EMBRIOLOGA DEL GLOBO OCULAR

EMBRIOLOGA DEL GLOBO OCULARINTRODUCCINEl ojo es uno de los primeros rganos en reconocerse durante la embriognesis. Su desarrollo normal depender de la diferenciacin ordenada y migracin del endodermo, mesodermo, ectodermo superficial y neural, y la migracin de la clulas de la cresta neural. El conocimiento del perodo de organognesis del globo ocular es vital para el diagnstico y tratamiento de anomalas oculares congnitas. Los mecanismos moleculares que controlan el crecimiento del ojo han determinado una nueva clasificacin de las anomalias oculares.

En el momento del nacimiento, el desarrollo es an incompleto; la visin se complementa con el crecimiento postnatal y la culminacin de la conexin integral de la va ptico-cortical.

En la tercera semana de gestacin el embrioblasto, que para ese momento presenta 2 capas (epiblasto e hipoblasto), se transforma en un embrin de 3 capas (por la invaginacin de las clulas centrales del epiblasto), lo cual crea una hendidura longitudinal a traves de la mitad caudal del epiblasto. Esta invaginacin de las clulas del epiblasto van a diferenciarse para formar el Mesodermo, el cual se va a llenar el espacio entre el epi e hipoblasto. La invaginacin de las clulas se realiza en sentido craneal-caudal y contina hasta la 4 semana de gestacin. Las clulas del epiblasto invaginadas desplazan el hipoblasto para formar el Endodermo,y las clulas del epiblasto darn origen el Ectodermo.

El ectodermo central ceflico se diferencia en ECTODERMO NEURAL, de donde posteriormente se desarrollar la cabeza y el cerebro.

El ectodermo neural a cada lado del surco neural central se expande para formar elevaciones bilaterales llamadas: PLIEGUES NEURALES. Aproximadamente a los 21 das de gestacin la parte central de los pliegues neurales se aproximan y se fusionan (tanto en sentido caudal como ceflico) creando el TUBO NEURAL. Posterior al cierre del tubo neural el embrin queda cubierto por ectodermo superficial. A los 21 das de gestacin, an antes de cerrarse el tubo , se aprecia el esbozo del ojo: SULCO PTICO, que consisten invaginaciones en la superficie interna del ectodermo neural de la porcin anterior de los pliegues neurales. Mientras los pliegues neurales se elevan y se aproximan las CELULAS DE LA CRESTA NEURAL (cl. Mesenquimales especializadas) migran desde el ectodermo neural con la unin del ectodermo superficial, distribuyendose por toda la superficie externa del embrin, incluyendo el rea de los Sulcos pticos. Estas clulas son muy importantes en el desarrollo del ojo, ya que son precursoras de muchas de las estructuras oculares.

Anteriormente se atribua al Mesodermo como la capa germinal responsable del desarrollo de la mayora de las estructuras oculares, sin embargo estudios embriolgicos recientes han determinado todo lo contrario, el papel de esta capa es mnimo en la formacin del ojo (nicamente es responsable de formar los miocitos de los msculos extraoculares y el endotelio de los vasos).FORMACIN DE LA VESCULA OPTICA Y COPA OPTICAEn la medida que los pliegues neurales se cierran en direccin craneal, se va dilatando el tubo neural cerrado para formar las VESICULAS DEL CEREBRO, a las 3 semanas estas vesculas se segmentan y forman las partes del cerebro: cerebro anterior (prosencfalo), cerebro medio (mesencfalo) y cerebro posterior (rhombencefalo). El sulco ptico se desarrolla como invaginaciones bilaterales del ectodermo neural y crece hacia la superficie externa del ectodermo superficial del cerebro anterior .La invaginacin del SULCO PTICO hacia el ectodermo superficial y la fusin de las vesculas cerebrales anteriores con el cierre anterior del tubo neural crea las VESCULAS PTICAS.(da 25 de gestacin).

Aproximadamente entre los da 24 y 26 el ectodermo superficial que est en contacto con la vescula ptica se hace ms grueso y forma la Placoda Lenticular, la cual se invagina posteriormente con el ectodermo neural adyacente, creando una doble capa de ectodermo neural: COPA OPTICA.

La copa ptica se diferenciar en retina neurosensorial (capa interna) y en el epitelio pigmentario de la retina (capa externa).La invaginacin de la copa ptica va ocurriendo de manera excntrica, progresando de la parte inferior a la superior con la formacin de una hendidura inferior llamada FISURA PTICA o FISURA COROIDEA. Tanto la fisura como la copa ptica son rodeados y llenados por tejido mesenquimtico (cl. de la cresta neural) y a la 5 semana se desarrolla la arteria hialoidea del mesnquima de la fisura ptica. La vescula lenticular se separa del ectodermo superficial antes de que la fisura ptica se cierre.La fisura ptica comienza a cerrarse en la 6 a 7 semana de gestacin a nivel del ecuador. El cierre tardo o anormal de la fisura resulta en colobomas asociado con frecuencia a Microftalmo.

FORMACIN DEL CRISTALINOEl engrosamiento de la Placoda Lenticular se observa entre los das 24 y 26, como ya se mencion. La placoda se comienza a invaginar y formar la Vescula Lenticular, la cual se separa del ectodermo superficial entre los das 32 y 33 de gestacin (evento inicial de formacin de la cmara anterior). Esta vescula est formada por una monocapa de clulas epiteliales cuyo pices estn dirigidos al centro hueco de la esfera. Posterior a la separacin con el ectodermo superficial la vescula es rodeada por una lmina basal (futura cpsula cristaliniana)A los 38 das de gestacin se comienzan a elongar las clulas del epitelio posterior dando origen a las FIBRAS LENTICULARES PRIMARIAS. Estas fibras van perdiendo su ncleo y la mayora de los organelos en la medida que van llenando la luz de la vescula. El cristalino primitivo, formado por fibras primarias va dar origen al NCLEO EMBRIONARIO DEL CRISTALINO. En el adulto este ncleo puede identificarse ya que es la porcin ms central del lente. Las fibras lenticulares van llenando el espacio y presentan interdigitaciones con relativa ausencia de espacio extracelular.Las clulas espiteliales anteriores permanecen cuboideas y van a formar el Epitelio permanente del cristalino, con actividad mittica para el resto de la vida, dando origen a las FIBRAS CRISTALINIANAS SECUNDARIAS las cuales van a rodear el ncleo embrionario, endontrandose sus fibras en el polo anterior y posterior del lente y as formar el NCLEO FETAL. Estas fibras tienen los extremos romos, por lo que al encontrarse dibujan 2 Suturas en forma de Y (la anterior es derecha, y la posterior es invertida). El ncleo fetal se identifica claramente en el adulto como la parte central del lente rodeado por las suturas en Y. Para el momento del nacimiento el cristalino est formado bsicamente por el ncleo embrionario y fetal con muy poca corteza lenticular.

TUNICA VASCULOSA LENTIS.El lente en formacin recibe su nutricin e irrigacin de la arteria hialoidea, rama de la arteria oftlmica primitiva. La arteria hialoidea se desarrolla en la fisura ptica y se incorpora al centro del nervio ptico en la medida que se cierra la fisura ptica. La arteria entonces emana del nervio ptico enviando ramas alrededor de la cpsula posterior del lente. Estos vasos continan su trayecto anterior anastomosandose con la red de vasos en la membrana pupilar (vasos y mesnquima que recubren la cpsula anterior) formando as la TNICA VASCULOSA LENTIS , cuyo mayor desarrollo ocurre en la semana 9 de gestacin. Para el 3 mes la tnica vasculosa y la art. Hialoidea comienzan su regresin. Clnicamente podemos encontrar en algunos pacientes un pequeo punto de fibrosis en la cpsula posterior del cristalino (punto de Mittendorf) cuando la regresin de la art. Hialoidea ha sido incompleta. La regresin de la membrana pupilar ocurre a los los 6 meses, completandose a los 8 meses. La membrana pupilar persistente resulta de un defecto en su regresin pero por lo general no afectan la visin.DESARROLLO DE LA CORNEA Y CAMARA ANTERIOR

La superficie del ectodermo que rodea la copa ptica y el lente dar origen al epitelio corneal y va a producir material acelular (fibras de colgeno, cido hialurnico y glicosaminoglicanos): el estroma corneal primario. Las clulas de la cresta neural migran entre el ectodermo superficial, por encima de la lamina basal de la vescula lenticular, y la copa ptica van llenando ese espacio que va a constituir la cmara anterior, dando origen al endotelio corneal, estroma corneal, estroma anterior del iris, msculo ciliar y la mayora de las estructuras del angulo iridocorneal.La separacin del mesnquima corneal (provenientes de la cresta neural) del lente (origen: ectodermo superficial) resultar en la formacin de la cmara anterior.

El estroma corneal anterior permanece acelular dando origen a la membrana de Bowman, por debajo del epitelio corneal (por lo que tambin proviene de las cl. de la cresta neural). A los 6 meses de gestacin la membrana de Descemet y el endotelio corneal ests presentes, por lo que la cornea ya comienza a ser transparente.La cornea est completamente desarrollada a los 7 meses de gestacion.DESARROLLO DEL IRIS Y CUERPO CILIAR

Como ya vimos la copa ptica (proveniente del ectodermo neural) consiste en una capa interna no pigmentada y una externa pigmentada. Tanto el iris como el cuerpo ciliar se desarrollarn de la porcin anterior de la copa ptica, mientras que la retina de la porcin posterior.

El iris se desarrolla del crecimiento anterior de la copa ptica. El estroma del iris se desarrolla del tejido mesenquimtico del segmento anterior (proveniente de las clulas de la cresta neural) y el epitelio pigmentario y no pigmentario del ectodermo neural de la copa ptica. El msculo liso del esfnter pupilar y el dilatador de la pupila se diferencian de estas capas epiteliales (nicos msculos del cuerpo que se originan del ectodermo neural). El crecimiento y diferenciacin de las capas epiteliales de la copa ptica resultan en plegamiento de la capa interna, originando la posicin anterior temprana de los procesos filiares. Durante el 3 trimestre el iris y el cuerpo ciliar se encuentran a nivel del espoln escleral.El epitelio del cuerpo ciliar se desarrolla a partir del neuroectodermo de la porcin anterior de los pliegues de la copa ptica y el mesnquima subyacente va a dar origen a los msculos ciliares.

ANGULO IRIDOCORNEAL

En la formacin del ngulo iridocorneal estn descritas 3 fases:

1 empieza en la semana 15 de gestacin,con la separacin del mesnquima anterior en la regin corneoescleral e iridociliar.En la 2 fase (semana 22) hay una diferenciacin del mesnquima en los msculos ciliares,plegamiento del ectodermo neural de los procesos ciliares y formacin del canal de Schlemm.

3 Fase: Alargamiento de la crnea,formacin de hendiduras en la malla trabecular y regresin del endotelio corneal que recubre el ngulo.Sin embargo existen otras teoras con respecto a la formacin del receso del ngulo como es la teora de Anderson quien atribuye la formacin del mismo al movimiento posterior del iris y cuerpo ciliar en relacin a la malla trabecular, lo que resulta en una progresin en la profundizacin de la cmara anterior. Otra teora sobre la formacin del ngulo seala que es debido a la atrofia del tejido ngulo.COROIDES Y ESCLERA

Ambas derivan del tej. Mesenquimtico provenientes de la cresta neural. La esclera forma una condensacin del tejido mesenquimtico continuandose con la cornea en su porcin anterior, y con el nervio ptico en la posterior. La lmina cribosa consiste en clulas mesenquimales que penetran el nervio ptico.

La coroides es un tejido pigmentado muy vascular que se desarrolla del tejido mesenquimtico rodeando espacios sanguneos endoteliales (derivados del Mesodermo). Los espacios sanguneos se organizan y forman la coriocapilaris embrionaria a los 2 meses de gestacin, aprox. La coriocapilaris est por fuera del epitelio pigmentado que se origina en el mesodermo. A los 4 meses se conecta con las arterias cortas posteriores y se une a la capa venosa externa y a las 4 vorticosas. Por fuera de la coriocapilaris arteriolas y vnulas se anastomosan formando el plexo coroideo.VITREO

El vtreo primario aparece apox. A las 6 semanas de gestacin y se forma entre el lente primitivo y la capa interna de la copa ptica. Est constitudo por cl. mesenquimticas (cl. de la cresta neural), colgeno, vasos hialoideos y macrfagos.

El vtreo secundario aparece al 2 mes, rodeando al vtreo primario. Contiene: red fibrilar compacta, hialocitos primitivos, monolitos, cido hialurnico. Este material tiene una consistencia viscosa.

El vtreo terciario aparece al 3 mes como un engrosamiento de fibras de colgeno entre el ecuador del lente y la copa ptica.Al final del 4 mes el vtreo primario y la vasculatura hialoidea se atrofian resultando en un espacio claro, central, llamado: Canal de Cloquet.

La persistencia del vtreo primario y la falla de la atrofia del sistema hiaoloideo pueden resultar en Persistencia de vtreo primario hiperplsico, que se presenta como una membrana fibrovascular que se extiende desde el nervio ptico a lo largo del remanente hialoideo hasta la cpsula posterior del lente.

Entre el 6y 7 mes el sistema hialoideo regresa completamente y cesa el flujo hialoideo.Al momento del nacimiento la mayor parte del vtreo es el remanente del vtreo secundario, quedando la base del vtreo y la znula como componentes

remanentes de vtreo terciario.

RETINA

La retina se desarrolla del ectodermo neural. El epitelio pigmentario (EPR) se desarrolla de la capa externa de la copa ptica, y la retina neurosensorial se desarrolla de la capa interna no pigmentada de la copa.

A las 4 semanas comienza la diferenciacin de las clulas del EPR y a las 6 semanas ya se desarrolla la membrana de Bruch (membrana basal del EPR). Tambin la capa hipopigmentada interna de la copa ptica comienza su diferenciacin en una zona nuclear externa una zona marginal interna (acelular). Luego migran clulas de la zona celular a la marginal, formandose las capas neuroblstica interna y externa. A las 7 semanas las clulas ganglionares de la capa neuroblstica interna se diferencian y dan origen a las fibras nerviosas primitivas.

En la semana 15 se van diferenciando las clulas retinianas de las capas ms internas a las externas, y de la retina central a la perifrica. Los cuerpos celulares de las Cl. de Mueller y amadrinas se diferencian en la zona ms interna de la cepa neuroblstica externa, con clulas bipolares y fotorreceptores madurando en la zona ms externa de la retina.

La diferenciacin macular ocurre a los 6 meses de gestacin.

VASCULATURA RETINIANA

La arteria oftlmica fetal es rama de la cartida interna, y termina en la arteria hialoidea. La arteria hialoidea entra la copa ptica a travs de la fisura o hendidura ptica. A las 6 semanas la arteria oftlmica queda atrapada en la copa ptica en la medida que la hendidura se cierra. La porcin que queda ms posterior, dentro del nervio ptico,se convierte en la arteria central de la retina, mientras que la parte ms posterior de la arteria emana del aspecto posterior del lente en desarrollo.La arteria hialoidea gradualmente se atrofia y regresa al 4 mes. La persistencia de remanentes de la art. Hialoidea por delante del nervio ptico toma el nombre de PAPILA DE BERGMEISTER.

La arteria central de la retina crece del nervio ptico a la periferia formando las arcadas nasales y temporales, llegando primero a la ora serrata nasal que a la temporal, en donde llega a vascularizarse por completo posterior al nacimiento.

NERVIO PTICO

A las 6 semanas los axones de las clulas ganglionares pasan a travs de clulas espacios de la pared interna del tallo ptico Inicialmente las clulas gliales que forman parte del N.O primitivo provienen del ectodermo neural.Posteriormente se desarrolla la lmina cribosa proveniente de cl. mesenquimticas (cresta neural)La mielinizacin del nervio comienza en el quiasma ptico al 7 mes y progresa hacia el ojo. Normalmente se detiene en la lmina cribosa al 1 mes de nacimiento. Para el momento del nacimiento la capa de mielina es delgada.ORIGEN EMRIOLGICO DE LAS ESTRUCTURAS OCULARES (RESUMEN)

ECTODERMO NEURAL (copa ptica)

Retina neural

EPR

Epitelio pigmentado del iris

Esfnter y dilatador de la pupila

Epitelios del cuerpo ciliar (pigmentado y no pigmentado)

ECTODERMO SUPERFICIAL (epitelio)

Cristalino

Espitelio corneal y conjuntival

Glndula lagrimal

Epidermis de los prpados

Pestaas

Epitelio de las glndulas anexas

CRESTA NEURAL(tejido conectivo,estroma)

Malla trabecular

Estroma de iris y cuerpo ciliar

Musculos ciliares

Queratocitosdel estroma corneal

Tejido conectivo y clulas musculares lisas

Meninges del N.O

Cartlago y hueso orbitario

Tejido conectivo de msculos extraoculares

MESODERMO(msculo y endotelio vascular)

Mioblastos extrnsecos oculares (msculos extraoculares)

Endotelio vascular (incluye Canal de Schlemm)

Endotelio de la coriocapilaris

Sangre.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:

Pediatric Ophthalmology and Strabismus

Autor: Kenneth Wright.1995Pediatric Ophthalmology and Strabismus.Autor: David Taylor and Creig Hoyt. 2005DA 21 FORMACIN DEL SULCO PTICO POR INVAGINACIN DEL ECTODERMO

DIA 25 FORMACIN DE LA VESCULA PTICA, INICIO DE LA FORMACIN DE LA PLACODA LENTICULAR (ENGROSAMIENTO DEL ECTODERMO SUPERFICIAL)

FORMACIN DE LA COPA PTICA POR INVAGINACIN DE LA VESCULA PTICA (FORMADA POR 2 CAPAS DE NEUROECODERMO QUE DARA ORIGEN A LA RETINA).

LA PLACODA LENTICULAR QUEDA EMEBEBIDA EN LA INVAGINACIN DE LA VESICULA PTICA, QUE FORMAR LA VESCULA LENTICULAR, SEPARADA DEL ECTODERMO SUPERFICIAL. LA COPA PTICA ESTA CONECTADA AL CEREBRO ANTERIOR POR EL NERVIO PTICO PRIMITIVO CON LA HENDIDURA O FISURA EMBRIONARIA EN LA SUPERFICIE VENTRAL.

LA ARTERIA HIALOIDEA, PROVENIENTE DE LA CARTIDA INTERNA, DESCANSA EN LA FISURA EMBRIONARIA Y SE EXTIENDE EN LA VESCULA PTICA.

6 SEMANAS CIERRE DE LA HENDIDURA EMBRIONARIA, EN SENTIDO CAUDAL (SU CIERRE INCOMPLETO CONLLEVA A LA FORMACIN DE COLOBOMAS)

7 SEMANAS EL OJO TIENE UN NERVIO PTICO, 2 CAPAS DE RETINA ,Y VESCULA LENTICULARSEMANA 7 A LAS 15: DIFERENCIACIN DE LAS CLULAS DE LA CRESTA NEURAL EN ESCLERA, COROIDES, IRIS, CORNEA Y VTREO.

Errores de diferenciacin, induccin y migracin celular temprana en la embriognesis conlleva a la produccin de anomalas congnitas, sobretodo si ocurren de manera temprana.

Antes de las 8 semanas se pueden producir el anoftalmo, microftalmos con quiste, microftalmos colobomatoso,teratomas.Entre las 7 y 15 semanas puede ocurrir microftalmos, deisgenesias del segmento anterior, persistencia hiperplsica de vtreo primario, catarata congnita, glaucoma congenito, anomalas de prpados, msculos y orbitarias.