Ontwikkelingsstoornissen van hart en grote
vaten
Hoorcollege 19: Anatomie
Embryologie van het hart
De vroege ontwikkeling omvat de bevruchting van de eicel tot aan de simpele
hartbuis. Na de eisprong kan een eicel door een zaadcel bevrucht worden in de
eileider. De bevruchte eicel gaat zich delen naar een blastula. Deze structuur
gaat zich al organiseren: er ontstaat een ruimte, omgeven door cellen (het
tropoblast) en een ophoping van cellen (het embryoblast). In de vroege
ontwikkeling ontwikkelt de 2-lagige kiemschijf naar een 3-lagige kiemschijf, dit
proces wordt de gastrulatie genoemd. Dit ondergaat krommingen en vormt
daarmee een 3D structuur.
Op een gegeven moment gaan een aantal cellen uit het cardiomesoderm
(craniaal) clusters vormen. In deze clusters kunnen ruimten ontstaan. Deze
holten kunnen vervolgens fuseren, waardoor er buisstructuren gevormd kunnen
worden. Hieruit zal ook de primaire hartbuis gevormd worden, onder invloed
van de krommingen. Door de laterale kromming zullen de buisstructuren naar
elkaar toe worden gebracht, deze zullen fuseren in de midline.
De primaire hartbuis bestaat uit verschillende delen:
Myocardium; lijkt op gladde spiercellen van bloedvaten
Hartgelei; door het myocardium uitgescheden ECM ->
geleiding
Endocardium; het equivalent van het endocardium
De verschillende delen van de primaire
hartbuis hebben ook eigen
benamingen. Zie de afbeelding
hiernaast.
De late ontwikkeling omvat de ontwikkeling
van de simpele hartbuis tot aan het
functionele hart. In de schuingedrukte letters
zie je welke onderdelen zich ontwikkelen uit
dat stukje van de primaire hartbuis.
De verschillende segmenten moeten
geherpositioneerd worden om de juiste flow
tract te vormen. Daarnaast moeten de
verschillende onderdelen van elkaar
gescheiden worden (septum en kleppen).
Door hart looping komen de groene en lichtblauwe delen naast elkaar te
liggen. Het toekomstige atrium draait hierbij naar boven. Nu moeten de twee
atria van elkaar gescheiden worden. In de midline van het hart worden
dorsale en ventrale endocardiale kussens gevormd. Dit is dan enkel nog
een soort pilaar. Ook aan de boven en onderzijde van het hart worden
uitstulpingen gevormd die de daadwerkelijke septa gaan vormen.
, In de atria begint er een groep cellen te prolifereren en vormen een uitstulping.
Deze uitstulping wordt het septum primum genoemd. Op dit punt is er nog een
opening tussen het linker en het rechter atrium, deze opening wordt het ostium
primum genoemd. Het septum primium fuseert uiteindelijk met het hartkussen.
In het ostium primum blijven gaatjes, om de bloedstroom tussen links en rechts
te voorzien. Deze gaatjes worden het ostium secundum genoemd. Er ontstaat
nu nog een septum, het septum secundum, dat ook met het hartkussentje
fusseert. Ook hier blijft een opening in, het foramen ovale.
Het foramen ovale sluit normaliter na de geboorte. Een atrium septum defect
(ASD) is een afwijking waarin het foramen ovale blijft bestaan. Als deze shunt
klein is, hoeft dit niet problematisch te zijn. Een te grote shunt wel.
De uitstulping bij het ventrikel ontstaat door proliferatie van de myocardcellen.
Dit deel wordt het musculaire gedeelte van het septum genoemd. Het laatste
stuk van het septum dat de verbinding vormt met het AV kussen, is van
membraneuze oorsprong. Vanuit de arteriële uitstroombaan wordt dit membraan
gevormd, het septum truncoconale.
Het septum truncoconale scheidt dus de outflowtract in een truncus pulmonalis
en een aorta. Dit doet het op een typerende manier, namelijk als een spiraal. Het
septum groeit verder naar beneden, naar het membraneuze deel van het
ventrikelseptum. Neurale lijstcellen zijn belangrijk voor de vorming van het
septum truncoconale.
Door proliferatie en differentiatie van het endocardiaal kussen weefsel worden er
klepslippen van de AV kleppen gevormd. Door remodeling en erosie van de
ventrikelwand ontstaan er losse kleppen die vast zitten middels chorda tendinae
aan papillair spieren. Op het niveau van de semilunaire kleppen, ontstaan
verdikkingen van de outflow tract. Door uitholling van deze verdikkingen,
ontstaan de holle klepslippen van de aorta en pulmonaalklep.
Embryologie van de bloedvaten
De eerste bloedvaten (novo) ontstaan buiten het embyo, in het
extraembryonaal mesoderm. Deze bloedvaten ontstaan op dezelfde manier
als de primaire hartbuis; er ontstaan clusters profilerende bloedcellen
(hemangioblast aggregaten) die een holle structuur gaan vormen. Cellen die
aan de buitenkant zitten zullen bijdragen aan de vorming van het bloedvat zelf.
Dit worden endotheliale progenitor cellen (EPCs) genoemd. Cellen aan de
binnenkant zijn de hemapoëtische stamcellen (HSCs). Deze HCSs zijn alleen
in de NOVO-bloedvaten te vinden. In het embryo ontstaan alleen bloedvaten met
EPCs. Het proces van het aanleggen van de bloedvaten wordt vasculogenese
genoemd.
Omdat de vasculogenese random in het mesoderm ontstaat, wordt er een
primaire vasculaire plexus gevormd. Nadat de circulatie gestart is, ontstaan er
voorkeursroutes in de plexus. Hierdoor worden de vaten geperfectioneerd door
middel van: vasculogenese, angiogenese, intussusceptie en het invoegen van
nieuwe EPCs. Ook worden deze banen gestabiliseerd doordat ze gladde
spiercellen en steuncellen aantrekken. Met de ontwikkeling van het embyo,
worden de bloedvaten mee gemoduleerd.
vaten
Hoorcollege 19: Anatomie
Embryologie van het hart
De vroege ontwikkeling omvat de bevruchting van de eicel tot aan de simpele
hartbuis. Na de eisprong kan een eicel door een zaadcel bevrucht worden in de
eileider. De bevruchte eicel gaat zich delen naar een blastula. Deze structuur
gaat zich al organiseren: er ontstaat een ruimte, omgeven door cellen (het
tropoblast) en een ophoping van cellen (het embryoblast). In de vroege
ontwikkeling ontwikkelt de 2-lagige kiemschijf naar een 3-lagige kiemschijf, dit
proces wordt de gastrulatie genoemd. Dit ondergaat krommingen en vormt
daarmee een 3D structuur.
Op een gegeven moment gaan een aantal cellen uit het cardiomesoderm
(craniaal) clusters vormen. In deze clusters kunnen ruimten ontstaan. Deze
holten kunnen vervolgens fuseren, waardoor er buisstructuren gevormd kunnen
worden. Hieruit zal ook de primaire hartbuis gevormd worden, onder invloed
van de krommingen. Door de laterale kromming zullen de buisstructuren naar
elkaar toe worden gebracht, deze zullen fuseren in de midline.
De primaire hartbuis bestaat uit verschillende delen:
Myocardium; lijkt op gladde spiercellen van bloedvaten
Hartgelei; door het myocardium uitgescheden ECM ->
geleiding
Endocardium; het equivalent van het endocardium
De verschillende delen van de primaire
hartbuis hebben ook eigen
benamingen. Zie de afbeelding
hiernaast.
De late ontwikkeling omvat de ontwikkeling
van de simpele hartbuis tot aan het
functionele hart. In de schuingedrukte letters
zie je welke onderdelen zich ontwikkelen uit
dat stukje van de primaire hartbuis.
De verschillende segmenten moeten
geherpositioneerd worden om de juiste flow
tract te vormen. Daarnaast moeten de
verschillende onderdelen van elkaar
gescheiden worden (septum en kleppen).
Door hart looping komen de groene en lichtblauwe delen naast elkaar te
liggen. Het toekomstige atrium draait hierbij naar boven. Nu moeten de twee
atria van elkaar gescheiden worden. In de midline van het hart worden
dorsale en ventrale endocardiale kussens gevormd. Dit is dan enkel nog
een soort pilaar. Ook aan de boven en onderzijde van het hart worden
uitstulpingen gevormd die de daadwerkelijke septa gaan vormen.
, In de atria begint er een groep cellen te prolifereren en vormen een uitstulping.
Deze uitstulping wordt het septum primum genoemd. Op dit punt is er nog een
opening tussen het linker en het rechter atrium, deze opening wordt het ostium
primum genoemd. Het septum primium fuseert uiteindelijk met het hartkussen.
In het ostium primum blijven gaatjes, om de bloedstroom tussen links en rechts
te voorzien. Deze gaatjes worden het ostium secundum genoemd. Er ontstaat
nu nog een septum, het septum secundum, dat ook met het hartkussentje
fusseert. Ook hier blijft een opening in, het foramen ovale.
Het foramen ovale sluit normaliter na de geboorte. Een atrium septum defect
(ASD) is een afwijking waarin het foramen ovale blijft bestaan. Als deze shunt
klein is, hoeft dit niet problematisch te zijn. Een te grote shunt wel.
De uitstulping bij het ventrikel ontstaat door proliferatie van de myocardcellen.
Dit deel wordt het musculaire gedeelte van het septum genoemd. Het laatste
stuk van het septum dat de verbinding vormt met het AV kussen, is van
membraneuze oorsprong. Vanuit de arteriële uitstroombaan wordt dit membraan
gevormd, het septum truncoconale.
Het septum truncoconale scheidt dus de outflowtract in een truncus pulmonalis
en een aorta. Dit doet het op een typerende manier, namelijk als een spiraal. Het
septum groeit verder naar beneden, naar het membraneuze deel van het
ventrikelseptum. Neurale lijstcellen zijn belangrijk voor de vorming van het
septum truncoconale.
Door proliferatie en differentiatie van het endocardiaal kussen weefsel worden er
klepslippen van de AV kleppen gevormd. Door remodeling en erosie van de
ventrikelwand ontstaan er losse kleppen die vast zitten middels chorda tendinae
aan papillair spieren. Op het niveau van de semilunaire kleppen, ontstaan
verdikkingen van de outflow tract. Door uitholling van deze verdikkingen,
ontstaan de holle klepslippen van de aorta en pulmonaalklep.
Embryologie van de bloedvaten
De eerste bloedvaten (novo) ontstaan buiten het embyo, in het
extraembryonaal mesoderm. Deze bloedvaten ontstaan op dezelfde manier
als de primaire hartbuis; er ontstaan clusters profilerende bloedcellen
(hemangioblast aggregaten) die een holle structuur gaan vormen. Cellen die
aan de buitenkant zitten zullen bijdragen aan de vorming van het bloedvat zelf.
Dit worden endotheliale progenitor cellen (EPCs) genoemd. Cellen aan de
binnenkant zijn de hemapoëtische stamcellen (HSCs). Deze HCSs zijn alleen
in de NOVO-bloedvaten te vinden. In het embryo ontstaan alleen bloedvaten met
EPCs. Het proces van het aanleggen van de bloedvaten wordt vasculogenese
genoemd.
Omdat de vasculogenese random in het mesoderm ontstaat, wordt er een
primaire vasculaire plexus gevormd. Nadat de circulatie gestart is, ontstaan er
voorkeursroutes in de plexus. Hierdoor worden de vaten geperfectioneerd door
middel van: vasculogenese, angiogenese, intussusceptie en het invoegen van
nieuwe EPCs. Ook worden deze banen gestabiliseerd doordat ze gladde
spiercellen en steuncellen aantrekken. Met de ontwikkeling van het embyo,
worden de bloedvaten mee gemoduleerd.
