14.1. El mesodermo cardiogénico
El corazón comienza a desarrollarse hacia el final de la tercera semana, a partir de una región especializada del mesodermo lateral esplacnopleural denominada mesodermo cardiogénico o área cardiogénica.
Durante la gastrulación, las células que formarán el corazón migran a través de la línea primitiva y se sitúan en la región más craneal del mesodermo lateral, por delante de la placa neural y por encima de la membrana bucofaríngea. En este momento tienen forma de herradura o media luna (forman el primer campo cardiaco). Más tarde se describe un segundo campo cardiaco, situado medialmente y cranealmente al primero, que contribuirá a las porciones del tracto de salida del corazón (tronco arterioso y bulbo cardiaco) y a parte del miocardio auricular.
El mesodermo cardiogénico es la región del mesodermo lateral esplacnopleural situada cranealmente respecto a la membrana bucofaríngea, en forma de herradura. Es el precursor de todas las células musculares cardiacas (cardiomiocitos) y del endocardio. Su especificación está controlada por señales del endodermo subyacente (BMP2, FGF8) y del ectodermo neural adyacente.
La especificación del mesodermo cardiogénico está regulada por una red de factores de transcripción entre los que destacan Nkx2.5, GATA4 y Tbx5. Mutaciones en estos factores causan cardiopatías congénitas: las mutaciones en NKX2.5 se asocian a defectos del tabique interauricular y alteraciones de la conducción; las mutaciones en TBX5 producen el síndrome de Holt-Oram (malformaciones cardiacas y de las extremidades superiores).
14.2. Formación de los tubos cardiacos endocárdicos
Dentro del mesodermo cardiogénico, hacia el día 18-19, aparecen agrupaciones de células mesenquimatosas denominadas islotes angiogénicos o islotes de Wolf y Pander. En estos islotes se produce una diferenciación celular:
- Las células periféricas del islote se aplanan y se unen entre sí formando el endotelio, que constituirá el futuro endocardio.
- Las células centrales de cada islote se diferencian en células sanguíneas primitivas (hematopoyesis extraembrionaria).
Los islotes angiogénicos del mesodermo cardiogénico confluyen y forman dos tubos endocárdicos paralelos, uno a cada lado de la línea media denominados tubos cardiacos endocárdicos derechos e izquierdos. Estos tubos están rodeados externamente por el mesodermo cardiogénico condensado, que forma el manto mioepicárdico, precursor del miocardio y del epicardio.
La alantoides, al introducirse en el pedículo de fijación, induce la formación de los islotes de Wolf y Pander en el mesodermo cardiogénico adyacente. Esta inducción es uno de los primeros ejemplos de inducción embrionaria en el desarrollo cardiovascular.
14.3. Fusión de los tubos. El tubo cardiaco único
Durante el plegamiento lateral del embrión en la cuarta semana, las dos mitades del disco embrionario se enrollan hacia la línea ventral. Este movimiento aproxima los dos tubos cardiacos endocárdicos, que se fusionan progresivamente en dirección cráneo-caudal formando el tubo cardiaco único, hacia el día 21-22.
La fusión se completa antes en la región craneal (región del bulbo y el ventrículo) que en la región caudal (región auricular y seno venoso), que tarda algo más en incorporarse a la línea media. El resultado es un tubo único situado en la cavidad pericárdica, suspendido dorsalmente por el mesocardio dorsal, una lámina de mesodermo que lo une a la pared posterior de la cavidad pericárdica. El mesocardio dorsal desaparece rápidamente dejando un espacio libre: el seno transverso del pericardio, que en el adulto es un importante reparo anatómico quirúrgico.
El plegamiento lateral del embrión es el motor mecánico de la fusión cardiaca. Sin plegamiento no hay fusión, y sin fusión el embrión desarrolla ectopia cordis o cardia bifida: dos corazones tubulares separados. Esta malformación, incompatible con la vida, ilustra la dependencia entre los procesos de plegamiento y la morfogénesis cardiaca.
14.4. Capas de la pared del corazón
Desde su formación, la pared del tubo cardiaco tiene tres capas que se corresponden con las tres capas del corazón adulto.
- El endocardio es la capa más interna. Deriva de las células endoteliales de los islotes angiogénicos. Tapiza la cavidad cardiaca y se continúa con el endotelio de los grandes vasos. Corresponde al endocardio del corazón adulto.
- La gelatina cardiaca (o gelatina de Davis) es una capa de matriz extracelular rica en proteoglucanos y glucoproteínas que se interpone entre el endocardio y el manto mioepicárdico. No contiene células inicialmente. Tiene un papel crucial en la formación de los cojinetes endocárdicos (futuros tabiques y válvulas auriculoventriculares) al ser invadida por células endocárdicas que sufren una transición endotelio-mesenquimal.
- El manto mioepicárdico es la capa más externa, derivada del mesodermo cardiogénico. Se diferencia en dos componentes:
- El miocardio: la capa muscular, que produce el latido cardiaco ya desde el día 22-23.
- El epicardio o pericardio visceral.
El epicardio no deriva directamente del manto mioepicárdico in situ: se forma por migración de células mesoteliales procedentes de la región del seno venoso (proepicardio) que se extienden sobre la superficie del corazón desde la cuarta semana. Esta distinción tiene importancia porque las células epicárdicas contribuyen también al tejido conectivo intersticial del miocardio y a las células musculares lisas de las arterias coronarias.
14.5. Regiones del tubo cardiaco
El tubo cardiaco único, una vez formado, presenta cinco regiones distinguibles de craneal a caudal, separadas por sulcos externos y por estrechamientos internos. Estas regiones tienen destinos distintos en el corazón adulto.
- El tronco arterioso es la región más craneal. Se continúa con el saco aórtico y dará lugar a la aorta ascendente y al tronco pulmonar tras la septación.
- El bulbo cardiaco (o cono arterioso) es la región caudal al tronco. Contribuirá al tracto de salida de ambos ventrículos: su porción proximal formará el infundíbulo del ventrículo derecho; su porción distal (junto con el tronco arterioso) formará los segmentos proximales de la aorta y la arteria pulmonar.
- El ventrículo primitivo es la región central del tubo. Dará lugar principalmente al ventrículo izquierdo adulto, aunque también contribuye parcialmente al ventrículo derecho.
- La aurícula primitiva dará lugar a las porciones trabeculadas de ambas aurículas adultas (orejuelas). La porción lisa de la aurícula derecha deriva del seno venoso, y la porción lisa de la aurícula izquierda deriva de la incorporación de las venas pulmonares.
- El seno venoso es la región más caudal. Recibe el retorno venoso de tres sistemas: las venas vitelinas, las venas umbilicales y las venas cardinales (a través de los conductos de Cuvier). Tiene dos cuernos, derecho e izquierdo. Con el desarrollo, el cuerno izquierdo involuciona y forma el seno coronario; el cuerno derecho se incorpora a la aurícula derecha formando su porción lisa posterior (seno de las venas cavas).
| Región del tubo (cráneo → caudal) | Derivado adulto principal |
|---|---|
| Tronco arterioso | Aorta ascendente proximal · Tronco pulmonar proximal |
| Bulbo cardiaco (cono arterioso) | Infundíbulo VD · Tracto de salida de ambos ventrículos |
| Ventrículo primitivo | Ventrículo izquierdo (mayor contribución) · parte de VD |
| Aurícula primitiva | Orejuelas derecha e izquierda |
| Seno venoso | Cuerno derecho → seno de las venas cavas (AD) · Cuerno izquierdo → seno coronario |
14.6. El asa cardiaca
El tubo cardiaco crece más rápidamente que la cavidad pericárdica que lo contiene. Para acomodar este crecimiento diferencial, el tubo se dobla sobre sí mismo formando el asa cardiaca, hacia el día 23-28.
El giro es en dirección dextral. Tanto el bulbo cardiaco como el ventrículo primitivo se desplazan hacia la derecha y ventralmente, mientras que la aurícula primitiva y el seno venoso ascienden y se desplazan hacia la izquierda y dorsalmente. El resultado es que las aurículas quedan en posición dorso-craneal y los ventrículos en posición ventro-caudal, que es la disposición del corazón adulto.
El giro dextral del asa cardiaca es el primer evento morfológico con asimetría izquierda-derecha visible en el embrión. Está controlado por la misma señalización Nodal/Lefty que establece el eje izquierda-derecha durante la gastrulación (ver Tema 11 · Gastrulación). El corazón gira hacia la derecha porque Nodal activa en el lado izquierdo del embrión una cascada que suprime el giro hacia ese lado.
La alteración del giro del asa cardiaca produce dos condiciones distintas. La dextrocardia con situs inversus ocurre cuando el asa gira hacia la izquierda (L-loop) en el contexto de una inversión completa de la asimetría visceral: el corazón está a la derecha pero todas las demás vísceras también están invertidas. El corazón, aunque mal posicionado, tiene arquitectura interna normal y suele ser funcionalmente correcto. La dextrocardia aislada (sin situs inversus) es más grave porque la arquitectura interna del corazón también está alterada y suele asociarse a cardiopatías complejas.
Tras el giro del asa, las cinco regiones del tubo quedan en la disposición espacial correcta para recibir las septaciones que darán lugar al corazón de cuatro cámaras. Este proceso se estudia en Tema 15 · Tabicamientos cardíacos.
14.7. Inicio de la función cardiaca
El corazón comienza a latir hacia el día 22-23, cuando el tubo cardiaco único todavía no ha completado el giro del asa y la septación no ha comenzado. En este momento es un tubo único con peristaltismo: las contracciones se propagan en dirección cráneo-caudal, impulsando la sangre desde el seno venoso hacia el tronco arterioso.
El marcapasos primitivo se sitúa en la región del seno venoso, que tiene la mayor automaticidad. Más tarde, con la formación del nódulo sinoauricular (nodo SA), la función de marcapasos queda definitivamente en esa estructura.
El latido cardiaco es detectable ecográficamente hacia la semana 6 de gestación (que equivale a la semana 4 del desarrollo embrionario, dado que las semanas de gestación se cuentan desde la última regla y no desde la fecundación). La detección de actividad cardiaca embrionaria es uno de los criterios de viabilidad del embarazo en la ecografía del primer trimestre.
