Desarrollo del corazón: del tubo a las cuatro cámaras

El corazón es el primer órgano en funcionar en el embrión en desarrollo, comenzando a latir hacia el día 22–23 de gestación, antes incluso de que el embrión haya completado la neurulación. Este inicio temprano de la función cardíaca es necesario porque el embrión, en crecimiento rápido, supera los límites de la nutrición basada en difusión y requiere un sistema circulatorio para suministrar oxígeno y nutrientes. La transformación de un corazón tubular simple en el complejo órgano de cuatro cámaras es un proceso de extraordinaria complejidad morfológica, y su alteración en cualquier etapa puede producir el espectro de defectos cardíacos congénitos (DCC), que ocurren en aproximadamente 8 de cada 1000 nacidos vivos. Esta guía tiene fines exclusivamente educativos.

## Creciente cardíaco y formación del tubo cardíaco

Las células progenitoras cardíacas —las células del mesodermo de la placa lateral destinadas a formar el corazón— se inducen durante la gastrulación y migran cranealmente y lateralmente para formar el creciente cardíaco en forma de herradura (campo cardíaco primario) en el mesodermo esplácnico de la placa lateral, craneal a la membrana orofaríngea. Hacia el día 18–19, estas células se fusionan bilateralmente y comienzan a diferenciarse en cardiomiocitos.

A medida que el embrión experimenta el plegamiento craneal y lateral durante las semanas 3–4, los dos primordios cardíacos laterales se fusionan en la línea media para formar un único tubo cardíaco primitivo, el primer corazón funcional. El tubo cardíaco está revestido de gelatina cardíaca (una matriz extracelular gelatinosa) y cubierto por una capa de células epicárdicas. Un campo cardíaco secundario (procedente del mesodermo faríngeo) aporta células al polo arterial (tracto de salida) y al polo venoso del corazón, ampliando la longitud y la complejidad del tubo original.

## Plegamiento del tubo cardíaco

El tubo cardíaco recto consta de (de caudal a craneal, correspondiendo a las futuras regiones cardíacas definitivas): el seno venoso (recibe el retorno venoso sistémico), la aurícula primitiva, el ventrículo primitivo, el bulbo cardíaco (que da origen al ventrículo derecho y al cono cardíaco/tracto de salida) y el tronco arterioso (aorta y tronco pulmonar). El tubo cardíaco se conecta cranealmente con el saco aórtico y caudalmente con las venas vitelinas.

Hacia el día 23, el tubo cardíaco en elongación experimenta un plegamiento dextral (D) —curvándose hacia la derecha— de modo que el tracto de salida inicialmente craneal (bulbo cardíaco) se desplaza hacia adelante y hacia la derecha, mientras que los futuros ventrículos forman el ápice cardíaco. Este plegamiento está controlado por la señalización izquierda-derecha (vía de Nodal) y es el primer signo morfológico de asimetría izquierda-derecha en el embrión. El situs inversus totalis (plegamiento en espejo) o el situs ambiguus/dextrocardia pueden resultar de defectos en la determinación de la lateralidad.

## Tabicación del corazón

La división del corazón unicameral en cuatro cámaras ocurre mediante una serie de eventos de tabicación superpuestos, principalmente durante las semanas 4–7.

Tabicación auricular: el septum primum crece hacia abajo desde el techo de la aurícula primitiva hacia los cojinetes endocárdicos (septo auriculoventricular), dejando una abertura —el ostium primum— que permite el cortocircuito de derecha a izquierda. Antes de que se cierre el ostium primum, las fenestraciones se fusionan en la parte superior del septum primum para formar el ostium secundum. Un segundo septo —el septum secundum— crece entonces a la derecha del septum primum, cubriendo de forma incompleta el ostium secundum y dejando una abertura oblicua —el foramen oval. Durante la vida fetal, el foramen oval permite que la sangre placentaria oxigenada pase de la aurícula derecha a la aurícula izquierda, evitando el pulmón fetal no funcional. Tras el nacimiento, el aumento de la presión auricular izquierda presiona el septum primum contra el septum secundum, cerrando funcionalmente el foramen oval; el cierre anatómico (fusión) suele completarse hacia los 3 meses de edad, aunque un foramen oval permeable (FOP) persiste en aproximadamente el 25% de los adultos y puede permitir la embolia paradójica.

Tabicación ventricular: el septo interventricular muscular crece hacia arriba desde el ápice del ventrículo primitivo, dejando un foramen interventricular. Este foramen se cierra finalmente mediante el septo interventricular membranoso, formado por contribuciones de los cojinetes endocárdicos y las crestas conotruncales. La comunicación interventricular (CIV) —el defecto cardíaco congénito individual más frecuente— afecta con mayor frecuencia a la porción membranosa y resulta del cierre incompleto.

## Formación de las válvulas

Los cojinetes endocárdicos —engrosamientos de gelatina cardíaca colonizados por células mesenquimales derivadas en parte de células endocárdicas que experimentan una transición epitelio-mesenquimal— se forman en el canal auriculoventricular y en el tracto de salida. En el canal AV se fusionan para dividirlo en los orificios tricuspídeo (derecho) y mitral (izquierdo), y contribuyen a la formación de las válvulas AV y del septo membranoso. Las valvas de las válvulas tricúspide y mitral se forman a partir del tejido de los cojinetes endocárdicos y de proliferaciones de la pared ventricular.

Las válvulas semilunares (aórtica y pulmonar) se forman a partir de tres engrosamientos de gelatina cardíaca en el tronco arterioso que se excavan, creando las tres valvas de cada válvula, a medida que las crestas conotruncales giran en espiral y dividen el tronco en la aorta y el tronco pulmonar.

## Desarrollo conotruncal

El tracto de salida del corazón (cono cardíaco y tronco arterioso) debe tabicarse y realinearse de modo que la aorta se conecte con el ventrículo izquierdo y el tronco pulmonar con el ventrículo derecho. Esto se logra mediante las crestas conotruncales —masas pareadas de gelatina cardíaca y células de la cresta neural que crecen hacia la luz del tracto de salida y giran en espiral entre sí al fusionarse, creando un septo helicoidal (en espiral) que divide el tronco en la aorta (izquierda y posterior) y el tronco pulmonar (derecho y anterior). Las células de la cresta neural son contribuyentes esenciales de este proceso; la alteración de la migración de la cresta neural cardíaca (como en el síndrome de DiGeorge, por deleción 22q11.2) produce defectos conotruncales, incluidos la tetralogía de Fallot, la interrupción del arco aórtico y el tronco arterioso persistente.

## Defectos cardíacos congénitos frecuentes

Los defectos cardíacos congénitos son el defecto de nacimiento más frecuente. La comunicación interventricular (CIV) representa aproximadamente el 30% de todos los DCC; las CIV pequeñas pueden cerrarse espontáneamente, mientras que las grandes causan hipercirculación pulmonar e insuficiencia cardíaca. La comunicación interauricular (CIA) —más frecuentemente en la posición del foramen oval (CIA tipo secundum)— permite un cortocircuito de izquierda a derecha y, si es grande, causa dilatación del corazón derecho y arritmias auriculares. El conducto arterioso persistente (CAP) —persistencia de la conexión vascular fetal entre la arteria pulmonar y la aorta— es frecuente en recién nacidos prematuros y puede cerrarse médicamente con indometacina (que reduce la prostaglandina E2, necesaria para mantener abierto el conducto) o quirúrgicamente. La tetralogía de Fallot —el DCC cianótico más frecuente— comprende CIV, aorta cabalgante, estenosis pulmonar e hipertrofia ventricular derecha; resulta del desplazamiento anterosuperior del septo infundibular y se asocia a anomalías de las células de la cresta neural. La transposición de las grandes arterias —la aorta que se origina del ventrículo derecho y el tronco pulmonar del ventrículo izquierdo— resulta del fallo del giro conotruncal, produciendo circulaciones paralelas en lugar de cruzadas, incompatibles con la vida posnatal sin intervención.