Cara y cuello 1
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Desarrollo de Cara y Cuello en VertebradosFace and Neck Development in Vertebrates
Dr. Rafael Coello Cuntó
Departamento de MorfologíaCátedra de Anatomía
Taller de Preparaciones AnatómicasUniversidad de Guayaquil
2014
Desarrollo inicial de la región cefálica y del cuello
Estructura de un vertebrado
1. Viscerocráneo o Esplacnocráneo.2. Condrocráneo o Neurocráneo.3. Dermatocráneo.
El estomodeo se relaciona con el desarrollo del esplacnocráneo.
En los cordados aparecen hendiduras laterales para el flujo del agua que entra por boca; estos espacios en peces se asocian a las branquias.En vertebrados terrestres éstas no se abren y forman el cuello; los huesos derivan del ectomesénquima.
¿BMP2,Pax3,Pax7,Msx, D11 y Snail?
Migración de las células de la cresta neural desde los rombómeros y los genes
Hox implicados
R1-2: huesos faciales, cartílagos del primer arco y en los vertebrados, el incus y malleus.
R4: estapedio, proceso estiloideo y partes del hioides.
R6: cartílago hioides y tiroides.
Las células de los R3 y R5 no migran.
Los vertebrados mas primitivos como la Lamprea son agnatos.
Una clase de genes homeoboxllamados genes Hox se han organizado en sentido
anteroposterior para formar el denominado "código Hoxˮ.
No hay expresión Hox para el primer arco faríngeo(arco mandibular).
Por tanto el desarrollo de la mandíbula parece ser regulado después de una serie de eventos
"libes de Hox " Se lo ha demostrado en varios experimentos por ej:
Vista lateral de la lamprea. Nótese lapresencia de 7 arcos branquiales.
La forma de fijación de la mandíbula al cráneo es muy importante en el estudio de la evolución. Paleostílico, no tiene conexión con el cráneo.La forma mas primitiva de mandíbula es la forma Eautostílica (unida al cráneo sin ayuda de arco hioideo).Anfistílica, se une por medio de dos ligamentos. Hiotílica, como en los peces, se une por medio de hiomandibula (A). Metaautoestílica, directa por medio del hueso cuadrado;por ej.: reptiles.Cranesotílica, maxilar unido al cráneo y mandíbula suspendida por hueso escamoso(B).
Evolución del Esplacnocráneo
Agnato Condrictio
Reptil Mamífero
Aparición de arcos faríngeos es evidente al día 24 en humanos
(A) corte frontal de embrión de cerdo en período somítico; (B) corte sagital deembrión de pollo de 72 hrs. de gestación. (F) Arcos faríngeos, (S) hendiduras faríngeas.
Arco faríngeo
Formación de la cara( de 4 a 7- 8 semana)
Del Prosencéfalo proceden señales para el desarrollo5 prominencias
• Prominencia frontonasal (impar)
Cefálico al estomodeo
• Prominencia maxilar (par)
A los lados del estomodeo
• Prominencia mandibular (par)
Caudal al estomodeo
Vistas frontales y laterales de modelos de cara humana.
El rojo corresponde a la prominencia frontonasal, el naranjo a la prominencia maxilar, el amarillo representa el proceso mandibular y el verde al segundo arco faríngeo.El maxilar recibe migración celular de la cresta neural, prosencéfalo y mesencéfalo.La mandíbula recibe células mesenquimatosas del mesencéfalo y del rombencéfalo.
Finales del periodo somítico
Prominencia frontonasal
Síntesis de acido retinoico
Señales de FGF-8 y Sonic hedgehog
Prosencéfalo anterior y ectoderma frontonasal
Cavidades nasales5ta semana
olfatorias
Prominencia maxilar
Prominencia mandibular
Procesos maxilares y mandibulares derivan del primer arco faríngeo
Señales vienen del gen Msx -1 y el factor de transcripción Otx-2 en lugar de los genes Hox.
7ma. SemanaMandíbula
BMP-2,4 y 7(factores de
crecimiento)
Cbfa-1
Osteoblastos
FGF-2, FGF-4 (medial)FGF-8 (lateral)
Primer arcofaríngeo
Segundo arcofaríngeo
Tercer arcofaríngeo
vv
Momento de formación de la mandíbulamas retardada en gatos (A) ( día 32, 53% gestación) que en ovinos (B) (día 21-22, 32% gestación).
braquicéfalo dolicocéfalo
Conformación del cartílago
Los procesos nasomediales(N) se fusionan con el proceso maxilar(M) y formanel labio superior y el maxilar.
Los proceso nasomediales forman el philtrum, el componente premaxilar delmaxilar, porción medial de la nariz y el paladar primario. Los proceso nasolaterales forman las alas de la nariz.
Fisura oronasal se cierra completamente.Fisura oculonasal formará en su interior el conductonasolagrimal.
(coloboma facial)
Cierre de las fisuras
Músculos de la región facial
Formación del paladar y la lengua6ta semana
Fusión de los procesos palatinos laterales forman el paladar secundario y el paladar primario se ha formado por la fusión de los procesos maxilares y procesos nasales mediales.
A) Procesos palatinos verticales (V) a ambos lados de la lengua (L). B. Procesos palatinos horizontales (H) C. Procesos palatinos fusionados entre sí y con el tabique (T), nótese la presencia de la fusión mesenquimática luego de la apoptosis(flechas).
Esquemas comparativos de la morfogénesis del labio superior y del paladar. Después de la eliminación de las células peridérmicas, los procesos maxilares y nasales medios se fusionan formando una lámina epitelial media, la que luego se transforma en mesénquima. En una etapa posterior, los procesos palatinos se fusionan entre sí y con el septo nasal, originando una lámina epitelial media que se transforma en mesénquima (Modificado de Sun et al., 2000).
Msx-1 BMP-4
Shh BMP-2
Proliferación del proceso palatino
La elevación de los procesos palatinos se debe posiblemente al acido hialurónico
El tabique nasal también participa de la formación del Paladar.Proliferación de fibroblastos en el rafe medio que desaparece.
Tgf-b3 participa en la fusión.
Desarrollo comparado del paladar
Paladar de pollo neonato que muestra una fisura palatina natural.
Cráneo de cocodrilo que muestra el paladar primario y secundario (parecido a mamíferos).
Desarrollo de la lengua5ta. semana
Papilas filiformes(ectodermo): Shh, BMP-2,BMP-4 y FgF-8
Papilas gustativas(endodermo): Shh, Gli-l y patched
Formación de los dientes6ta semana
Esmalte y dentina
BMP, FGF, SHH y Wnt
FGF-8
Pax- 9
BMP-2 BMP-4
FGF -8
ausencia de Msx-1causa agenesia dental
Diente no pasa etapa de yema
Explica los espaciosinterdentarios
La inactivación de FGF8 detiene el dienteen estado de lámina.
Formación del cuello
Primer arco es indiferente ante el acido retinoico, no así el tercer y cuarto arcos.Presenta alteraciones paraHoxa1,Hoxb1,Pax9,Pax1,FgF3,Fgf8
El segundo crece porShh,BMP-7,FGF-8.
Cuerpo último branquial se desprendendel endodermo de la cuarta bolsa faríngeay se incorpora al tiroides para formar lascélulas C o células parafoliculares.
Formación de la glándula tiroides4ta-7ma semana
Gracias por su atención