Mezoderm -> mezenchym -> kardiomyoblasty -> kardiomzocyty -> angioblasty -> endotel Lnd 2004 Nature Publishing Gtmjp Ďay 18 Day 22 Fusing Meant tubes Truncus 'Arteriosus Bulbus Cordis Ventricle Atrium Day 23 Truncus Arteriosus Bulbus Cordis Ventricle rAtrium i Sinus ^ Venosus Aorta Pulmonary Trunk Atrium Ventricle acemakerová aktivita - vývoj sinoatriálního uzlu < E9.5 E9.5-E14.5 E14.5-adult lit TbxIS lineage Pitx2 mesenchyme Tbx18* Nkx2-5+ Nkx2-5+ Cx40* Cx43* Hcn4" sinus venosus Tbx18* Hcn4+ Nkx2-5' Cx40- san' Pitx2 ■ SAN Tbx3* Hcn4* --- Lineage border Tbx18 lineage B dominant ^—^ pacemaker activity Nkx2.5 in heart tube Hcn4 Tbx3 Newly added sinus venosus myocardium m retinoic acid Tbx18 i SH/SAN myocard -Tbx5—► Shox2 Nkx2.5 iTbx3 atrial WM program Cx40, Cx43, ScnSa, KIr2.1, Nppa, etc. SAN program Cx30Jt, Hcn1, Hcn4, Cav3.1, Lbh. etc. acemakerová aktivita - vývoj atriovcntrikulárního uzlu, Hisova svazku a Tawarových ramének notchlb —»>ftV delfiy CX30.2-*—TbK5 neureguhn —delay Hey1J2 7 1 Bmp2 Tbx2h— Ttix20 „t Nl«2.5 Bmp Gata4 etc. J » Ch am ber Cx40, Cx43, Nppa, Smpx, Ntnycl, etc, Remodelace vén ústících do srdce - levé vény jsou ostupně odbourány, zachovává se jen koronárni sinus - výsledný sinus venosus sbírající krev z inf. a sup.vena cava ústí jen do pravé předsíně - v levé předsíni jen plicní vény Left thymic and thyroid veins Truncus arteriosus Ohl ice ol initial pulmonary vein Presumptive left ventricle Lelt horn of sinus venosus Lelt posterior Cardinal vein' Lelt umbilical vein Vitelline veins Anterior cardinal veins Lefl pulmonary artery Orifices of ■ pulmonary^ I veins Presu m plive right ventricle Right horn of sinus venosus ...'•a. r veins 24 days Right subclavian vein Right brachiocephalic vein Superior vena cava Righi auricle Oblique vein on the left atrium ' Coronary : sinus 50 days 56 days inferior vena cava Vývoj plícního vyústění do levé předsíně - růstem srdce a vrůstáním plicních vén vzniknou 4 finální ústí Vznik sept a rozdelení jednotlivých srdečních oddílu - začátek 4tý týden (h), finální podoba až po narození Superior vena cava Righl allium Seplum primům Oshum primům Right endocardial cushion Inferior- endocardial cushion Ve m i de Superior endocardial CLshicn Lelt endocardial cushion Cross seel ion of heart between atrium and veniride Inferior vena cava 33 days Superior vena cava Septum secundum-Righl atrium ^Septum primům -■Ostium secundum ..Lelt atrium Cress section of heart between atrium and ventricle Ventricle Interior vena cava 6lh week (40 days) I nferior endocardial cushion Obr. 8.133 Schéma vývoje srdečních sept. Frontální řez embryem 30 mm dlouhým, asi 9 týclnú starým. 1 - septum primům, 1 - foramen secundum. 3 - septum primům, 4 - at rioven tri kulami chlopeň, 5 - septum secundum, 6 - foramen ovale, 7 - septum secundum,_ Superior vena cava Septum secundum Righl atrium Septum primům Foramen Ovale Sectioned septum Intermedium Right ventricle Interior vena cava Sŕoorí How Left alrium Ostium secundum Left ventricle Muscular ventricular septum Early 7lh week (43 days) Přestavba atrium-ventrikulárního kanálu a rozdělení komory • heart, ing the lodeled ítrícular cle and ne right vorilricle ňlght AV i.idniii Papillary Od 5ého týdne se přepažuje truncus arteriosus (výstupní srdeční céva) tvorbou septum aortopulmonale (truncoconal septurn na aortu ascedens a truncus pulmonalis. Postupně tak dojde k úplnému oddělení komor (konec 9ého týdne). Současně vznikají semilunární chlopně (valvulae semilunares). __ TmilcoCůriaL h/luscutar ventricular septum Right alrôv&rmicular canal Future fHilrrwciflry trunk Figure 7-20. See legend on oppoiite page Základ pro aortopulmonární septum tvoří buňky migrující z neurální lišty. Neural Migrating neural cre&t cells Neural tube ■Truncus arteriosus cordis Descending aorta Vitelline artery - Umbilical artery Signaling molecules (lerberüs Nodal — O Lateral plate mesoderm Differentiation products GATA4 (and family) * \ Meß family Cardiac muscle-specific proteins *- Nkx2-5 Ĺ ANF (and family) Truncus ■*- arteriosus - Cardiogenic mesoderm Future ventricle Myocardium Endocardium Future atrtum Sinus venosus Morphogenese regulators Pitx2 rphoR itli-vlnľN Neural crest cells Outflow Atrium tract /- Future Future right left ventricle ventricle Sept at i on effector genes Looping effector genes (including Xin>fleclin) t T Multichambered heart Aorta Pulmonary artery Right ventricle Left ventricle Vitelline veins Time Hand2 protein Handl mRNA Proliferation/growth Hand2 mRNA Hond2 gene Cell growth and proliferation genes (yOnm HaPÖ2 mRNA i Hand2 Hand2 gene Cell growth and proliferation genes Vývojové vady srdce a cévního systému Velmi složitý systém se spoustou reorganizací během embryogeneze > velmi časté poruchy, lehké až těžké, neslučitelné s životem (přespočet cév, odchýlený/odlišný průběh cév____) důsledky jsou často v nedostatečném zásobení okyslyčenou krví kardiovaskulární poruchy jsou multifaktoriální a jsou spojeny s poruchami vývoje i jiných orgánu a tkání - vliv teratogenu - genetické vlivy 13» - viry a bakterie, onemocnění během gravidity Defekty v prostupnosti mezipředsíňového septa = > míšení arteriální a venózní krve, cyanózy - prostupnost foramen ovale - foramen ovale apertum - defekt v ostium secundum - úplná absence septa - cor triloculare biventriculare (často s dalšími defekty srdce) Fal lotová tetralogie stenóza (zúžení) truncus pulmonalis defekt v septu interventriculare transpozice aorty hypertrof ií pravé komory Patent ductus arteriosus stenosis Overriding aorta Ventricular septal ttefatf Anomálie v poloze srdce: - dextrokardie - srdce na pravé straně - ectopia cordis - srdce na povrchu hrudníku (poruchy vývoje ventrální stěny Vady velkých cév - velmi časté (splývání, prřesun, vývoj nových z anastomóz, obliterace cév) Ductus arteriosus apcrtus (Patent d.a.) - uzavírá se těsně po narození, otevřený vyvolává přetlak v plicním řečišti spojený s dalšími komplikacemi (nejčastější vada) Koarktace aorty - zúžení světlosti aorty v důsledku abnormálního vývoje médie a proliferací intimy Anlerirjr spinal í\ Vŕrletlral 3. Anastomosis Trans v&f se aervitaJa. Subscapulars Subclavian a. — Subscapular a. Costoccrvical trunk inierTiaMhoraoica, Coarctation ol aorta Intercostal a. Lumbar segmental a. Anomálie vena cava - vena cawa inferior duplex - vena cava superior duplex IVC Abdominal Kúria Persistant I&11 Äupracardinai vein A Doubl« Interior vena cava B Double superior vens cava Abnormality lymfatického systému - lýmf edém Dedičný lýmf edém - hypoplasie lymfatického systému => otoky Lymfedém v kombinaci s Turnérovým syndromem (absence X chromosomu ==» malý růst a další komplikace) - blokovaní lymfatických cév na mnoha místech těla, vznik lymfatických cyst. Weeks Days 10 -22 Vasculogenesis in the cardiac region loims the lateral endocardial tubes Embryonic folding brings Ihe endocardial tubes together in the thoracis region The head begins to beat ' 23 The hour; begins to fold ■ 28 Folding is complete ■ 33 ■35 ■42 ■46 ■ 56 •63 A_Jj /Bulboventricular sulcus V The endocardial tubes fuse to form the primitive heart lube J which is divided inlo incipient chambers by sulci ^"Atrioventricular sulcus Splanchnopleuric mesoderm invests Ihe heart tube and forms Ihe myocardium and cardiac jelly: migrating masolhelial cells invssl lne myocardium and form Ihe eptcardiuffl Superior and fnlerior endocardial cushions luse to torm trie septum intermedium The muscular ventricular septum ceases to grow The septum primu m begins to form The muscular ventricular septum begins to lorm The atrioventricular valves begin to form (complete by 3 mo) The coronary sinus is formed The semilunar valves are complete Right and lelt truncoconal ridges begin lo form Definitive atria and auricles are present The ostium secundum and foramen ovale lorm as the septum primum meeis the septum intermedium The aortic and pulmonary outflow tracts and Ihe ventricles are fully separated by growth of Ihe tmncoconel ridges Timeline. Formation of the heart. FH F Stage: Mouse embryo day: Human embryo day: Milestones: SHF Cardiac crescent £7.5 Day 15 . rear iear: tube ES Day 20 Looping heart E9 Day 28 Chamber formation E10 Day 32 ■ Card ia c d iffe re nt i ation • He art tube format i on ■ Migration to midline • First heartbeat ■ Anterior-posterior and dorsal-ventral patterning Ventricular septation Mouse Ell to E15 Human embryo days 50 to 90 • Early chamber ■ Chamber formation formation ■ Trabeculation • Looping to the right » Cushion formation ■ Outflow tract septation • Early conduction-system formation Atrial septation Mouse £13 to birth Human embryo days 60 to birth 5 secondary primary Outflow tract septation Mouse El3 to birth Human embryo days 60 to birth