E07- Arcos Faríngeos- Dra. Natalia Alfaro PDF

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E07 – Arcos Faríngeos L 30 de abril, 2018 13:00 - 14:50 Dra. Natalia Alfaro

APARATO FARÍNGEO Objetivos: •

Desarrollo y formación del aparato faríngeo.



Formación de los arcos, bolsas, surcos y membranas faríngeas.



Diferenciación y origen de los cuatro componentes básicos de cada arco faríngeo.



Organización topográfica de las estructuras anatómicas del cuello en correlación con su origen.



Formación de la cara.



Desarrollo de las cavidades nasal y oral.



Formación del paladar.

Durante la tercera semana de desarrollo embrionario se forma la placa neural, la cual va a tener dos extremos dilatados, uno caudal y otro cefálico, siendo este último el lugar donde se formará la cabeza. Posteriormente, en la cuarta semana se va a dar una diferenciación en el polo cefálico (donde va a estar el cerebro) y se forman las vesículas encefálicas primarias, las cuales son irregularidades del tubo neural que eventualmente van a formar gran parte de las estructuras craneofaciales. En la porción ventral del polo cefálico se empieza adesarrollar la cara y se encuentra una estructura de gran importancia, el estomodeo, que corresponde a la boca primitiva. El estomodeo se encuentra rodeado de primordios faciales, que son estrucutras que posteriormente van a dar lugar a la nariz, mejillas, mentón, frente, etc. Además, posterior al estomodeo está la membrana bucofaríngea, la cual se perfora al final de la cuarta semana (dando lugar al inicio del aparato bucal del embrión) y permite el acceso a la faringe primitiva 1. También en la cuarta semana alrededor de donde se está formando el aparato faríngeo va a haber un estrechamiento que da lugar a la región cervical (futuro cuello), y ahí va a haber una gran migración de las células de la placa neural que junto con el mesodermo local formarán tejido muscular, conectivo, esquelético y vascular de la región. Figura 1. Estomodeo y membrana bucofaríngea

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En el Arteaga también se le llama porción cefálica del intestino primitivo.

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E07 – Arcos Faríngeos Aparato Faríngeo Se encuentra en el cuello, rodeando ventrolateralmente la faringe primitiva y comienza su desarrollo en la cuarta semana. Constituido por mesodermo y células de la cresta neural . Formado por : 

5 arcos faríngeos



4 surcos faríngeos (superf externa del embrión)



4 bolsas faríngeas (superf



interna del embrión)



4 membranas faríngeas

Aparecen en pares en secuencia cefalocaudal

* Los mamíferos tienen 6 arcos faríngeos, pero en los humanos van a haber 5 arcos, ya que el quinto nunca se desarrolla (osea que no se forma ninguna estructura a partir de este). Además los 4 primeros son los más notorios, mientras que el sexto es muy pequeño.

Arcos faríngeos Van a estar relacionados con el desarrollo de estructuras de la cara y el cuello pero además van a llegar a la porción superior del tórax. Son repliegues de tejido alrededor de la faringe primitiva; se ven como abultamientos tanto interna como externamente, a los lados de la faringe primitiva. La formación de estos va a depender de la expresión de genes Hox (excepto el primer arco) y un gradiente de ácido retinoico, y esto es lo que va a definir qué es más cefálico y qué es más caudal. Están conformados por ectodermo, mesodermo y endodermo, ya que tienen un núcleo de mesénquima

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recubierto internamente por endodermo y externamente por ectodermo. Cada núcleo de mesénquima contiene: ectodermo

mesodermo endodermo

   

Un vaso sanguíneo o arco aórtico Un cartílago Un primordio muscular Un nervio

Figura 2. Componentes aparato faríngeo

Primer arco faríngeo: Arco mandibular  Aparece en el día 23 ± 1.

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Figura 3. Primer arco (visión ventral)

Deriva del mesodermo paraaxial y lateral y crestas de la célula neural.

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E07 – Arcos Faríngeos  Forma el proceso maxilar y el proceso mandibular (a los lados del estomodeo, osea que es la parte inferior de la cara) → responsables del desarrollo de esqueleto y tejidos blandos del tercio medio e

Figura 4. 1° y 2° arco (visión lateral)

inferior de la cara. Segundo arco faríngeo: Arco hioideo  Aparece en el día 24 ± 1.  Contribuye a la formación del hueso hiodes. Tercer, cuarto y sexto arcos faríngeos No tienen nombre (sólo se denominan por número) ni una estrucutra específica relacionada. El sexto es muy rudimentario y pequeño.

Durante la quinta semana se da una proliferación constante del Figura 5. Embrión en semana 5

mesénquima, siendo el segundo arco el que presenta mayor crecimiento, por lo que gracias a este se va a formar el seno cervical. Lo que ocurre es que el mesénquima del 2 arco prolifera hacia inferior y cubre el tercer y cuarto arco faríngeo hasta generar una hendidura: el seno cervical, que desaparece al final de la 7 semana cuando se fusiona el 2 arco con el 3,4 y 63 . Si el seno cervical persiste, pueden formarse quistes, senos o fístulas laterales del cuello, generalmente sobre el

Figura 6. Embrión en semana 7

trayecto del M. esternocleidomastoideo. *Los aparentes responsables de activar la proliferación de mesénquima son Shh, FGF-8 y BMP-7.

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Ver imagen: Si ven los arcos son irregulares por los dos lados, después de la formación del seno, se va a tener que el segundo, tercero y cuarto arco faríngeos se encuentran fusionados en la cara externa.

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E07 – Arcos Faríngeos Derivados Vasculares o Arcos aórticos Los arcos aórticos aparecen y desaparecen en forma secuencial, por lo que cuando se desarrolla el sexto par, ya han desaparecido el primero y segundo; sin embargo lo que interesa son los remanentes que quedan de cada uno en la vida adulta. Como se mencionó anteriormente, cada arco faríngeo contiene un vaso

Figura 7. Arcos aórticos

sanguíneo, una arteria, la cual emerge del saco aortopulmonar, rodea lateralmente la faringe primitiva y termina en alguna de las aortas dorsales. *En el dibujo: se ve un 5 par aórtico, pero se aclara y recuerda que normalmente no se desarrolla, y si lo hace es rudimentario y desaparece rápidamente. Los colores se corresponden entre los arcos y las arterias que formaron.

Figura 8. Derivados arcos aórticos

Derivados vasculares de los arcos aórticos Primer par de arcos aórticos o arco mandibular

Aparece a los 22  1 días y 3 o 4 días después desaparece casi en su totalidad. La porción que persiste da origen a la arteria maxilar y a parte de las arterias carótidas externas.

Segundo par de arcos aórticos

Aparece casi al mismo tiempo que el primer par y también desaparece unos días después. Las porciones persistentes formarán las arterias hioideas y estapedias.

Tercer par de arcos aórticos

Se originarán las arterias carótidas comunes y la porción proximal de las arterias carótidas externas.

Cuarto arco aórtico izquierdo

Se va a formar el segmento del cayado aórtico comprendido entre la carótida primitiva izquierda y la arteria subclavia izquierda.

Cuarto arco aórtico derecho

Se formará el segmento proximal de la arteria subclavia derecha

Sexto arco aórtico izquierdo

De su porción proximal se originará la parte proximal de la arteria pulmonar izquierda y de su porción distal, el conducto arterioso (se obliterará al nacimiento).

Sexto arco aórtico derecho

De su porción proximal se formará la parte proximal de la arteria pulmonar derecha.

28 ± 1 días: ya pueden verse estos arcos, pues los arcos 1 y 2 han desaparecido

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E07 – Arcos Faríngeos (Imagen: observar los arcos aórticos y la forma en que rodean la faringe primitiva) Arteria dorsal izquierda

* Si hay algún problema en la expresión de genes que regulan el desarrollo de los arcos aórticos va a haber atresia, falta de formación de alguna de las arterias. Lo más común: a nivel de

Arcos aórticos

4 arco haya una falta de expresión y se da una coartación de aorta (estrechamiento entre ambas porciones de la aorta por la no formación del 4 arco aórtico).

Figura 10. Coartación de aorta

Figura 9. Arcos aórticos visión lateral

Derivados óseos y cartilaginosos Derivados óseos de arcos faríngeos

Mesénquima del primer par de arcos faríngeos

El proceso maxilar dará origen a las maxilas (hueso de arriba), cigomáticos y porción escamosa de los huesos temporales. En su proceso mandibular de ambos lados formarán juntos la mandíbula. *Formación por osificación intramembranosa

Cartílago del primer arco o cartílago de Meckel

Cartílago del segundo arco o cartílago de Reichert

Dará origen al martillo y al yunque, el ligamento anterior del martillo, el ligamento esfenomandibular y el primordio de la mandíbula. *El cartílago sirve como guía para osificación y luego desaparece.

Da origen al estribo, la apófisis estiloides del temporal, la parte superior y astas menores del hueso hioides junto con el ligamento estilohioideo.

Cartílago del tercer arco

Formará la segunda parte (mitad inferior) y las astas mayores del hueso hioides.

Cartílagos del cuarto y sexto arco

Se fusionan y darán origen a los cartílagos laríngeos (excepto la epiglotis).

Figura 11. Derivados cartílago (embrión 4 semana)

Figura 12. Ligamentos y huesos derivados de arcos faríngeos

E07 – Arcos Faríngeos Derivados musculares Del botón muscular de cada uno de los arcos faríngeos se formarán músculos estriados de la cabeza y del cuello.

Derivados Musculares Formará músculos de la masticación (temporal, masetero y pterigoideos Músculo del primer arco medial y lateral). faríngeo El milohioideo, el vientre anterior del digástrico, el tensor del tímpano y el tensor del velo del paladar.

Músculo del segundo arco faríngeo

Dará origen a los músculos de la expresión facial (buccinador, auricular, frontal, platisma, cutáneo del cuello, orbicular de los labios y orbicular de los párpados), el músculo del estribo, el estilohioideo y el vientre posterior del digástrico.

Músculo del tercer arco Formará el músculo estilofaríngeo. faríngeo Músculos del cuarto y sexto arcos faríngeos

Darán lugar al cricotiroideo, el elevador del velo del paladar, los constrictores de la faringe, los constrictores de la laringe y la musculatura estriada del esófago.

Figura 13. Derivados musculares

Nervios de los Arcos Faríngeos

Figura 14. Derivados musculares (embrión 4 semana)

Cada arco faríngeo es inervado por un nervio o par craneal. Estos nervios craneales inervarán a los derivados musculares de cada arco (ramas eferentes viscerales especiales), así como la dermis y las mucosas de la región (ramas aferentes viscerales especiales).

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E07 – Arcos Faríngeos Inervación arcos faríngeos Inerva la piel de la cara, es el nervio sensorial principal de la cabeza y el cuello y representa el nervio motor de los músculos Nervio del primer arco (V par craneal, de la masticación. Las ramas sensitivas de este V par craneal trigémino) inervan también los dientes y las mucosas de la cavidad nasal y de la cavidad oral. Nervio del segundo arco (VII par craneal→ facial)

Inerva fundamentalmente mucosas de la lengua y laringe.

Nervio del tercer arco (IX par craneal→ glosofaríngeo)

Inerva fundamentalmente mucosas de la lengua y laringe.

X par craneal→ el vago, (inerva al cuarto y sexto arco)

Inerva la mucosa de la faringe.

Surcos faríngeos Los arcos faríngeos se encuentran separados por unas depresiones que por la superficie externa del embrión se llaman surcos faríngeos. Primer surco → forma el conducto auditivo externo. El resto de surcos no forman estructuras adultas, ya que del 2 al 4 surcos quedan atrapados en el seno cervical, obliterando con el mismo.

Bolsas faríngeas Son la parte interior (en el interior de la faringe primitiva) de las depresiones que separan los arcos faríngeos; están recubiertas por endodermo, que dará origen a órganos importantes de cabeza y cuello. Primera bolsa → cavidad mpánica, antro mastoideo, tuba audiva y parte de membrana mpánica. Segunda bolsa → amígdalas y fosas y criptas amigdalinas. Tercera bolsa → mayor parte del mo y pararoides inferiores. Cuarta bolsa → pequeña porción del timo y paratiroides superiores.

Membranas faríngeas Quedan interpuestas entre un surco y una bolsa, es la parte del mesénquima que queda cuando se aproximan mucho el endodermo y ectodermo. Solo la primera contribuye a estructuras adultas → forma parte de la membrana timpánica. 7

E07 – Arcos Faríngeos Formación de la cara Ocurre entre la 4 y 8 semana. Cuarta semana: Se va a tener el estomodeo, inicialmente cubierto por la membranabucofaríngea, y cercano a él, 5 procesos faciales de los cuales se van a formar todas las estructuras de la cara. El crecimiento de estos procesos depende de la proliferación del mesénquima, y para que haya un adecuado desarrollo debe existir una estrecha interacción epitelio-mesénquima. Los procesos son:

a) Proceso frontonasal medial  Es único y se ubica por arriba del estomodeo. b) Dos procesos maxilares  Se colocan a ambos lados del estomodeo. c) Dos procesos mandibulares  Inmediatamente por debajo de los procesos maxilares.

Provienen del 1 arco faríngeo

La mandíbula y labio inferior son las primeras estructuras faciales en formarse. En las siguientes semanas los procesos faciales van a acrecer, y Sonic Hedgehog (Shh) actúa como organizador morfogenético de estos procesos, mientras que los factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) regulan el crecimiento de su mesénquima, dando el tamaño y proporción de las estructuras. Va a haber una migración importante de células de la cresta neural hacia esta región: 

Proceso frontonasal medial → contiene células del prosencéfalo.



Procesos maxilares → contienen células del prosencéfalo y el mesencéfalo.



Proceso mandibular → conene células del mesencéfalo y el rombencéfalo.

Al final de la 4 semana se rompe la membrana bucofaríngea, por lo que el estomodeo se vuelve un orificio y ya no sólo una prominencia, es la boca.

Figura 15. Embrión cuarta semana, formación de procesos faciales.

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E07 – Arcos Faríngeos Quinta semana: A finales de la 4 semana se forman las placodas nasales en la parte nasal del proceso frontonasal → se invaginan en su parte central y forman la fóvea nasal → durante la quinta semana, los bordes de las placodas proliferan y se forman las prominencias nasales medias y laterales.

Figura 16. Embrión finales 4 semana. Rotura de membrana bucofaríngea y formación de placodas nasales.

Finales quinta semana-inicios sexta semana: Los procesos maxilares proliferan mucho y se desplazan a la línea media, acercándose entre sí y a las prominencias nasales. Entre las prominencias nasales laterales y los procesos maxilares se forma el surco nasolagrimal y en los bordes del primer surco faríngeo comienzan a formarse los montículos auriculares (6 pequeños abultamientos).

Figura 17. Embrión 5° semana.

Sexta semana: Continúa el acercamiento de los procesos maxilares hacia la línea media y se empiezan a unir con las prominencias nasales laterales a nivel del surco nasolagrimal. El piso del surco nasolagrimal se invagina y forma un cordón sólido que se separa de la superficie y da lugar al conducto nasolagrimal, cuyo extremo craneal se ensancha y forma el saco lagrimal (a nivel del ojo).

Figura 18. Embrión 6° semana, las prominencias nasales mediales están por comenzar su fusión

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E07 – Arcos Faríngeos Séptima semana Termina el movimiento hacia medial de los procesos maxilares y nasales, que empiezan a fusionarse entre sí, para formar el segmento intermaxilar, donde su porción interna o profunda es clave para la formación del labio, encía superior y paladar primario 4 , mientras que la superficie externa forma un surco subnasal que va a dar lugar al filtrum nasal. El crecimiento de los procesos maxilar y mandibular va a contribuir en la formación de las mejillas, y su mesénquima, junto con el del segundo arco faríngeo, formará el tejido muscular, conjuntivo y vascular de gran parte de la cara. Los procesos mandibular y maxilar forman las mejillas. Este desplazamiento también va a permitir que se forme la nariz definitiva y que los ojos alcancen su posición final. * Es importante recalcar que el estomodeo nunca vuelve a cerrarse, ya pasa a ser proceso bucal primario. Semana 8-10: Entre las semanas 8 y 10 concluye el proceso de fusión de los procesos faciales, que junto con el desarrollo del prosencéfalo y región cervical, ubican en su posición definitiva a ojos y pabellones auriculares (específicamente entre las semanas 9 y 10, los pabellones auriculares deberían estar ya a la altura de los ojos). Periodo post natal Los bebes cuando nacen todavía tienen la porción de la cara muy pequeña entonces presentan una etapa de desarrollo post natal, por ejemplo, la sínfisis de la mandibular está presente hasta los 2 años, estructura que se encarga de unir a la mandíbula durante este periodo.

Formación nasal, cavidad bucal y paladar Cavidad nasal y bucal → para su formación parcipan ectodermo del estomodeo, endodermo de faringe primiva y mesénquima. Paladar → “” segmento intermaxilar y procesos palanos laterales.

Nariz y Cavidad nasal La nariz está conformada por la nariz propiamente dicha y la cavidad nasal. La nariz se desarrolla de la porción lateral de la prominencia frontonasal. En la cuarta semana, vamos a tener la expresión del gen Pax-6, y la formación de las placodas nasales (2 engrosamientos de ectodermo de las porciones 4

Es aquí donde se puede dar una mal formación como paladar hendido porque hay una deficiencia en la fusión en línea media de los procesos maxilares.

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E07 – Arcos Faríngeos ventrolaterales de la prominencia frotonasal), quienes van a definir la región donde se va a formar la nariz. Se da una depresión de las placodas nasales, que dan lugar a las fóveas nasales, las cuales se transforman luego en sacos nasales primitivos. En la quinta semana se forman las prominencias nasales mediales y laterales alrededor de los sacos nasales, y a finales de esta semana empiezan a migrar hacia la línea media. La parte del septum nasal está formada por los dos componentes mediales de cada prominencia nasal que eventualmente se fusionan en la línea media; además aumenta el crecimiento en la línea media, por lo que la fóvea nasal ya no será una cavidad sino ahora será un surco (como un caminito) para adentro. Al fusionarse las prominencias faciales se forma el tabique nasal, que separa la cavidad nasal en dos. Hay una membrana buconasal que separa la cavidad oral de la cavidad nasal, la cual comienza a romperse en la 6 semana para formar la parte posterior de la faringe, y se establece la comunicación entre cavidad nasal y bucal por medio de las coanas primitivas que posteriormente son desplazadas hacia atrás a nivel de nasofaringe por los procesos palatinos al formar estos el paladar secundario, y se transforman en las coanas definitivas. Los movimientos de la migración y proliferación de este tejido van a dar los cornetes nasales. En esta semana por migración de células se va a tener el epitelio olfato...