CPÍTULO III DESRROLLO DE L CR 1. Prominencias o procesos faciales La cara se desarrolla desde finales de la cuarta hasta la séptima semana de VIU, de cinco procesos o prominencias que rodean una depresión central, el estomodeo, o cavidad oral primitiva, la cual constituye la futura boca. Las cinco prominencias son: una prominencia frontonasal o proceso frontal o frontonasal y dos pares de prominencias maxilares y mandibulares; todas tienen origen en el ectomesénquima de la cresta neural que migra desde su localización dorsal inicial a las regiones de la cara y el cuello (ver Capitulo 2). El estomodeo está demarcado en su parte interior por la membrana bucofaríngea (unión de ectodermo y endodermo), que lo separa del intestino anterior hasta el día 28 1,2 o día 24 3,4,5, cuando se desintegra y establece comunicación entre las dos cavidades (véase Figura 3.1 y 3.1). Figura 3.1 Embrión de 4 semanas con la presencia de las prominencias faciales; ) embrión de 4,5 semanas con mayor volumen y definición de los procesos o prominencias. Durante la quinta semana, las prominencias crecen ventral y medialmente y aparecen sobre la prominencia frontonasal las plácodas olfatorias o nasales. En la sexta semana, las plácodas nasales se invaginan, o se ven más profundas por el crecimiento de la prominencia, para formar una fosita nasal, que divide el proceso frontonasal en cuatro partes: dos procesos nasales medios y dos procesos nasales laterales (véase Figura 3.2).
Capítulo 3. Desarrollo de la cara Durante la sexta semana, los procesos nasales medios migran uno hacia el otro y se unen por llenamiento del surco, para al final de la séptima semana expandirse en su extremo inferior y formar el proceso intermaxilar o globular. La punta de las prominencias maxilares crece, se encuentra con el proceso intermaxilar y se fusiona con él (véase Figura 3.2). El surco entre el proceso nasal lateral y la prominencia maxilar es llamado surco nasolagrimal. Durante la séptima semana, el ectodermo del piso de este surco se invagina en el mesénquima subyacente para formar el conducto nasolagrimal. Este conducto es rodeado por el hueso maxilar en formación. Después del nacimiento tiene como función el drenaje de las lágrimas hacia la cavidad nasal. La prominencia mandibular aparece inicialmente en el día 23, como un proceso dividido bilateralmente que durante la cuarta y quinta semana se une en la línea media y elimina el surco por medio de un proceso de llenamiento en donde el mesénquima subyacente crece y borra el surco; es decir, no hay fusión de procesos con reabsorción de epitelios. esto se le denominará unión, para diferenciarlo de la fusión donde se supone hay aproximación de epitelios, reabsorción de éstos y luego el encuentro de mesénquima (véase Figura 3.2 y Tablas 3.1 y 3.2). Estructura precursora Prominencias Estructuras profundas Estructuras Superficiales Prosencéfalo Frontonasal (1) Plácoda óptica (2) Frente - sienes Estructura neurosensorial óptica Cápsula nasal Prominencia nasal media Proceso intermaxilar Paladar primario (2) Dientes incisivos superiores (4) Lomo o puente nasal Punta nasal Columnela nasal Filtrum labial Prominencia nasal lateral (2) Plácoda nasal (2) las nasales (2) Estructura neurosensorial olfativa Primer faríngeo arco Maxilares (2) Plácoda ótica (2) Hueso maxilar Dientes caninos, premolares y molares superiores Paladar secundario (2) Estructura neurosensorial auditiva Ver Capítulo 2, Tabla 2.6 Mandibulares (2) Dientes incisivos, caninos, premolares molares inferiores y Tabla 3.1 Estructuras derivadas de las prominencias o procesos faciales 76
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial Periodo embriológico Periodo presomita (8 a 21 días) Periodo somita (22 a 31 días) Día No. de somitas Rasgos morfológicos día 22 4 a 12 somitas parición de primero y segundo arco día 24 13 a 20 somitas Plácodas óticas y vesículas óticas Plácoda hipofisial día 26 21 a 28 somitas Prominencia maxilar, vesículas ópticas y en el día 28 plácodas nasales; tercero y cuarto arco faringeos día 28 28 a 30 somitas Plácoda ótica o del cristalino Periodo postsomita (32 a 56 días) Día 29 a 35 Día 36 a 39 Día 40 a 42 Proceso nasal medial y lateral Llenamiento de los procesos mandibulares Llenamiento de los procesos nasales medios y laterales para formar el labio superior Día 43 Los surcos entre los procesos faciales desaparecen cerca de a 49 la séptima semana. Tabla 3.2 Época de aparición de los rasgos morfológicos faciales Figura 3.2 Embrión de cinco semanas con la presencia de la fosita nasal que divide la formación de los procesos nasal medio y lateral de ambos lados; ) embrión de siete semanas con la formación del proceso intermaxilar, unión y fusión de las prominencias o procesos faciales. La boca se reduce a su anchura final durante el segundo mes de VIU, a medida que se fusionan las porciones laterales del maxilar y la mandíbula, creando las mejillas. Las prominencias que se fusionan tienen más riesgo de sufrir hendiduras que las que se unen 4 (véase Figuras 3.3 y 3.4). 1.1 Formación del labio superior De acuerdo con His 1885 y Peter 1913, citado por Meikle 5, la fusión de la prominencia frontonasal con las dos prominencias maxilares resulta en la formación del filtrum, teniendo éste su origen en el proceso globular. Según Frazer 1931, citado por Meikle 5, el filtrum del labio superior es formado por la prolongación de los procesos maxilares hasta encontrarse en la línea media, quizá porque esto sucede con el hueso maxilar subyacente (véase Figuras 3.5, 3.5, 3.6 y 3.6). 77
Capítulo 3. Desarrollo de la cara Las prominencias nasales medias, nasales laterales y la prominencia maxilar de cada lado se integran por fusión de sus epitelios. La falla en la desintegración normal, en el proceso de muerte celular o transformación mesenquimal, produce la hendidura del labio superior y paladar anterior, por obstaculización de la unión del mesénquima maxilar y nasal medio 4. Las hendiduras bilaterales anormales producen una prominente trompita o proboscis de la fusión de las prominencias medias nasales (proceso globular) (véase Figuras 3.3, 3.3 y 3.4). La fusión de la prominencia maxilar y nasal media en su punto de contacto es llamada aleta nasal; este epitelio posicionado verticalmente bajo cada ventana nasal separa las prominencias y cuando esta aleta desaparece, el labio se fusiona. Esto proporciona la continuidad del maxilar superior y el labio y la separación de las fosas nasales del estomodeo. Del proceso frontonasal se derivan estructuras profundas y superficiales a saber: profundas, frente-sienes, estructura neurosensorial óptica, cápsula nasal, paladar primario o premaxila y 4 dientes incisivos superiores, y superficiales, lomo o puente nasal, punta nasal, columnela nasal y filtrum labial (véase Tablas 3.1 y 3.2). Figura 3.3, Estructuras faciales derivadas de los arcos faríngeos. Se muestra la participación del primer arco faríngeo en la construcción de la oreja y el límite de fusión del proceso maxilar y mandibular en donde se observan eminencias epibulbares. Figura 3.4 Se muestra el aporte y sitio de confluencia del proceso maxilar, nasal lateral y nasal medio en la formación del labio superior. 78
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial Figura 3.5 Lado bucal del maxilar donde se observa la dirección de crecimiento óseo del proceso intermaxilar hasta formar el paladar primario (flechas rojas) y la dirección del crecimiento del maxilar cubriendo el paladar primario (flechas amarillas); ) lado palatino del hueso maxilar que muestra la sutura incisiva llegando hasta la cresta que separa el incisivo lateral y el canino. Figura 3.6 Maxilar en dentición primaria mostrando la sutura media entre los dos maxilares y sin sutura incisiva vestibular; ) sutura incisiva desde el agujero nasopalatino hasta la cresta interincisiva. Durante la séptima semana de VIU ocurre un cambio en el riego sanguíneo de la cara desde la arteria carótida interna a la externa, como resultado de la atrofia de la arteria estapedial. Este cambio ocurre en un tiempo crítico del desarrollo de la cara media y el paladar, proporcionando el potencial para el deficiente riego sanguíneo y los defectos consecuentes del labio y paladar superior. Los tres grupos de prominencias o procesos faciales derivan su inervación sensitiva de las tres divisiones del trigémino. La oftálmica al proceso frontonasal, la maxilar al proceso maxilar y la mandibular al proceso mandibular 1,4. 2. Desarrollo de la lengua La lengua se desarrolla del primero, tercero y cuarto arcos faríngeos. Este proceso comienza al final de la cuarta semana en el piso de la faringe, que para ese momento consiste en cinco arcos faríngeos recubiertos por endodermo y formando las bolsas faríngeas. La lengua inicia su formación cuando en el primer arco aparece una protuberancia llamada la yema lingual media o tubérculo impar; luego se desarrollan un par de protuberancias adicionales, las yemas linguales distales o protuberancias linguales laterales que en la quinta semana crecen rápidamente y se expanden hasta sobrepasar la yema lingual media. través de la vida embriológica y fetal éstas continúan creciendo y forman los dos tercios anteriores de la lengua 1-5 (véase Figura 3.7). 79
Capítulo 3. Desarrollo de la cara En la cuarta semana, el segundo arco desarrolla una protuberancia en la línea media denominada cópula que es rápidamente superada en crecimiento, durante la quinta y sexta semana, por una protuberancia de la línea media del tercero y cuarto arcos llamada eminencia hipofaríngea, la cual da lugar al tercio posterior de la lengua. La eminencia hipofaríngea se expande principalmente por el crecimiento del endodermo del tercer arco, mientras que el cuarto arco contribuye solamente a una pequeña región de la parte más posterior de la lengua. Entonces la mayor parte de la mucosa lingual es formada por el primero y segundo arcos 3,4 (véase Tabla 3.3). Precursor embriológico Estructura intermedia Estructura adulta Inervación Primer arco faríngeo Yema lingual media Zona pequeña Rama lingual (sensorial) superada por las de la división prominencias linguales mandibular del V par laterales Prominencias linguales laterales Mucosa de los dos tercios anteriores de la lengua Segundo arco faríngeo Cópula Sobrecrecimiento por otras estructuras Tercer arco faríngeo Parte ventral de la Mucosa del tercio más eminencia posterior de la lengua hipofaríngea. Grande Cuarto arco faríngeo Parte dorsal de la eminencia hipofaríngea. Mucosa de una pequeña región dorsal de la lengua Somitas occipitales Mioblastos Músculos intrínsecos de la lengua. Músculo palatogloso. Tomada de: Larsen 4 Tabla 3.3 Estructuras precursoras linguales. Cuerda del tímpano del nervio facial que inerva el segundo arco. Inerva todas las papilas gustativas. Rama sensorial del glosofaríngeo (IX) Fibras sensitivas de la rama laríngea superior del nervio Vago (X) Nervio Hipogloso (XII) Plexo faringeo del nervio vago (X) Los rasgos de la superficie de la lengua definitiva reflejan su origen embriológico. El límite entre los dos tercios anteriores y el tercio posterior de la lengua es marcado por un surco transverso llamado surco terminal.. La línea de fusión entre las yemas linguales distales derecha e izquierda es marcada por el surco medial, sobre los dos tercios anteriores de la lengua. Es visible también una depresión o agujero caecum donde el surco medial intercepta al surco terminal. Figura 3.7 Desarrollo de la mucosa lingual a partir del endodermo faríngeo en un embrión de seis semanas; ) lengua formada completamente. Todos los músculos de la lengua excepto el palatogloso son formados por mesodermo derivado de los miotomas de los somitas occipitales, y la proliferación de ese mesodermo es responsable de la mayor parte del crecimiento del primordio lingual. La inervación de los músculos linguales es consecuente con su origen: todos los músculos excepto el palatogloso son 80
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial inervados por el nervio hipogloso, asociado con el somita occipital, mientras el palatogloso es inervado por el plexo faríngeo del vago (X par). La mucosa que cubre la lengua es derivada del endodermo de los arcos faríngeos y es inervada por ramas sensoriales de los correspondientes nervios craneales. Entonces, la mucosa lingual es inervada por nervios diferentes a los que inervan los músculos. Los receptores sensoriales generales de los dos tercios anteriores de la lengua son inervados por una rama del nervio mandibular (V par) denominado nervio lingual. Las yemas gustativas de los dos tercios anteriores de la lengua son inervadas por una rama del nervio facial (cuerda del tímpano). En contraste, las papilas que rodean el surco terminal y la sensibilidad general del tercio más posterior de la lengua son inervadas por el nervio glosofaríngeo. Una pequeña área de la parte más posterior de la lengua, que se deriva del cuarto arco faríngeo, recibe inervación sensorial de la rama laríngea superior del nervio vago 1-5. Tomada de: Larsen 4 Figura 3.8 Desarrollo de las estructuras derivadas de las bolsas faríngeas. Todas éstas dan lugar a estructuras adultas, como el receso tubotimpánico (primera bolsa), las amígdalas palatinas (segunda bolsa), las glándulas paratiroides y el timo (tercera bolsa), las glándulas paratiroides superior (cuarta bolsa), y el último cuerpo branquial (cuarta y/o quinta bolsa). 3. Desarrollo del timo Los dos primordios tímicos se forman al final de la cuarta semana, en forma de una proliferación endodermal en el extremo de la elongación ventral de la tercera bolsa faríngea. Esa proliferación endodermal forma unos tubos que invaden el mesodermo subyacente y más tarde se transforman en cordones sólidos. Esos cordones son el primordio de los lóbulos tímicos poliédricos. El mesodermo subyacente es derivado de las células de la cresta neural. Entre la cuarta y séptima semana, la glándula tímica pierde su conexión con la faringe y migra a una localización inferior y ventral de la glándula tiroides y dorsal al esternón. llí se fusiona en una sola glándula bilobulada. 81
Capítulo 3. Desarrollo de la cara En la semana 12, cada lóbulo tímico tiene de 0,5 a 2 mm de diámetro y tiene una corteza y una medula bien definida. Los corpúsculos de Hassall dentro de la medula aparentemente provienen de las células ectodermales de la tercera hendidura faríngea, mientras el retículo epitelial del timo es de origen endodérmico. El timo es altamente activo durante el periodo perinatal y continúa creciendo en la niñez, para alcanzar su máximo tamaño en la pubertad. Después de la pubertad la glándula involuciona rápidamente y es un pequeño vestigio en la vida adulta (véase Figura 3.8). 4. Desarrollo de las glándulas paratiroides En la quinta semana se forman los rudimentos de las glándulas paratiroides inferiores y superiores, en la porción distal de la tercera y cuarta bolsa faríngea respectivamente. Ellas se sueltan de la pared faríngea y migran inferior y medialmente, hasta llegar sobre el extremo inferior de los lóbulos tiroideos en el caso de las inferiores y superior a las glándulas paratiroides inferiores para las superiores. 5. Formación de las glándulas salivales Las glándulas salivares son mayores cuando se localizan relativamente lejos de la mucosa oral, y menores las que están en la mucosa o submucosa 2. En los humanos se desarrollan tres pares de glándulas salivales mayores: parótida, submandibular y sublingual. Las menores se localizan en la lengua, los labios, el paladar y el vestíbulo 1,2 (véase Figura 3.9 y 3.9). Todas se originan del epitelio de recubrimiento de la boca. La parótida puede reconocerse, en la sexta semana de VIU, como un surco que transcurre ventrodorsalmente desde el ángulo de la boca entre las prominencias maxilar y mandibular. Ese surco es convertido en tubo y pierde conexión con el epitelio de la boca, excepto en su extremo ventral. El tubo persiste como conducto parotídeo (conducto de Stensen) y su extremo ciego prolifera en el mesénquima local para formar la glándula, la que en la región del oído o par-otid se ramifica entre las divisiones del nervio facial. Cuando el tamaño de la fisura oral es reducido por la fusión de las prominencias, el conducto se abre a la cavidad oral cerca del ángulo de la boca 1,2. La glándula submandibular es identificada en la octava semana como un crecimiento hacia afuera del piso del surco linguogingival dentro del mesénquima. Éste Incrementa rápidamente en tamaño, dando numerosas ramificaciones que más tarde adquieren su luz. El orificio de salida (el conducto de Wharton) de esta glándula finalmente queda localizado debajo de la punta de la lengua, cercano al plano medio 2. La glándula sublingual aparece más tarde que las dos anteriores, como un pequeño engrosamiento epitelial en el surco linguogingival y sobre el lado lateral del surco que más tarde se va a convertir en conducto de la glándula submandibular 2. Todas se originan de yemas epiteliales que invaden el mesénquima subyacente y forman el tejido parenquimatoso (secretor) de las glándulas. Mientras la glándula parótida es derivada del ectodermo, el epitelio de las glándulas submandibular y sublingual es derivado del endodermo. El estroma (cápsula y tabiques) se origina del mesénquima que puede ser de origen mesodermal o de la cresta neural 1,2,5. Las yemas epiteliales se elongan para formar el primordio del conducto principal, que invade el estroma subepitelial, convirtiéndose en un bulbo terminal; este es el origen del futuro parénquima salival intralobular. Luego este 82
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial bulbo se ramifica y cada brazo termina en uno o dos bulbos nuevos que se elongan y aparece en el centro una luz que transforma los extremos bulbares en túbulos terminales. Estos túbulos juntan los conductos de canalización en un acino 1. El recubrimiento del epitelio de los conductos, túbulos y acinos se diferencian tanto morfológica como funcionalmente. Las células mioepiteliales contráctiles se forman del ectomesénquima de la cresta neural para rodear el acino. La interacción entre el epitelio, mesénquima, nervios y vasos sanguíneos es necesaria paras completar la morfogénesis de una glándula salival funcional. La inervación autónoma del parénquima celular es el evento clave en el desarrollo de las glándulas salivales. La estimulación nerviosa simpatética es necesaria para la diferenciación acinar, mientras la estimulación nerviosa parasimpática es importante para el crecimiento total de la glándula 2. Las glándulas salivales menores se forman como un gran numero de pequeñas glándulas en el ectodermo oral y el endodermo y permanecen como discretos acinos y conductos esparcidos por toda la boca. Las glándulas salivales labiales, se forman durante la novena semana de VIU, sobre el lado interno de los labios, y están morfológicamente maduras por la semana 25 de VIU. La falla en la canalización de las yemas para formar los conductos antes de que la secreción acinar comience, resulta en la retención de quistes. La agenesia de las glándulas salivales mayores es rara 2. La secreción de la glándula parótida es seromucosa o serosa nunca mucosa, mientras que la submandibular es seromucosa y la sublingual predominante mucosa. Por consiguiente se las considera heterocrinas 2. Figura 3.9 Esquema del sitio de origen de las glándulas salivares mayores; ) Su origen en estado adulto es retenido a través de sus conductos excretorios. 6. Órgano de Chievitz Es una estructura aislada que aparece en el adulto como una minúscula cuerda sólida epitelial blanca, parecida a un nervio, yaciendo ventrodorsalmente en la mejilla entre la fascia bucotemporal y la penetración del conducto parotídeo del músculo bucinador. Está asociado con la rama bucal del nervio mandibular que lo inerva. Pero pierde su conexión con el surco bucal y se embebe en una lámina de tejido conectivo denso. Esto puede ser un receptor sensorial; pero su función es desconocida 2. 7. El hueso hioides El hueso hiodes está formado por varios elementos independientes, que aunque fusionados en el hombre, permanecen separados en muchos animales como el 83
Capítulo 3. Desarrollo de la cara aparato hiodeo. Este hueso derivado de cartílagos del segundo (hiodeo) y tercer arco faríngeo refleja su doble origen en sus seis centros de osificación, dos para el cuerpo y uno para cada cuerno mayor y menor. Los centros de osificación para los cuernos mayores aparecen al final de la vida fetal (38 semanas), los del cuerpo en el momento del nacimiento y los de los cuernos menores, cerca de los dos años posnatalmente. Los cuernos menores pueden no fusionarse con el cuerpo, pero se unen por medio de tejido fibroso a los cuernos mayores que a su vez se articulan con el cuerpo a través de una articulación diartrósica sinovial 1. 8. Desarrollo de los ojos El desarrollo de los ojos en los vertebrados involucra interacciones inductivas (plácoda óptica) entre el neuroectodermo del cerebro anterior, el cual forma la retina y las estructuras pigmentarias asociadas y la superficie del ectodermo la cual forma el cristalino y la córnea. El mesénquima derivado de la cresta neural también contribuye a formar la cornea y la cubierta fibrosa del ojo, la coroides y la esclera 3, 4 (véase Figura 3.10 y 3.10). La primera evidencia de los ojos es la formación del primordio óptico y surco óptico en la futura región del diencéfalo del pliegue neural del prosencéfalo. Esas estructuras son inducidas y apoyadas en su crecimiento inicial por interacciones con el endodermo faríngeo y el ectomesénquima de la cabeza 3,4. Por la época en la cual el neuroporo craneal se cierra, se desarrolla el primordio óptico con unas evaginaciones laterales del tubo neural llamadas vesículas ópticas. Las paredes de las vesículas ópticas se continúan con el neuroectodermo del futuro cerebro y la cavidad o ventrículo de la vesícula óptica se continúa con el canal neural. medida que la vesícula óptica se desarrolla, se rodea por una lámina de mesénquima que parcialmente es formada por células de la cresta neural 3,4,5. Figura 3.10, En el día 24, se forma un engrosamiento del ectodermo y un surco óptico en el neuroectodermo para formar la plácoda óptica, el primer vestigio del ojo. 84
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial Figura 3.11 Formación de la plácoda del cristalino y de la copa óptica; ) se forma la fosita del cristalino y la pared externa e interna de la copa óptica se diferencia en retina pigmentaria y neural respectivamente. Esta lámina comienza a formarse en el día 24 y encierra completamente la vesícula óptica en el día 26 4. La cara distal de la vesícula óptica (llamado disco retinal) alcanza la superficie del ectodermo, desde la cual está separada solamente por unas pocas células mesenquimales 4. El disco retinal se invagina en el extremo expandido de la vesícula óptica para formar la copa óptica. Simultáneamente, el tallo de la vesícula óptica se angosta para formar el pedículo óptico. través de éste, la luz de la copa óptica permanece continua con el ventrículo del cerebro anterior. Los vasos sanguíneos ganan acceso al interior de la copa óptica por entre un surco longitudinal, la fisura coroidal, que se desarrolla sobre la superficie ventral del pedículo óptico. l mismo tiempo, que la copa óptica alcanza la superficie del ectodermo, el ectodermo opuesto se engruesa para formar la plácoda del cristalino. Que inmediatamente después, se invagina para formar la fosita del cristalino 3,4,5 (véase Figura 3.11 y 3.11). Figura 3.12 La invaginación completa de la plácoda del cristalino dentro del epitelio forma la vesícula del cristalino contenida dentro de la capa óptica; ) la irrigación proviene de la arteria hialoidea. Se forma el cuerpo vítreo. 85
Capítulo 3. Desarrollo de la cara Figura 3.13 Diferenciación del cristalino. Los cristalinos se desarrollan rápidamente en la quinta a séptima semanas, a medida que las células de su pared posterior se elongan y se diferencian para formar las fibras primarias del cristalino. Las fibras secundarias comienzan a formarse en el tercer mes. La vacuolización del mesénquima que rodea el ojo en desarrollo forma la cámara anterior y muy rápidamente el mesénquima que se encuentra inmediatamente anterior al cristalino, forma la cámara posterior; ) la membrana pupilar que inicialmente separa la cámara anterior de la posterior se rompe en la vida fetal. Los párpados superior e inferior forman un pliegue en la superficie del ectodermo. Ellos se fusionan al final de la octava semana y se separan otra vez entre el quinto y el séptimo mes. La plácoda se desprende de la superficie del ectodermo y comienza a formar la vesícula del cristalino. Estos eventos coinciden con la invaginación del disco retinal y la vesícula del cristalino se instala dentro de la copa óptica. Luego es secretada una matriz gelatinosa llamada cuerpo vítreo primario dentro del espacio lentiretinal entre la vesícula del cristalino y la pared interna de la copa óptica 4 (véase Figura 3.12). En el día 23 las células de la pared posterior de la vesícula del cristalino se diferencian a una forma alargada, delgada, orientada en sentido anteroposterior y son las fibras primarias del cristalino. La elongación de esas células transforma la pared profunda de la vesícula del cristalino en el cuerpo del cristalino, obliterando la cavidad de la vesícula del cristalino en la semana 7 4. l mismo tiempo que la vesícula del cristalino se forma, en el día 32, éste comienza a ser irrigado por una rama de la arteria oftálmica llamada arteria hialoidea. Cuando el cristalino madura durante la vida fetal y cesa la necesidad de aporte sanguíneo, la porción de la arteria hialóidea, que cruza el cuerpo vítreo, degenera. La porción proximal de la arteria hialóidea se convierte en arteria central de la retina, la cual aporta sangre a la retina 3,4. La pared externa e interna de la copa óptica se diferencia en retina pigmentaria y neural respectivamente. Las fibras nerviosas que emergen del ganglio retinal en la sexta semana viajan a través del pedículo óptico y alcanzan el cerebro. La luz del pedículo se oblitera gradualmente por el crecimiento de esas fibras y en la octava semana el pedículo es transformado en el nervio óptico. Justo antes de que los dos nervios entren al cerebro, ellos se juntan para formar una estructura en forma de X: el quiasma óptico 2. Durante la sexta y séptima semanas la cápsula mesenquimal de la vesícula óptica da lugar a la coroides, la esclera y la cámara anterior 2. Las dos capas de la cornea se forman a partir de la pared superficial de la cámara anterior y la tercera capa del ectodermo. La pared interna de la cámara anterior forma la membrana pupilar. Esta membrana se rompe en el periodo fetal (octava semana), para formar la pupila, a través de la cual la cámara anterior y posterior se comunica. Cuando la membrana pupilar 86
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial desaparece la cavidad de la cámara posterior continúa expandiéndose entre el iris y la cápsula del cristalino, tanto como las fibras del cuerpo ciliar. Sus paredes son los sitios de producción, canales de circulación y reabsorción del humor acuoso 2. l final del tercer mes, el borde anterior de la copa óptica y su mesénquima coroidal se expanden para formar un anillo delgado que se proyecta entre la cámara anterior y posterior y cubre la lente. Este anillo se diferencia en el iris. El iris es una membrana pigmentada circular detrás de la córnea perforada por la pupila. El esfínter y los músculos dilatadores de la pupila son de origen neuroectodermal y se desarrollan de la parte pupilar de la copa óptica. El color del iris se desarrolla después del nacimiento y depende de la contribución del epitelio pigmentado de la superficie posterior del iris y las células cromatóforas en el estroma mesenquimático 3,4. Durante la sexta semana, día 42 se forman unos pequeños pliegues de ectodermo con un centro mesenquimal. Esos primordios de párpados superior e inferior crecen rápidamente uno hacia otro, encontrándose y fusionándose alrededor de la octava semana. El espacio entre los párpados fusionados y la cornea se denomina saco conjuntival. Los párpados se separan nuevamente entre la quinta y séptima semana. Las glándulas lagrimales se forman de invaginaciones de ectodermo en los ángulos superolaterales del saco conjuntival, pero no maduran hasta 6 semanas después del nacimiento 3,4 (véase Figura 3.13). La migración medial de los ojos desde su localización lateral inicial resulta del enorme crecimiento de los hemisferios cerebrales y del ensanchamiento de la cabeza, lo mismo que de un movimiento real medial de los ojos. Los grandes movimientos migratorios de los ojos ocurren desde la quinta a novena semanas de vida intrauterina; después de eso ellos estabilizan su angulación posnatal de los ejes ópticos, de 71 a 68 grados. En un desarrollo normal, la distancia que separa los ojos influencia mucho la forma de la cara. Una distancia interocular pequeña es conocida como hipotelorismo, o una amplia, hipertelorismo. Las cavidades orbitarias logran sus dimensiones adultas cuando el niño tiene cerca de 7 años de edad 4. 9. Formación de los oídos El oído consiste de tres divisiones anatómicas, interna, media y externa, y tiene una historia compleja de evolución y desarrollo. El papel del oído externo y medio es transferir ondas sonoras del exterior hacia el oído interno, el cual contiene la membrana laberíntica que tiene que ver con el equilibrio y la audición 3,4. En la cuarta semana, día 24, el oído interno se manifiesta como un engrosamiento del ectodermo (plácoda ótica) que aparece cerca al romboncéfalo en la región del pliegue neural. Esta plácoda es el primordio de la membrana laberíntica del oído interno, incluyendo los receptores sensoriales para el oído y el balance y el ganglio estatoacústico del nervio vestíbulo coclear. El crecimiento de la cabeza causa que la plácoda ótica sea trasladada caudalmente al nivel del segundo arco faríngeo. Durante la cuarta semana, la plácoda ótica se invagina gradualmente para formar una fosita ótica y luego una vesícula ótica. Un tallo de ectodermo conecta a la vesícula ótica con la superficie, pero ésta se desintegra al final de la cuarta semana 4,5 (véase Figura 3.14 y 3.14). 87
Capítulo 3. Desarrollo de la cara Figura 3.14. La plácoda ótica aparece en la superficie ectodermal adyacente al romboncéfalo en la tercera semana. En el día 25 la plácoda se invagina para formar la fosita ótica; ) al final de la cuarta semana, la invaginación continúa y se forma la vesícula ótica, la cual rápidamente se separa del ectodermo. Figura 3.15 Los componentes del oído interno, medio y externo provienen de varias estructuras embriológicas. La vesícula ótica da lugar al laberinto membranoso del oído interno y al ganglio del VIII par. El extremo superior de la vesícula ótica forma el apéndice endolinfático y el cuerpo de la vesícula se diferencia en las regiones utricular y sacular. Los tres huesecillos del oído provienen de condensaciones mesenquimáticas formadas por el primero y segundo arcos faríngeos. El receso tubotimpánico proviene del ensanchamiento de la primera bolsa faríngea y la primera hendidura faríngea da lugar al conducto auditivo externo; ) en el noveno mes la cavidad tubotimpánica se expande para encerrar los huesecillos del oído, formando la cavidad del oído medio. En el día 26, la región dorsomedial de la vesícula ótica comienza a elongarse, formando un apéndice endolinfático. Simultáneamente el resto de vesícula ótica se diferencia en utrículo y sáculo. El apéndice endolinfático se elonga durante la siguiente semana y su porción distal se expande para formar un saco endolinfático, el cual es conectado al utrículo por un conducto endolinfático. Durante la quinta semana el extremo ventral del saco comienza a alargarse y enrollarse, formando un conducto coclear que es el primordio de la coclea 3-5. Durante la séptima semana las células del conducto coclear se diferencian para formar el órgano de Corti y crecen tres divertículos desde la porción utricular de la vesícula ótica diferenciándose secuencialmente para formar los conductos semicirculares anterior, posterior y lateral. También se forma una expansión llamada ampolla en cada extremo de los conductos. 88
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial Comenzando la novena semana, el mesénquima que rodea la membrana laberíntica se condroifica para formar la cápsula ótica. La membrana laberíntica está suspendida en esta cavidad en un fluido llamado perilinfa, y el espacio entre el laberinto membranoso y las paredes de la cápsula ótica es llamado espacio perilinfático. La cápsula ótica se osifica entre la semana 16 y la 23 para formar la porción petrosa del temporal. Continuando su osificación se formará la porción mastoidéa del hueso temporal 4,5 (véase Figura 3.15 y 3.15). La primera bolsa faríngea se elonga para formar el receso tubotimpánico, el cual luego se diferencia para formar la cavidad timpánica del oído medio y el tubo o trompa de Eustaquio, que conecta la cavidad timpánica a la faringe. Durante la tercera semana se forman los blastemas de los huecesillos del oído (yunque y martillo), y durante la séptima semana, se forman los precursores cartilaginosos de los tres huecesillos del oído, cerca de la cavidad timpánica. El cartílago de la prominencia mandibular da lugar al martillo y al yunque, y el cartílago del segundo arco da lugar al estribo (ver arcos faríngeos). Los huecesillos permanecen embebidos en el mesénquima adyacente a la cavidad timpánica durante los nueve meses de gestación. Los músculos asociados al oído, el tensor del tímpano y el estapedio, se forman en la novena semana a partir del primer y segundo arco. Mientras tanto, la membrana faríngea que separa la cavidad timpánica del meato auditivo externo (derivado de la primera hendidura faríngea) se desarrolla en la membrana timpánica. Durante el noveno mes, los huecesillos asumen su mutua relación funcional y con las estructuras del oído externo, medio e interno. El extremo ventral del martillo se une al tímpano. También la cavidad timpánica se expande dentro de la parte mastoidea del hueso temporal para formar el antro mastoideo. El oído externo consiste en un meato auditivo externo y la aurícula. El precursor del meato auditivo externo es la primera hendidura faríngea que se profundiza durante la sexta semana. Sin embargo, el recubrimiento ectodermal de la porción más profunda del tubo prolifera produciendo el tapón meatal que llena completamente el extremo medial del meato auditivo externo, durante la semana 26. La canalización de este tapón comienza casi inmediatamente y produce las dos terceras partes del meato definitivo. El meato no logra su longitud final hasta los 9 ó 10 años 4,5. La aurícula se desarrollo de tres pares de montículos que se forman durante la quinta semana, sobre los bordes del primero y segundo arco faríngeo. Desde ventral a dorsal, los montículos sobre el primer arco se conocen como trago, hélice y concha disco y los montículos sobre el segundo arco se denominan antitrago, antihelice y concha. Durante la séptima semana los montículos auriculares comienzan a agrandarse, se diferencian y fusionan produciendo la forma definitiva de la aurícula 4. 10. Desarrollo de la nariz La nariz se desarrolla desde varias fuentes: el campo morfogenético superficial lo forma la prominencia frontonasal que aporta el puente de la nariz; la fusión de las prominencias nasales medias forma el lomo medio y la punta; las prominencias nasales laterales producen los cartílagos de las alas nasales. Del campo morfogenético profundo se desarrolla la cápsula nasal que aporta el tabique y los cornetes nasales 4. 89
Capítulo 3. Desarrollo de la cara Las ventanas nasales o narinas anteriores se forman por la fusión de la prominencia nasal media, maxilar y lateral de cada lado. En la profundidad de la fosa nasal se forman sacos ciegos que inicialmente separan la cavidad nasal del estomodeo por medio de la membrana oronasal. Estos sacos se desintegran y se forman las narinas posteriores primitivas (coana primaria). Las coanas definitivas del adulto son creadas por fusión de las prolongaciones horizontales del paladar secundario, descritas más adelante 3,4 (véase Figuras 3.16, 3.17, 3.17, 3.18 y 3.18). Figura 3.16 Embrión de cinco semanas que muestra un corte sagital a través de la fosita nasal. Figura 3.17 Formación de la fosita nasal que separa el proceso nasal medio y lateral; ) las fositas nasales se invaginan o se parecen más profundas debido al crecimiento de los procesos que las rodean y forma una única cavidad nasal separada de la cavidad oral por la aleta nasal. Figura 3.18 La aleta nasal adelgaza para formar la membrana oronasal que luego se rompe y forma la coana primitiva; ) la extensión posterior del proceso intermaxilar forma el paladar primario. 90
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial Dentro de la prominencia frontonasal se forma una condensación mesenquimatosa llamada cápsula nasal precartilaginosa desarrollada alrededor de las cavidades nasales primarias como una masa mediana, el mesoetmoides que es el origen del tabique nasal y un par de masa laterales, el ectoetmoides, que formará los cartílagos paraetmoidales (cornetes). Inicialmente, el tabique nasal primitivo es un área amplia entre las coanas primarias y nunca se proyecta como un proceso libre, sino que se construye en una dirección rostrocaudal. Dentro del tabique nasal, el cartílago se forma en continuidad con el cartílago mesoetmoides, un componente de basiocraneo temprano. El tabique nasal divide la cámara nasal en fosa derecha e izquierda; sus paredes laterales, derivadas del ectoetmoides, son subdivididas en cornete superior, medio e inferior. Un pliegue de la mucosa nasal forma el cornete inferior, donde más tarde habrá una invasión por cartílago 3-5 (véase Figura 3.19 y 3.19). Figura 3.19 Componentes del tabique nasal. Hueso vómer, lámina perpendicular del etmoides y cartílago nasal. 3.19 En la vista frontal se observa el mesoetmoides (tabique) y ectoemoides (cornetes). 11. Desarrollo de los nervios craneales La experimentación ha mostrado que los ganglios sensoriales de los nervios craneales tienen un doble origen. lgunos están formados de las células de la cresta neural de la misma manera que los ganglios de la raíz dorsal de los nervios espinales, pero otros son derivados parcial o exclusivamente de plácodas ectodermales. dicionalmente, se desarrolla una serie de cuatro plácodas epibranquiales como engrosamientos ectodermales justo dorsal a las cuatro hendiduras faríngeas, y las plácodas trigeminales más difusas se forman en el área entre las plácodas epibranquiales y la plácoda ótica 1-5. Las plácodas nasales dan lugar a células neurosensoriales primarias del epitelio olfatorio, y los axones de esas células forman el nervio olfatorio. Con algunas excepciones, el ganglio sensorial del nervio craneal muestra una estratificación respecto a su origen: el ganglio o porción de ganglio que está cerca al cerebro deriva de la cresta neural, mientras que las neuronas del ganglio que están lejos del cerebro son formadas por las células de la plácoda. Las células de soporte de todos los ganglios sensoriales craneales, sin embargo, son derivadas de la cresta neural 1,4,6. Inicialmente, los doce nervios craneales están organizados segmentalmente y numerados secuencialmente. Este patrón en serie no es evidente en el adulto, debido a la migración de los nervios a sus órganos blanco. El tortuoso sendero de los nervios adultos traza la ruta embriológica del viaje de los órganos inervados 1,4. 91
Capítulo 3. Desarrollo de la cara El ganglio trigeminal (V), facial (VII) y glosofaríngeo (IX) y partes del ganglio vestibulococlear (VIII) y vagal (X), derivan de la cresta neural. Los neuroblastos derivados desde las plácodas ectodérmicas superficiales en la región maxilomandibular contribuyen a los ganglios de los nervios trigeminal, facial, vago y glosofaríngeo. Las contribuciones de la superficie placodal a estos nervios pueden tardíamente dar razón de los componentes gustativos. Los ganglios vestibulococleares se originan de la vesícula ótica, las células de la cresta neural y una plácoda ectodermal. Caudal al ganglio vagal, el tejido de la cresta neural de la región occipital contribuye al ganglio de los nervios accesorios (XI) e hipogloso (XII) 6. Los procesos centrales de las neuronas de esos ganglios forman las raíces sensoriales de los nervios craneales. Los procesos periféricos forman los componentes motores eferentes de los nervios 1. La inervación sensorial de la cara dada por el nervio trigémino está basada en sus orígenes embriológicos. La prominencia frontonasal es inervada por la división oftálmica, la prominencia maxilar por la división maxilar, y la prominencia mandibular por la división mandibular del nervio trigémino; esto explica el patrón adulto de la inervación sensorial facial, y la mayor densidad de algunos campos cutáneos. La inervación motora está dada por el nervio facial 1,4 (véase Tabla 3.4). Origen encefálico Par craneal Telencéfalo I Nervio olfatorio Nervio sensitivo Diencéfalo II Nervio óptico Nervio sensitivo Mesencéfalo III Nervio oculomotor Nervio motor Metencéfalo IV Nervio troclear o patético Nervio motor V Nervio trigémino Nervio mixto VI Nervio motor ocular externo Nervio motor VII Nervio facial Nervio mixto VIII Nervio vestibulococlear Nervio sensitivo Mielencéfalo IX Nervio glosofaríngeo Nervio mixto X Nervio vago o neumogástrico Nervio mixto XI Nervio accesorio o espinal Nervio mixto XII Nervio hipogloso Nervio motor Tabla 3.4 Procedencia cefálica del sistema nervioso periférico 12. Irrigación de los arcos branquiales Cada uno de los cinco o seis arcos branquiales contiene un par de vasos sanguíneos que conducen sangre desde el corazón dorsal a través del tejido arqueal al cerebro y a las regiones posteriores. Estos son los arcos aórticos. No todos esos pares de arcos están presentes al mismo tiempo. Los arcos aórticos anteriores derecho o izquierdo se desarrollan primero y después de una semana comienzan a desaparecer tanto más posterior (caudal) se desarrollen los arcos. Los vasos del arco más caudal se agrandan y maduran. Los vasos del quinto arco desaparecen. Los vasos del tercero, cuarto y sexto arcos no desaparecen y son importantes en funciones tardías. Los vasos del tercer arco se convierten en las arterias carótidas comunes, las cuales irrigan el cuello, la cara y el cerebro. Los vasos del cuarto arco se convierten en la aorta dorsal la cual suministra sangre al cuerpo entero, y los vasos del sexto arco suministran sangre a los pulmones como circulación pulmonar 1-5 Cuando se observa un embrión de cuatro semanas; los pares de vasos sanguíneos (arcos aórticos) pasan a través del tejido de los arcos branquiales. El 92
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial corazón es ventral a los arcos, y la sangre pasa dorsalmente a través de los arcos y luego al cerebro y cuerpo. lrededor de la quinta semana, los vasos del primer y segundo arco branquial han desaparecido, y entonces el aporte sanguíneo a la cara es llevado a cabo por la arteria del tercer arco branquial la cual se convierte en arteria carótida. La arteria carótida común da lugar a la carótida externa y arteria carótida interna. La arteria carótida externa suministra sangre a la parte ventral del primer y segundo arco branquial. La arteria carótida interna aporta sangre al cerebro. En la región del oído, la arteria carótida externa da lugar a unos pequeños vasos, la arteria estapedial. La cual suministra la mayor cantidad de sangre a la parte superior de la cara y el paladar. El aporte sanguíneo a la cara por la arteria carótida interna es una característica del embrión en la sexta y séptima semana. 12.1 Cambio en el aporte sanguíneo a la cara Un cambio importante sucede en el embrión humano durante la séptima semana de VIU cuando la arteria estapedial de repente se ocluye y se separa de la arteria carótida interna, la cual por consiguiente descontinúa su aporte sanguíneo a la cara y a los tejidos del paladar. Muchas de esas ramas terminales se fusionan con los vasos periféricos de la arteria carótida externa. Esto resulta en el más inusual movimiento en el aporte sanguíneo de la cara, desde la arteria carótida interna a la externa, y ocurre durante la sexta semana, periodo muy importante para un rápido crecimiento por expansión y fusión de los procesos faciales. La época de esta transición es muy importante. Los vasos comienzan a degenerarse de un lado y rápidamente se expanden en un segundo sitio. Si el tiempo de este deslizamiento no es preciso, habrá un periodo donde la cara es deprivada de oxigeno y nutrición producida por el aporte sanguíneo. Dado que el labio y el paladar experimentan sus máximos cambios de desarrollo durante la séptima semana, puede resultar que una deficiencia en oxigeno y nutrición produzca una fisura labial, fisura palatina, o ambos 4. 13. nomalías de desarrollo Los defectos del desarrollo facial son el resultado de una multiplicidad de factores etiológicos, algunos genéticos, muchos desconocidos. El estudio de esas anomalías constituye la teratología. El rango de anomalías craneofaciales es enorme, pero todas producen algún grado de desfiguración y resultan en el empeoramiento de la función y aún incompatibilidad con la vida. Los mecanismos del desarrollo facial anormal no son todavía totalmente entendidos, pero los fenómenos inductivos que provienen de los centros prosencefálico y romboncefálico son esenciales para el desarrollo normal de la cara. Los defectos en el desarrollo del cerebro casi inevitablemente causan dimorfismo facial 2-4. Existen variadas formas de clasificar las anomalías del desarrollo, dependiendo del punto de vista de la observación. Una de ellas es basada en los hallazgos clínicos, etiológicos e etiopatogénicos (véase Tabla 3.5). Según el diagnóstico clínico, una anomalía aislada es aquella que se presenta como alteración única o acompañada de otra no relacionada, y una anomalía múltiple cuando hay dos o más anomalías relacionadas entre sí 7. La clasificación etiopatogénica se basa en el origen de la anomalía, a saber: malformación cuando el origen es genético y disrupción cuando el origen es ambiental; la deformación es aquella anomalía causada por fuerzas mecánicas inusuales sobre el feto en desarrollo, tanto de origen intrínseco como extrínseco, 93
Capítulo 3. Desarrollo de la cara particularmente en el tercer trimestre de la gestación; por ejemplo, las que surgen por la presión ejercida por un gemelo o una anomalía uterina materna 7. En cuanto a la clasificación etiológica de las anomalías, éstas pueden ser: monogénicas cuando ocurren por el efecto de la mutación en un solo gen con características de dominante, recesivo o ligado a X; cromosómicas cuando se dan por el efecto de una alteración cromosómica visible en el cariotipo; las multifactoriales se definieron como las que presentan un componente genético de susceptibilidad, pero que son desencadenadas por el efecto de un agente ambiental; teratogénicas son las desencadenadas por el efecto de un agente ambiental conocido, que altera el desarrollo embrionario. quellas anomalías para las cuales no es posible establecer un agente etiológico, se consideran sin clasificar. Cuando la presentación de la anomalía es múltiple se clasifica como: síndrome, definido como múltiples anomalías relacionadas etiológicamente; secuencia, como múltiples anomalías secundarias a un evento desencadenante conocido; asociación, definida como múltiples anomalías que se presentan juntas con mayor frecuencia de lo que podría esperarse por la probabilidad; defecto de campo de desarrollo, definido como múltiples anomalías ocasionadas por una alteración en un campo de desarrollo, que es una región del embrión con una función de control de desarrollo 7. Diagnóstico Clínico Etipatogénico Etiológico islada nomalía múltiple Malformaciones Síndromes Secuencias Deformaciones Disrupciones Defectos de campo sociaciones Monogénico Cromosómico Multifactorial Teratogénico Sin clasificar Tabla 3.5 Clasificación de anomalías craneofaciales 7 Según Spranger y otros 8, los defectos del desarrollo se clasifican en: malformaciones, deformaciones, disrupciones y disgenesias (ver Capitulo 1). En la Tabla 3.6 se muestran algunas anomalías del desarrollo clasificadas por estructuras anatómicas. 94
Fundamentos para la evaluación del crecimiento, desarrollo y función craneofacial Estructura nomalías de Patología Etiología desarrollo Mandíbula Malformación genesia condilar Desconocida Deformación nomalías d forma Fuerza mecánica Disrupción Cualquier grado de destrucción andas amnióticas y otros Disgenesia Condrodistrofia Desconocida Complejo nasomaxilar Malformación Labio y paladar fisurado Paladar fisurado Labio fisurado Labio fisurado/ proceso alveolar Labio fisurado/ proceso alveolar/paladar Otros tipos de hendiduras faciales Holoprosencefalia Deformación nomalías de forma Fuerza mecánica Disrupciones Cualquier grado de destrucción andas amnióticas y otros Disgenesia Disgenesia del cartílago cigomático maxilar síndrome de Treacher Collins Cavidad nasal Malformaciones Tabique nasal corto usencia de cavidad y estructuras nasales - arritnia Nariz con hueso nasal corto, nariz angosta usencia de nariz externa Defecto en el campo de desarrollo nasofrontal derivado de las células de la cresta neural Disrupciones Cualquier grado de destrucción andas amnióticas y otros Columna cervical ase craneal Malformaciones Cuerpos vertebrales dobles Cuerpos vertebrales completamente separados o con fisuras Cuerpos vertebrales fusionados usencia de vértebras Deformación Deformación en el alineamiento de la Oligohidramnios columna Disrupción Cualquier grado de destrucción andas amnióticas y otros Malformaciones En la parte basilar del occipital se Variedad de presentan escotaduras En el hueso temporal usencia del anillo timpánico Disrupciones Cualquier grado de destrucción, más frecuente en la base craneal anterior andas amnióticas y otros Deformación simetría de base craneal Oligohidramnios Displasia Condrodisplasia De todos los cartílagos o solamente uno óveda usencia nencefalia craneal Malformaciones Holoprosencefalia No hay sutura media en el Hueso frontal hueso frontal Hidrocefalia Sutura media muy amplia Hueso parietal Encefaloceles parietales Hueso occipital Síndrome de Meckel Gruber Falla en la formación del cartílago Encefaloceles Fontanelas Hidrocefalia F. grandes Disrupciones Cualquier grado de destrucción andas amnióticas y otros Deformación Síndrome de Potter Oligohidramnios Craneosinostosis Tabla 3.6 nomalías del desarrollo por estructuras anatómicas 9 95