la ciencia

Sistema circulatorio embrionario.
El circulatorio es el primero de los sistemas que se establece en el embrión y su órgano principal, el corazón, funciona como tal antes que ningún otro. No se trata de una cuestión caprichosa. La disponibilidad de un sistema que posibilite el transporte y, con él, el intercambio de todas las células con su medio es un requisito indispensable para construir unembrión que aumentará en tamaño y complejidad. Las necesidades que debe cubrir dicho sistema varían durante el desarrollo embrionario de un individuo, a nivel de grandes grupos taxonómicos o, incluso, en situaciones puntuales. Además, el sistema circulatorio se ve limitado por una serie de imperativos fisiológicos, ontogenéticos y físicos que condicionan su desarrollo.
A diferencia de uno de esosmicroprocesadores de última generación compuestos por numerosas piezas diferentes y que no precisa estar operativo hasta que ha concluido su manufactura, un embrión consta de células que necesitan imperiosamente obtener nutrientes y oxígeno o desechar metabolitos y CO2. Y todo esto ha de ser así desde mucho antes de que se hayan desarrollado el intestino, los pulmones o el riñón.
En las primerasetapas del desarrollo de los vertebrados el aporte de nutrientes hacia el embrión procede del saco vitelino o de la placenta, según el grupo. Por su parte, la respiración no se realiza vía branquias o pulmones sino que es canalizada a través de las membranas coriónica y alantoidea. Teniendo en cuenta que ambos procesos se llevan a cabo por difusión, es necesario que las citadas membranas esténconvenientemente vascularizadas. Esta circunstancia constituye una exigencia fisiológica y determina que los primeros grandes vasos del embrión estén diseñados para prestar su servicio a estas estructuras extraembrionarias (Fig.1).



Figura 1. Sistema circulatorio en un embrión humano de 4 semanas. Aunque en este estadio todos los grandes vasos aparecen en un número par a derecha e izquierda,el esquema tan sólo representa el lado derecho del embrión.


El hecho de que la ontogenia de un individuo refleja su historia filogenética es un concepto aceptado desde hace tiempo y son numerosos los ejemplos de este tipo, tanto a nivel molecular como de órganos o sistemas. Así, el embrión de un mamífero extenderá, en una fase inicial, sus vasos sanguíneos hacia el vitelo aún cuando carece deél (Fig.1). Un poco más tarde, los vasos que abandonan el primordio cardíaco forman seis pares de arcos aórticos que confluyen en la aorta dorsal por encima de la faringe. En la mayoría de los peces, dependiendo del grupo, se conservan cuatro, cinco o los seis pares de arcos branquiales, posibilitando la oxigenación de la sangre a través de la red capilar que constituyen las branquias. En unmamífero adulto la sangre es oxigenada en los pulmones por lo que este diseño podría carecer de sentido. Pues bien, a pesar de todo, los embriones de todos los vertebrados superiores lo establecen antes de que una remodelación posterior origine un saco aórtico. Desde el principio, el desarrollo de nuestro sistema circulatorio se ve condicionado por la historia filogenética que arrastra.
¿Por qué unanimal cuyo diseño final girará en torno a los pulmones desarrolla arcos branquiales? En principio, siempre es más parsimonioso remodelar un diseño ya preestablecido que inventar uno de novo. Además, un embrión debe ser entendido como un sistema extraordinariamente dinámico donde las necesidades cambian temporal y espacialmente. Tanto el sistema circulatorio como el corazón adquieren morfologías y, enconsecuencia, funcionamientos diferentes durante el desarrollo embrionario y el diseño debe ser el adecuado en cada uno de los estadios. Por ejemplo, durante el desarrollo fetal la parte izquierda del corazón es deficitaria en oxígeno debido a que no existe retorno pulmonar. La solución viene dada por dos conexiones que se mantienen abiertas; el ductus arteriosus, que comunica la aorta con la...