Embriologia de sistemas e malformações: tubo neural, face, coração, parede e intestino
Cinco recortes de embriologia explicam malformações que o clínico reconhece: o fechamento do tubo neural e seus defeitos, a fusão da face e do palato e as fendas, a septação da via de saída do coração e as cardiopatias conotruncais, a parede abdominal e o diafragma (onfalocele, gastrosquise, hérnia diafragmática) e a crista neural, que reaparece na face, no coração e no intestino (doença de Hirschsprung). Baseia-se em cinco revisões abertas; ficam de fora os demais sistemas, o rastreio e o tratamento, e a dose de ácido fólico.
Material educacional escrito com apoio de IA e conferido por revisão automatizada, sem revisão médica nomeada. Não substitui o livro-texto nem orientação clínica.
Essencial
- Placa neural: faixa de neuroectoderma (neuroepitélio) na face dorsal do embrião, na linha média; a notocorda sob ela produz moléculas de sinalização que influenciam a identidade celular dorsoventral do tubo.
- Dobramento: a placa neural se curva, a partir das bordas laterais, em direção à linha média.
- Fusão: as bordas laterais antes separadas se fundem na linha média e formam o tubo neural.
- Cobertura: o ectoderma de superfície vizinho é puxado junto até a linha média, onde se encontra e se funde, formando a epiderme que cobre o tubo neural.
- Se uma região do tubo não fecha, resulta um defeito aberto do tubo neural (anencefalia, espinha bífida aberta, craniorraquísquise).
- Crista neural: células da crista neural, de origem ectodérmica, formam um ectomesênquima que migra pela cabeça e forma cinco proeminências faciais (frontonasal, maxilares pareadas e mandibulares pareadas) em torno da cavidade oral primitiva.
- Sexta semana, linha média: os dois processos nasais mediais se fundem e formam a linha média do nariz, a parte medial do lábio superior, o filtro, os incisivos e o palato primário.
- Sexta semana, laterais: os processos maxilares crescem para a frente e se fundem com os nasais mediais, formando o lábio superior lateral e a maior parte da maxila (o palato secundário é tratado em f4).
- Palato secundário: dois processos palatinos saem do processo maxilar e crescem verticalmente de cada lado da língua e giram para a horizontal acima da língua quando a mandíbula cresce e a língua desce.
- Fusão: os processos palatinos se fundem a partir do forame incisivo em direção posterior; a formação do palato vai do fim da 5ª à 12ª semana pós-concepção.
- Alongamento: o tubo cardíaco cresce pela adição de células do mesoderma faríngeo (esplâncnico) às duas extremidades.
- Coxins: dois coxins endocárdicos opostos incham na matriz extracelular (a chamada geleia cardíaca) entre a camada de miocárdio e o endocárdio da via de saída.
- Fusão: os coxins superior e inferior se fundem primeiro na extremidade distal e a septação avança em direção proximal, rumo aos ventrículos, com participação de células da crista neural cardíaca.
- Resultado normal: a base do tronco da aorta e do tronco pulmonar, com as valvas arteriais e o septo aortopulmonar.
- Falha: a ausência de septação gera tronco arterial persistente; a septação desequilibrada pode causar dupla via de saída do ventrículo direito, aorta cavalgada, comunicação interventricular ou tetralogia de Fallot.
- Origem: o sistema nervoso entérico vem da crista neural, principalmente dos níveis vagais do neuroeixo; a crista sacral dá uma pequena contribuição ao intestino distal.
- Colonização: depois de invadir o intestino anterior, as células da crista neural entérica migram em sentido rostrocaudal, proliferam e se diferenciam, primeiro em neurônios, até colonizar todo o intestino.
- Função: os neurônios entéricos são necessários para relaxar ativamente a musculatura lisa intestinal.
- Falha: se essas células não colonizam o intestino distal, há aganglionose; o segmento aganglionar fica tonicamente contraído e causa obstrução funcional (doença de Hirschsprung, cerca de 1 em 5.000 nascidos vivos).
Na clínica
- Craniorraquísquise · Toda a região espinhal e o rombencéfalo ficam sem fechar. · Defeito aberto: falha de fechamento do tubo neural.
- Espinha bífida aberta (aperta) · Uma região limitada do tubo neural espinhal fica sem fechar. · Defeito aberto: falha de fechamento de um segmento do tubo espinhal.
- Anencefalia / exencefalia · O mesencéfalo, e às vezes também o rombencéfalo, ficam sem fechar; a exencefalia vira anencefalia por degradação do tecido nervoso exposto ao longo da gestação, por isso é vista como anencefalia ao nascer. · Defeito aberto: falha de fechamento do tubo neural cranial.
- Espinha bífida oculta e encefalocele (defeitos com o tubo já fechado) · Espinha bífida oculta é a formação anormal dos arcos vertebrais a partir do mesênquima; encefalocele é a extrusão de tecido nervoso por um defeito na formação do teto do tubo já fechado. · Surgem depois, por defeito no tecido do tubo fechado ou no mesênquima ao redor, e não por falha do fechamento.
- Gestantes com suplementação ou fortificação com ácido fólico · Menor risco de defeitos do tubo neural: a suplementação dietética periconcepcional de ácido fólico reduz o risco em humanos; a fortificação reduziu a anencefalia em meninos e meninas, com efeito maior nas meninas. · A suplementação materna de ácido fólico tem efeito preventivo sobre os defeitos do tubo neural em humanos e em alguns mutantes de camundongo; o mecanismo não é detalhado aqui.
- Fenda labial (com ou sem fenda palatina) · O lábio superior fica aberto, de uma simples incisura na borda do vermelhão (provável falha de crescimento localizado do processo nasal medial) até a separação completa do lábio lateral do filtro e da cavidade nasal, podendo chegar à maxila. · Nas fendas completas, falha de fusão entre o processo nasal medial e a proeminência maxilar (fusão da sexta semana); a incisura leve provavelmente é falha de crescimento localizado do processo nasal medial.
- Fenda palatina · O palato fica aberto; o palato primário (à frente do forame incisivo) vem dos nasais mediais, e o secundário (atrás dele), dos processos palatinos dos processos maxilares. · Por inferência do mecanismo descrito (a fusão normal dos processos palatinos começa no forame incisivo e fecha para trás), a fenda palatina corresponde à falha dessa fusão; a etiologia das fendas é complexa e tida como multifatorial, interação entre genética e ambiente num estágio crítico do desenvolvimento.
- Herniação fisiológica do intestino (normal, sexta semana) · As alças intestinais em desenvolvimento herniam pelo anel umbilical para o cordão e depois retornam, o que permite a rotação e o reposicionamento adequados do intestino. · É a etapa normal da qual a onfalocele é a persistência.
- Onfalocele · O intestino que foi para o cordão umbilical permanece nele e não volta à cavidade abdominal; associa-se a síndromes como as trissomias 13, 18 e 21 e a síndrome de Beckwith-Wiedemann. · Persistência da herniação fisiológica do intestino médio.
- Gastrosquise · Defeito estrutural congênito da parede abdominal com protrusão das vísceras por ele; o intestino eviscerado não é coberto pelo âmnio e fica exposto ao líquido amniótico; ao contrário da onfalocele, não é o quadro típico das síndromes citadas. · A causa é debatida: a hipótese principal é a incorporação inadequada do saco vitelino nas dobras do embrião, e outras causas foram propostas (falha mesodérmica, ruptura do âmnio, entre outras).
- Hérnia diafragmática congênita · Defeito do diafragma por onde as vísceras abdominais passam para o tórax; a maioria ocorre à esquerda (as semanas 4 a 6 de gestação parecem críticas). · A hipótese mais aceita é um defeito morfogenético nas pregas pleuroperitoneais.
- Face e palato · O mesênquima palatino deriva da crista neural; a crista neural forma o ectomesênquima que migra e forma as proeminências faciais. · A fusão envolve tecido derivado da crista neural; a etiologia das fendas é multifatorial.
- Via de saída do coração · As células da crista neural cardíaca contribuem para as valvas arteriais e o septo aortopulmonar e são indispensáveis para a septação da via de saída proximal. · A septação da via de saída depende de células da crista neural cardíaca; sem septação ou com septação desequilibrada, surgem tronco arterial persistente, dupla via de saída do ventrículo direito, aorta cavalgada, comunicação interventricular ou tetralogia de Fallot.
- Intestino · O sistema nervoso entérico vem da crista neural, principalmente vagal. · Se as células da crista neural entérica não colonizam o intestino distal, surge a doença de Hirschsprung.
Teste-se antes de seguir
Como a placa neural vira tubo neural, e o que passa a cobrir o tubo depois que ele se forma?
A resposta fica na Avaliação, sem spoiler aqui.
Responder na AvaliaçãoFontes (5)
- Juriloff DM, Harris MJ. Insights into the Etiology of Mammalian Neural Tube Closure Defects from Developmental, Genetic and Evolutionary Studies. J Dev Biol. 2018;6(3):22.
the anterior to posterior midline neural plate, comprised of neuroectoderm (neuroepithelium) that develops on the dorsal aspect of the embryo, curls from its lateral edges toward the midline and fuses its formerly lateral edges in the midline
- Smarius B, Loozen C, Manten W, Bekker M, Pistorius L, Breugem C. Accurate diagnosis of prenatal cleft lip/palate by understanding the embryology. World J Methodol. 2017;7(3):93-100.
Special neural crest cells of ectodermal origin differentiate to form a special ectomesenchyme.
- Pechriggl EJ, Blumer M, Tubbs RS, Olewnik L, Konschake M, Fortelny R, Stofferin H, Honis HR, et al. Embryology of the Abdominal Wall and Associated Malformations-A Review. Front Surg. 2022;9:891896.
During the sixth week of gestation, the developing intestines herniate via the umbilical ring into the tissue of the cord to enable adequate gut rotation and repositioning
- Stefanovic S, Etchevers HC, Zaffran S. Outflow Tract Formation-Embryonic Origins of Conotruncal Congenital Heart Disease. J Cardiovasc Dev Dis. 2021;8(4):42.
Heart tube elongation occurs by addition of cells from pharyngeal, splanchnic mesoderm to both ends.
- Lake JI, Heuckeroth RO. Enteric nervous system development: migration, differentiation, and disease. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2013;305(1):G1-G24.
The ENS originates in the neural crest, mostly from the vagal levels of the neuraxis, which invades, proliferates, and migrates within the intestinal wall until the entire bowel is colonized with enteric neural crest-derived cells (ENCDCs).
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