Embriologia

Sviluppo dell’apparato respiratorio

A 4 settimane dalla fecondazione, compare una protrusione nella parete ventrale dell’intestino

anteriore, definito abbozzo polmonare o diverticolo respiratorio, indotta dall’acido retinoico

(RA). Inizialmente, comunica con l’intestino anteriore ma, con l’espansione caudale, in seguito si

separa per mezzo di creste longitudinali tracheoesofagee; quando queste creste si fondono per

formare il setto tracheoesofageo, l’intestino viene suddiviso in una porzione dorsale, l’esofago, e

in una ventrale, la trachea e gli abbozzi polmonari. L’abbozzo pero’ mantiene ancora una

connessione con la laringe per mezzo dell’orifizio laringeo, di forma sagittale.

L’endoderma forma il rivestimento interno della laringe, ma il 4° e il 6° arco faringeo formano le sue

cartilagini e i muscoli; la rapida proliferazione di queste cellule mesenchimali porta alla formazione

di un orifizio a forma di T e, quando questo tessuto da’ origine alle cartilagini tiroidea, cricoidea e

aritenoidee, assumera’ poi la caratteristica forma dell’adulto, a 12 settimane. In questo periodo

anche l’epitelio laringeo e’ in rapida formazione e occlude temporaneamente il lume; a seguito dei

processi di vacuolizzazione e ricanalizzazione, si formano i ventricoli laringei, dei recessi racchiusi

da pieghe tissutali che si differenziano nelle false e vere corde vocali. I muscoli derivanti dal quarto

e sesto arco sono innervati dal nervo vago: il nervo laringeo innerva la muscolatura proveniente

dal 4° arco e il nervo laringeo ricorrente in quella derivante dall’altro arco.

Alla separazione dell’intestino anteriore, l’abbozzo polmonare forma la trachea e gli abbozzi

bronchiali, due estroflessioni laterali; all’inizio della 5° settimana, quest’ultimi si allargano per dare

vita ai bronchi principali destro, con tre lobi, e sinistro, con doppia lobatura. Con l’accrescimento

caudolaterale, regolato da interazioni epitelio-mesenchima tra l’endoderma polmonare e

mesoderma splancnico che riveste gli abbozzi, gli abbozzi penetrano la cavita’ corporea e

riempiono i canali pericardioperitoneali e, alla fine, sono separati dalle cavita’ peritoneali dalle

pieghe pleuroperitoneali e pleuropericardiche, mentre gli spazi residui formano le primitive cavita’

pleuriche, rivestite internamente dalla pleura viscerale ed esternamente dalla pleura parietale.

L’accrescimento, in seguito, porta allo sviluppo di diramazioni dei bronchi secondari, formando 10

bronchi terziari a destra e 8 a sinistra, creando i segmenti broncopolmonari, in continua crescita; si

dovra’ aspettare, pero’, del tempo, anche durante la vita postnatale, prima che quest’organo

raggiunga la sua definitiva inalberazione bronchiale (dopo la nascita si aggiungono 6 ulteriori

divisioni bronchiali). Fino al 7° mese si assiste a una fase canalicolare che vede i bronchioli in

continua divisione e un aumento dell’apporto vascolare: i bronchioli terminali si dividono per

formare i bronchioli respiratori, che a loro volta si dividono in 3 o 6 dotti alveolari. Quest’ultimi

terminano nei sacchi terminali o alveoli primitivi circondati da cellule alveolari in contatto con i vasi

contigui e alla fine del mese il numero di sacchi maturi e’ tale da fornire un efficiente apporto

d’ossigeno per la sopravvivenza al di fuori dell’amnios. Negli ultimi 2 mesi di vita intrauterina e per

alcuni anni di vita postnatale, il numero di sacchi terminali aumenta notevolmente e le cellule

epiteliali alveolari di I tipo, che rivestono i sacchi, divengono cosi’ sottili da far permettere la

penetrazione dei capillari, che formano la barriera emato-aerea. Alla fine del 6° mese si forma un

secondo tipo cellulare, le cellule alveolari del II tipo, che produce surfrattante, un fluido ricco di

fosfolipidi in grado di umidificare gli alveoli e di abbassare la tensione nell’interfaccia aria-alveolo. I

polmoni in questi ultimi mesi sono ripieni di un fluido mucoso contenente un’alta concentrazione di

cloro e surfrattante, in aumento nelle ultime due settimane. A causa dell’aumento della sostanza,

una quantita’ limitata di fosfolipidi entra nell’amnios, che si lega ai recettori dei macrofagi, che li

attivano e li inducono a migrare nel corion verso la cavita’ intrauterina, dove producono proteine

del sistema immunitario (ad es. l’interleuchina-1beta). Queste proteine portano alla stimolazione

della sintesi di prostaglandine che causano le contrazioni uterine. La respirazione fetale, conduce il

feto a ingerire liquido amniotico: questi movimenti sono necessari per stimolare lo sviluppo dei

polmoni e le contrazioni muscolari respiratorie. Alla nascita, la maggior parte del liquido polmonare

viene riassorbita dai capillari ematici e linfatici e una piccola parte viene espulsa dai bronchi e dalla

trachea durante il parto. Durante la prima respirazione, il surfrattante e’ fondamentale per gli

alveoli, in quanto, senza questo strato fosfolipidico, collasserebbero in seguito all’espirazione.

Sviluppo dell’apparato digerente

Il ripiegamento cefalocaudale e la formazione delle pieghe laterali porta all’incorporazione di una

parte endodermica della cavita’ del sacco vitellino, l’intestino primitivo, mentre altre due porzioni,

il sacco vitellino e l’allantoide, rimangono fuori dall’embrione. L’intestino all’interno forma delle

estremita’, l’intestino anteriore e posteriore, mentre la parte intermedia rimane connessa al sacco

vitellino, e tutti e tre sono in ampio contatto con il mesenchima della parete addominale posteriore;

possiamo distinguere quattro sezioni: intestino faringeo o faringe, dalla membrana

buccofaringea al diverticolo respiratorio, nell’intestino anteriore; il restante intestino anteriore,

dalla parte caudale del tubo faringeo all’abbozzo del fegato; l’intestino medio, dalla parte caudale

dell’abbozzo epatico fino alla giunzione dei due terzi di destra con il terzo sinistro del colon

trasverso; l’intestino posteriore, invece, si estende dall’ultimo terzo sinistro del colon trasverso

fino alla membrana cloacale. L’endoderma porta alla formazione delle cellule epiteliali del tratto

digerente e ad altre specifiche, che costituiscono il parenchima (es. epatociti e cellule esocrine ed

endocrine del pancreas); il mesoderma splancnico, invece, contribuisce alla creazione dello stroma

connettivale ghiandolare e delle strutture muscolari, connettivali e peritoneali della parete

intestinale.

Il canale intestinale e i suoi derivati, nella 4° settimana, si trovano sospesi alle pareti anteriore e

posteriore del corpo per mezzo dei mesenteri, costituito da un doppio strato di peritoneo che,

attraverso i suoi legamenti, lo connette alla parete corporea (questi organi vengono detti

intraperitoneali); alcuni sono aderenti alla parete posteriore e rivestiti da peritoneo solo sulla

superficie anteriore (retroperitoneali). i legamenti peritoneali sono importanti per l’innervazione, la

vascolarizzazione e forniscono la via per i dotti linfatici dei visceri addominali. Dalla 5° settimana, la

connessione dell’intestino con il mesenchima addominale diminuisce drasticamente e viene

sospeso nella cavita’ attraverso il mesentere dorsale, dalla porzione posteriore dell’esofago fino

alla regione cloacale: nello stomaco forma il mesogastrio dorsale o grande omento, nella

regione duodenale il mesoduodeno dorsale, nelle anse digiunali e ileali forma il mesentere

propriamente detto. Il mesentere ventrale, che deriva dal setto trasverso, si estende dalla parte

distale dell’esofago, nello stomaco e nella parte iniziale del duodeno; in seguito alla crescita

epatica, e’ suddiviso in: piccolo omento, dalla porzione inferiore dell’esofago al fegato, e nel

legamento falciforme, dal fegato alla parete ventrale del corpo.

Nella 4° settimana, il setto tracheoesofageo divide la parte dorsale dell’intestino anteriore, dove

risiede l’esofago, dalla ventrale, ov’e’ ubicato il diverticolo respiratorio. L’esofago si allunga in

seguito alla discesa del cuore e dei polmoni; la parte muscolare deriva dal circostante mesenchima

splancnico ed e’ innervato dal nervo vago nei due terzi superiori, formati da muscolatura sceletrica,

l’ultimo terzo dal plesso splancnico, formato da muscolatura liscia.

Anche lo stomaco ha la sua comparsa durante la 4° settimana nell’intestino anteriore come un

piccolo rigonfiamento; il differente accrescimento delle sue parti e i cambiamenti di posizione degli

organi circostanti portano alla sua rotazione longitudinale anteroposteriore. Esso ruota di 90°

rispetto al suo asse longitudinale e cio’ porta allo spostamento, dalla fine della 3° alla 4° settimana,

del lato sinistro in posizione ventrale e quello destro in posizione dorsale (lo stesso spostamento si

riflette nell’innervazione del nervo vago). Nel corso della rotazione la parete posteriore si accresce

maggiormente, dando origine alla grande e piccola curvatura: dalla linea mediana, questo ruota

portando la parte pilorica verso l’alto a destra e la parte del cardias verso il basso a sinistra. Tale

avvenimento, inoltre, porta allo spostamento del mesogastrio dorsale e ventrale: con lo

spostamento verso sinistra del dorsale e verso destra del ventrale, porta alla formazione della

borsa omentale o piccolo sacco peritoneale e, alla 5° settimana, compare l’abbozzo della

milza per proliferazione mesodermica del mesogastrio dorsale. Quest’ultimo poi si allunga e, in

parte, si fonde con il peritoneo, viaggiando verso sinistra; allo stesso tempo, nella fusione il

mesogastrio dorsale posteriore e il peritoneo degenerano. Il mesogastrio si gonfia e forma un

sacco a doppia parete sopra il colon trasverso e le anse intestinali, il grande omento, le cui pareti,

in seguito, si fondono per formare una singola lamina, che si attacca alla grande curvatura. Invece,

quando le cellule epatiche proliferano nel setto, formano: il peritoneo epatico, il legamento

falciforme, e il piccolo omento, nel cui margine libero connette il duodeno con il fegato attraverso

il legamento epatoduodenale e contiene il condotto biliare, la vena porta e l’arteria epatica

(triade portale); questo margine forma il tetto del forame epiploico di Winslow, l’apertura che

collega la borsa omentale (piccolo sacco) con il resto della cavita’ peritoneale (grande sacco). La

milza, intraperitoneale, e’ collegata al rene sinistro per mezzo del legamento lienorenale e allo

stomaco con il legamento gastrolienale; mentre il pancreas, con l’allungamento, si estende dal

mesoduodeno fino al mesogastrio dorsale. Con la degenerazione del mesogastrio dorsale

posteriore e del peritoneo della parete dorsale, solo la parte anteriore e’ esposta al peritoneo,

ponendosi in posizione retroperitoneale.

Il duodeno si forma dall’estremita’ caudale dell’intestino an