermo relacionadas con el desarrollo de los órganos abdominales:

Capa esplácnica del mesodermo de la placa lateral:

• Pared del tracto digestivo (i.e., paredes intestinales)
  • Tejido muscular (e.g., capas circulares y longitudinales, esfínteres)
  • Tejido conectivo
• Irrigación
• Peritoneo visceral
• Mesenterios:
  • Mesogastrio dorsal y ventral → omento mayor y menor, ligamento falciforme
  • Mesenterio del intestino delgado
  • Mesocolon transverso y sigmoide
  • Numerosos ligamentos abdominales nombrados

Capa somática del mesodermo de la placa lateral: peritoneo parietal

Estructuras derivadas del ectodermo

Estructuras clave derivadas del ectodermo relacionadas con el desarrollo de los órganos abdominales:

• Células de la cresta neural: plexo nervioso entérico (i.e., plexos mientérico y submucoso)
• Nervios: inervan los órganos abdominales
• Membranas:
  • En los extremos craneal y caudal, el ectodermo y el endodermo se encuentran (sin mesodermo entre ellos) formando membranas que finalmente se romperán, convirtiéndose en las aberturas del tracto gastrointestinal
  • Extremo craneal: membrana orofaríngea → boca
  • Extremo caudal: membrana cloacal → ano
• Epitelio: recubre el canal anal distal

Derivados del Intestino Anterior, Omento y Bazo

Esófago

Separación del sistema respiratorio:

• Brote pulmonar (divertículo respiratorio):
  • Brote ventral del intestino anterior alrededor de la semana 4
  • Crece simultáneamente hacia afuera (ventralmente) y hacia abajo (caudalmente)
  • Incluye endodermo y capa esplácnica del mesodermo de la placa lateral circundante
• Surco traqueoesofágico (o cresta):
  • A medida que el brote pulmonar crece hacia afuera y hacia abajo, el surco traqueoesofágico aparece como hendiduras laterales entre el nuevo brote pulmonar y el intestino anterior.
  • Los surcos/crestas se mueven hacia adentro, pellizcando el brote pulmonar y formando el tabique traqueoesofágico.
• El tabique traqueoesofágico crea 2 tubos separados:
  • Esófago (posteriormente, del intestino anterior original)
  • Tráquea (anteriormente, desde el brote pulmonar)
• Relevancia clínica:
  • Fístula traqueoesofágica: ocurre cuando los surcos traqueoesofágicos no se cierran completamente en la línea media
  • Atresia esofágica: no se forman porciones del esófago; a menudo coexiste con una fístula traqueoesofágica

Crecimiento y descenso:

• El esófago se alarga y desciende junto con el corazón y los pulmones
• Completa el desarrollo a la 7ma semana

Estómago

• El desarrollo comienza alrededor de la 4ta semana
• Dilatación fusiforme del intestino anterior: sitio del estómago primordial
• El alargamiento del esófago coloca al estómago debajo del diafragma
• La pared posterior crece más rápidamente que la pared anterior → desarrolla una forma de C
  • Pared posterior → curvatura mayor
  • Pared anterior → curvatura menor
• Rotación de 90 grados en el sentido de las agujas del reloj alrededor del eje longitudinal:
  • Curvatura mayor (dorsal):
    • Gira anteriormente y hacia la izquierda
    • El nervio vago izquierdo inerva la pared anterior
  • Curvatura menor (ventral):
    • Gira posteriormente y hacia la derecha
    • El nervio vago derecho inerva la pared posterior
• Rotación más pequeña en el sentido de las agujas del reloj alrededor del eje anteroposterior:
  • La porción cardíaca del estómago se mueve hacia abajo y hacia la izquierda
  • La porción pilórica se mueve hacia arriba y hacia la derecha

Omentos

El omento mayor y menor se forman a partir del mesogastrio dorsal y ventral (de origen mesodérmico). A medida que rotan con el estómago, crean los sacos mayor y menor.

Mesogastrio dorsal:

• Suspende al estómago de la pared dorsal
• Localizado originalmente en el plano medio
• Movido hacia la izquierda durante una rotación longitudinal de 90 grados
• Crea un espacio posterior al estómago llamado saco menor (i.e., bolsa omental)
• Forma varias estructuras importantes:
  • Después de la rotación del estómago, se abulta hacia abajo para formar el omento mayor
  • Ligamento gastroesplénico: conecta el estómago y el bazo
  • Ligamento esplenorrenal: conecta el bazo con la pared abdominal posterior (cerca del riñón)
• Anterior al omento mayor está el saco mayor
• Estructuras que se desarrollan dentro del mesogastrio dorsal:
  • Bazo
  • Páncreas

Mesogastrio ventral:

• Se adhiere al estómago, duodeno, hígado y pared abdominal ventral
• Localizado originalmente en el plano medio
• Movido hacia la derecha durante una rotación longitudinal de 90 grados
• Cierra el saco menor entre el estómago y el hígado
• Forma 2 estructuras primarias:
  • Omento menor: conecta el estómago y el hígado
  • Ligamento falciforme: conecta el hígado y la pared abdominal anterior
• Estructuras que se desarrollan dentro del mesogastrio ventral:
  • Hígado
  • Vesícula biliar
  • Conductos biliares

Duodeno

• Su desarrollo comienza en la 4ta semana
• Por encima de la ampolla de Vater: derivado de la parte caudal del intestino anterior → irrigado por la arteria celíaca
• Por debajo de la ampolla de Vater: derivado de la parte craneal del intestino medio → irrigado por la arteria mesentérica superior
• Se alarga y forma un bucle en forma de C
• Se une con el páncreas en desarrollo unido a la pared posterior del cuerpo
• Obliteración y recanalización duodenal:
  • Semana 5: la rápida proliferación celular en sus paredes conduce a la obstrucción completa de la luz duodenal
  • Al final de la semana 8:
    • Se forman vacuolas dentro del duodeno
    • Las vacuolas crecen y se fusionan → recanalización de la luz
  • Relevancia clínica: el hecho de que la luz no se recanalice por completo da como resultado:
    • Estenosis duodenal: estrechamiento del duodeno
    • Atresia duodenal: persiste una obstrucción completa; se presenta con emesis biliosa y un signo de doble burbuja en la radiografía

Hígado y conductos biliares

• El desarrollo comienza en la 3ra‒4ta semana
• Aparece en la porción caudal del intestino anterior como divertículo hepático, que pasa a formar:
  • Hígado (el endodermo se diferencia en hepatocitos)
  • Conductos intrahepáticos
  • Porciones extrahepáticas de los conductos hepáticos
• A medida que el divertículo hepático se agranda, la conexión con el duodeno se estrecha → conducto biliar común
• Un brote más pequeño crece en el lado caudal del divertículo hepático:
  • Forma la vesícula biliar
  • Conexión entre el brote caudal y la vesícula biliar → conducto cístico
• El divertículo hepático crece hacia el mesogastrio ventral.
• Semanas 5–9:
  • Las células madre hematopoyéticas (origen mesodérmico) migran al hígado:
    • Comienza la hematopoyesis
    • El hígado es el sitio principal de la hematopoyesis hasta aproximadamente las 28 semanas, cuando la médula ósea asume el trabajo.
  • Síntesis de ácido biliar
• Semana 12: inicio de la secreción de bilis por los hepatocitos

Páncreas

• El desarrollo comienza en la 4ta semana
• Se desarrolla principalmente a partir de un brote pancreático dorsal del intestino anterior:
  • Conducto pancreático accesorio
  • Parte de la cabeza pancreática
  • Cuerpo
  • Cola del páncreas
• Un brote pancreático ventral más pequeño contribuye a:
  • Cabeza pancreática
  • Proceso uncinado
  • Conducto pancreático principal
• Tanto las células endocrinas como exocrinas surgen de las células pluripotenciales derivadas del endodermo del brote pancreático
• Semana 7: el conducto pancreático principal y los conductos pancreáticos accesorios se fusionan
• En la semana 13: células alfa, beta y delta presentes en los islotes

Bazo

• El desarrollo comienza en la 5ta semana
• Derivado de células mesenquimales (i.e., del mesodermo, no del endodermo del intestino anterior)
• Se forma a partir de brotes mesenquimales en el mesogastrio dorsal
• Los brotes se fusionan, formando el bazo.
• Se lobula durante la vida fetal; los lóbulos desaparecen antes del nacimiento.
• Se desarrolla dentro del mesogastrio dorsal
• Irrigado por arteria celíaca

Derivados del Intestino Medio y del Intestino Posterior

El intestino medio se convierte en el revestimiento del tracto gastrointestinal desde el duodeno distal (por debajo de la ampolla de Vater) hasta el colon transverso medio. El intestino posterior se convierte en el tracto gastrointestinal desde el ⅓ distal del colon transverso hasta el ano.

Hitos del intestino medio

• Porción craneal: crece rápidamente y forma un asa del intestino delgado
• Desarrolla la dilatación cecal:
  • Forma el ciego y el apéndice
  • Crecimiento desigual de las paredes cecales → el apéndice ingresa al ciego medialmente
• Semana 5: obliteración del conducto vitelino (el saco vitelino se separa del intestino medio)
• Semana 6: hernia fisiológica del intestino medio a través del ombligo
  • El intestino medio se hernia naturalmente a través del anillo umbilical.
  • Crea más espacio dentro del embrión para los órganos abdominales en desarrollo (especialmente el hígado)
• Semanas 6–10:
  • El crecimiento rápido del intestino medio ocurre fuera del embrión
  • Rotación:
    • El intestino medio gira 270 grados en sentido antihorario alrededor de la arteria mesentérica superior.
    • Tira del intestino delgado a una posición anatómica madura: el yeyuno comienza en el cuadrante superior izquierdo
    • Tira del intestino grueso a su posición anatómica madura: forma de U invertida que rodea el intestino delgado
• Semana 10: el intestino medio regresa a la cavidad abdominal
  • La cavidad abdominal en crecimiento crea suficiente espacio para el desarrollo del intestino medio
  • Relevancia clínica: la falla del intestino medio para reingresar al abdomen da como resultado un onfalocele (un defecto congénito de la pared abdominal anterior en el que los intestinos están cubiertos por peritoneo y membranas amnióticas).

Hitos del intestino posterior

El intestino posterior se desarrolla simultáneamente y en estrecha asociación con el sistema urogenital.

• Cloaca:
  • Porción distal del intestino posterior
  • Adyacente al “exterior” del embrión en desarrollo en la membrana cloacal, en la que:
    • Se encuentran el endodermo y el ectodermo en los extremos del tubo intestinal primitivo
    • En última instancia se rompe, convirtiéndose en el ano
  • Al principio del desarrollo, se vacía en un tubo de drenaje llamado alantoides
• Alantoides:
  • Drena tanto el tubo intestinal como el sistema urinario en desarrollo temprano
  • Viaja a través del cordón umbilical
  • Llamado el uraco más tarde en el desarrollo
  • En última instancia, se oblitera y se convierte en el ligamento umbilical medio a lo largo de la pared abdominal anterior interna
  • Relevancia clínica: la obliteración incompleta puede provocar una fístula uracal (los lactantes pueden perder orina desde el ombligo al nacer)
• Semanas 4‒7: cloaca dividida por un tabique urorrectal en crecimiento:
  • Comienza en la porción superior/proximal de la cloaca → crece distalmente hasta llegar al exterior del cuerpo, donde se convierte en el cuerpo perineal
  • Separa la cloaca en 2 estructuras:
    • Seno urogenital (anterior/superior): se conecta a los uréteres; se desarrolla la vejiga, próstata (hombres) y uretra
    • Canal anal (posterior/inferior)
  • Relevancia clínica: la falla del tabique urorrectal para dividir completamente la cloaca puede resultar en fístulas entre el sistema urogenital y el anorrecto.
• Fosa anal:
  • Invaginación del ectodermo
  • Crece hacia el canal anal
  • Línea pectinada:
    • El punto donde el endodermo (proximal) y el ectodermo (distal) del canal anal se encuentran
    • Marca la ubicación previa de la membrana cloacal
  • Relevancia clínica:
    • Ano imperforado: falla de rotura de la membrana cloacal
    • Atresia anal: falla de la fosa anal para formarse/encontrarse con el recto; reparación más complicada porque no hay músculos del esfínter
• Derivado del endodermo del intestino posterior: ⅔ proximales del canal anal, revestidos por células epiteliales columnares
• Derivado del ectodermo del intestino posterior: ⅓ distal del canal anal, revestido por células epiteliales escamosas estratificadas
• El intestino posterior es irrigado por la arteria mesentérica inferior

Relevancia Clínica

• Gastrosquisis (ver Gastrosquisis): defecto causado por un plegamiento lateral incompleto del embrión trilaminar, que da como resultado un “tubo” incompleto. Este tubo incompleto da como resultado un defecto en la pared abdominal; los intestinos estarán flotando libremente en el saco amniótico, no cubiertos por el peritoneo.
• Onfalocele: fallo del intestino medio para volver a entrar en el abdomen después de la hernia fisiológica. Esta falla da como resultado un defecto congénito de la pared abdominal anterior, donde los intestinos están cubiertos por peritoneo y membranas amnióticas.
• Atresia esofágica: porciones del esófago no se forman por completo. La atresia esofágica a menudo coexiste con una fístula traqueoesofágica.
• Fístula traqueoesofágica: conexión entre la tráquea y el esófago. Esta fístula ocurre cuando los surcos traqueoesofágicos no se cierran completamente en la línea media (que normalmente debería separar la tráquea del esófago). La fístula traqueoesofágica a menudo se asocia con atresia esofágica. Son posibles múltiples variaciones anatómicas diferentes.
• Estenosis hipertrófica del píloro: estrechamiento del píloro del estómago debido al engrosamiento del músculo esfínter pilórico. La estenosis hipertrófica del píloro se presenta clínicamente con vómitos no biliares y una masa en forma de oliva en la región epigástrica.
• Defectos congénitos del duodeno: falla del duodeno para recanalizarse completamente, lo que lleva a estenosis (estrechamiento) u obstrucción. La atresia duodenal se presenta con vómitos biliosos y se puede ver un signo de doble burbuja en la radiografía; este defecto está asociado con el síndrome de Down.
• Páncreas anular (ver Páncreas): resulta del crecimiento del brote pancreático alrededor del duodeno, que forma un anillo pancreático. Puede causar obstrucción duodenal. Las mujeres se ven afectadas con más frecuencia que los hombres.
• Páncreas dividido (ver Páncreas): ocurre cuando los conductos ventral y dorsal del páncreas no se fusionan para formar el conducto pancreático principal durante la 8va semana. Puede predisponer al individuo al dolor pancreático crónico.
• Bazos accesorios (ver Bazo): numerosas masas esplénicas con tejido esplénico en funcionamiento, que pueden ocurrir cuando los brotes esplénicos no se fusionan por completo. Un bazo accesorio suele existir cerca del hilio del bazo o de la cola del páncreas.
• Malrotación intestinal: falla del tracto gastrointestinal para experimentar una rotación normal alrededor de los vasos mesentéricos durante el desarrollo embrionario. La malrotación intestinal puede resultar en una serie de patrones anatómicos caracterizados por una ubicación anormal y uniones de los intestinos dentro de la cavidad abdominal. Estas anomalías pueden ser clínicamente asintomáticas o presentarse con una serie de complicaciones, la más catastrófica de las cuales es el vólvulo del intestino medio.
• Vólvulo: torsión o rotación axial de una porción del intestino alrededor de su mesenterio. El sitio más común de vólvulo encontrado en adultos es el colon. La presentación suele ser con síntomas de obstrucción intestinal, como dolor abdominal, distensión, vómitos y estreñimiento/obstrucción.
• Divertículo de Meckel: falla del conducto vitelino para obliterarse, lo que resulta en un divertículo “verdadero”, lo que significa que la bolsa saliente del íleon contiene todas las capas de la pared intestinal. (En un divertículo “falso”, solo sobresalen la mucosa y la submucosa). Estos divertículos surgen de la superficie antimesentérica del íleon medio a distal, anclándolo a la pared abdominal anterior y pueden conducir a una fístula, vólvulo, obstrucción del intestino delgado y/o necrosis.