Sviluppo del cuore embrionale

Il primo organo creato nel corpo umano è il cuore. Ciò significa che il sistema cardiovascolare è anche il primo sistema nella fase di sviluppo dell'embriogenesi, che è costruito ed è molto complesso. Il primo battito cardiaco dell'embrione può essere rilevato dagli ultrasuoni intorno alla sesta settimana di gravidanza. Fino ad allora, tuttavia, molto sta succedendo sviluppo del cuore embrionale accadere.

Cos'è lo sviluppo del cuore embrionale?

Dalla terza settimana inizia il processo di formazione del cuore. Finché ci sono solo poche cellule, ogni cellula riceve i nutrienti necessari dal suo ambiente. Ma non appena le cellule iniziano a dividersi, i nutrienti non possono più raggiungere le cellule senza aiuto. Le sostanze devono quindi essere trasportate altrove.

Allo stesso tempo, si creano prodotti di degrado e di scarto che devono essere smaltiti. Questo è il compito del sistema cardiovascolare e il motivo per cui questo è il primo che si forma nell'organismo.

Funzione e compito

La struttura inizia con la formazione del cotiledone a tre foglie. Si tratta di un ammasso di tessuto che emerge dallo zigote (cellula uovo fecondata) dopo la fecondazione, dopo che le cellule si sono divise e inizia la migrazione cellulare. Consiste del cotiledone interno, chiamato anche endoderma, e inizialmente costruisce una struttura a due strati che termina con il cotiledone esterno, l'ectoderma. Infine, la migrazione e lo spostamento di tutte le cellule forma lo strato intermedio, il mesoderma, che viene spinto tra gli altri due strati come risultato del processo.

Questi tre strati sembrano un disco. Lo strato esterno è attaccato a una vescica piena di liquido chiamata cavità amniotica. A sua volta, c'è un sacco vitellino sull'endoderma. Il processo di formazione dei cotiledoni è noto come gastrulazione.

Una placca cordale è ora formata all'interno dello strato intermedio, che inizialmente agisce come un canale e poi cresce in una specie di tubo. Questo, noto anche come "chorda dorsalis", corre lungo l'asse dell'embrione. A lato di questo c'è l'endoderma.

La placca precodale si trova sopra la "corda dorsale". L'endoderma avanza lungo l'asse e sposta l'asse nel mesoderma. Allo stesso tempo, si forma un rigonfiamento neurale sull'ectoderma, che poi si chiude per formare il tubo neurale.

Questa è la fase in cui si verificano riarrangiamenti di grandi cellule durante l'embriogenesi. Ha luogo una piegatura verticale e laterale del cotiledone a tre foglie, si forma una cavità corporea intraembrionale, nota anche come cavità celomiale ed è circondata dal mesoderma e dall'ectoderma. L'endoderma si chiude con il tubo intestinale.

La regione del collo davanti alla placca precodale costituisce il punto di partenza per l'intero sviluppo del cuore e si trova nella zona cardiogena. Qui è dove si trovano le cellule originali del sistema cardiaco e qui si forma anche il tubo cardiaco. Questo è ancora primitivo e si trova sul pavimento della cavità corporea, circondato dal mesoderma, che in seguito diventa il miocardio.

Il tubo cardiaco ora inizia a piegarsi e allungarsi e forma una struttura ad anello dalla quarta settimana in poi. Questo crea stanze diverse e il ciclo del cuore che si sposta a sinistra. In questo stato, l'anello del cuore sembra già il cuore del futuro, ma inizialmente c'è solo un atrio e una camera. Quindi quattro interni del cuore sono formati dalla separazione.

C'è una transizione tra l'atrio già esistente e il ventricolo. Questo è chiamato canale atrioventricolare. Le pareti si ispessiscono per formare cuscini endocardici che si fondono insieme per formare una sezione sinistra e destra.

Accanto ad essa si muove una barra muscolare, l'apertura ancora presente è coperta da un rigonfiamento conico. Il "septum primum", che si sviluppa nel pre-setto e che a sua volta è cresciuto dall'atrio primitivo, si fonde con il cuscino endocardico.

Dopo che le camere si sono divise, anche l'Austrombahn si divide. Ciò avviene attraverso il "setto aorticopolmonare". Il flusso sanguigno che ora scorre attraverso le anse cardiache crea lì condizioni di pressione a spirale e serve quindi come ausilio per l'orientamento del "setto aorticopulumonale".

Il 'septum primum' è unito da un altro 'septum secundum'; si formano anche due aperture, necessarie perché i polmoni non si sono ancora formati e la circolazione sanguigna è mantenuta. Entrambi i setti crescono insieme e formano uno spazio vuoto. Il cuore ora è completo.

Malattie e disturbi

Durante l'intera vita umana, il cuore pompa il sangue attraverso il corpo. Tuttavia, il complesso processo di sviluppo del cuore può portare a malformazioni e queste a loro volta possono innescare vari difetti, anche combinati.

Se il cuore subisce danni o disturbi nel tempo, alcune zone non possono più guarire completamente. Pertanto, i ricercatori sperano di sostituire le cellule cardiache irreparabili, che rappresenterebbero un'alternativa ai trapianti di cuore nel trattamento delle malattie cardiache.

Una direzione di ricerca ha provato z. B. per produrre cellule del midollo osseo, che dovrebbero formare nuove cellule del muscolo cardiaco, ma ciò non è riuscito. Proprio come è stato a lungo ritenuto che il cervello adulto non possa produrre nuove cellule cerebrali, cosa che non può (vedi Neurogenesi), c'era anche l'ipotesi che il cuore di un adulto non sarebbe stato in grado di creare nuove cellule cardiache. Anche questo potrebbe essere confutato. Tuttavia, questa capacità diminuisce con l'età.

La scoperta che nuove cellule cardiache sono ancora in produzione, anche se in forme sempre più piccole, ha aperto un nuovo campo di ricerca con la speranza di poter fornire nuove cellule a un cuore danneggiato. Per fare questo, i ricercatori stanno cercando di scoprire da dove provengono le cellule cardiache appena formate e come questa formazione può essere controllata in un organismo sano. Simile al cervello, si presume che possano esserci cellule staminali cardiache che possono formare nuove cellule. I ricercatori cercano di riprodurli in laboratorio. In questo modo, le cellule staminali embrionali possono essere convertite in cellule cardiache. Tuttavia, secondo lo stato attuale della ricerca, il corpo rigetta ancora le cellule durante il reimpianto.