Desarrollo del esqueleto axial

Definitions & Key takeaways

The axial skeleton consists of the bones that run along the body's central axis - from the head to the tail, and it includes the skull, spine, and rib cage. The axial skeleton begins to develop very early in embryonic development, soon after gastrulation, meaning the period when the trilaminar disc with ectoderm, mesoderm, and endoderm layers is formed. Most axial skeleton bones develop from the mesoderm layer, except for the skull, which develops from the ectoderm.

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El esqueleto fetal comienza a desarrollarse poco después de la gastrulación, que es cuando se forma el disco trilaminar con las capas de ectodermo, mesodermo y endodermo El esqueleto consta de dos partes: el esqueleto axial, que incluye los huesos del cráneo, las vértebras, la caja torácica y el esternón, y el esqueleto apendicular, que comprende la cintura pélvica, la cintura escapular y los huesos de las extremidades.
Los huesos del esqueleto axial proceden en su mayoría de la capa del mesodermo, excepto algunos huesos del cráneo que proceden del ectodermo.
Todos los huesos del esqueleto apendicular provienen del mesodermo. Durante la tercera semana, el embrión pasa de ser un organismo plano a una criatura más tubular, al plegarse a lo largo de sus ejes longitudinal y latera Al mismo tiempo, se forma un cordón sólido de mesodermo llamado notocorda en la línea media del embrión.
Por encima de la notocorda, el ectodermo se invagina para formar el tubo neural, un precursor temprano del sistema nervioso central.
Este es el primer eje de simetría del embrión, y el mesodermo a cada lado del tubo neural se diferencia en 3 porciones distintas: flanqueando inmediatamente el tubo neural, está el mesodermo paraxial A continuación, está el mesodermo intermedio y, por último, el mesodermo de la placa lateral.
El mesodermo intermedio da lugar a los sistemas urinario y genital, mientras que el mesodermo paraxial y el mesodermo de la placa lateral trabajan juntos para dar lugar a la mayoría de los huesos y músculos del organism El primer paso en el desarrollo del esqueleto se produce cuando el mesodermo paraxial se segmenta en bloques de tejido mesodérmico llamados somitas, que están formados por muchas células en forma de cubo.
A continuación, las somitas se dividen en tres poblaciones celulares diferentes: el esclerotoma, que forma las vértebras, la caja torácica y la parte inferior del hueso occipital; el dermatoma, que forma la piel de la espalda; y el miotoma, que forma los músculos de la espalda, las extremidades y los inter costales.
Mientras tanto, el mesodermo de la placa lateral se divide en las capas mesodermo parietal y mesodermo visceral. El mesodermo parietal forma las primeras yemas de las extremidades, los huesos de la cintura pélvica y la cintura escapular y el esternón, mientras que el mesodermo visceral ayuda a formar órganos como el corazón, los pulmones y los órganos del tubo digesti Así, el esqueleto axial proviene principalmente de las células del mesodermo paraxial y de la placa lateral.
En la región de la cabeza, otro grupo de células que proviene de la capa de ectodermo, llamadas células de la cresta neural, contribuye al desarrollo del cráneo.
Antes de que puedan convertirse en hueso, todos estos tipos de células diferentes se transforman primero en células mesenquimatosas pluripotenciales a través de un proceso llamado transición epitelial a mesenquimatosa Las células mesenquimatosas resultantes tienen propiedades especiales, como la capacidad de migrar a diferentes sitios y dar lugar a distintos órganos y tejidos, incluidos los hueso A partir de aquí, los huesos del feto pueden formarse de dos maneras.
En primer lugar, está la osificación endocondral, en la que las células mesenquimatosas se diferencian primero en condrocitos que construyen un modelo de cartílago hialino que luego se convierte en hueso.
Cuando esto sucede, el centro de este modelo de cartílago es el centro primario de osificación, y los vasos sanguíneos entran en él, llevando nutrientes y osteoblastos que ayudan a construir el hueso (B por build, en inglés), así como osteoclastos que destruyen el hueso (C por collapse, en ingl Los osteoblastos sustituyen a los condrocitos en el centro de osificación primario y comienzan a sustituir el cartílago por hueso.
A medida que los huesos se hacen más gruesos y resistentes, los osteoclastos empiezan a perforar el centro del hueso, haciéndolo más poroso, y así es como aparece la médula óse La mayoría de los huesos se forman por osificación endocondral, excepto las clavículas y los huesos del cráneo, como los parietales y el frontal, así como el maxilar, la mandíbula, el hueso nasal y partes de los huesos temporales y occipital.
Estas excepciones se forman mediante osificación intramembranosa, que es cuando las células mesenquimatosas se diferencian en osteoblastos que crean el centro de osificación primario y comienzan a construir hueso sin ningún modelo de cartílago.
Como antes, los vasos sanguíneos llegan al centro de osificación primario, que ya tiene osteoblastos, y aportan nutrientes Vamos a empezar por la parte superior y a analizar el desarrollo del cráneo.
El cráneo tiene dos partes principales: el neurocráneo, que es la cubierta dura que protege el encéfalo, y el viscerocráneo, que constituye las estructuras subyacentes a la cara.
El neurocráneo se divide a su vez en dos partes: en primer lugar, está el neurocráneo membranoso, que se forma por osificación intramembranosa y constituye los huesos planos del cráneo.
Estos huesos planos rodean el encéfalo. Se puede pensar en un casco protector: en la parte anterior está el hueso frontal, arriba están los huesos parietales, detrás hay una parte de los huesos parietales y el hueso occipital, y en la parte lateral hay un pequeño punto especial donde se encuentran los huesos parietales, occipital y temporales.
Luego está el neurocráneo cartilaginoso, o condrocráneo, que se forma mediante la osificación endocondral y da lugar a la base del cráneo (o el suelo óseo que hay debajo del encéfalo).
El condrocráneo representa el resto de los huesos occipital y temporales, así como el esfenoides y el etmoides. El viscerocráneo se origina en los primeros arcos faríngeos, que son la primera de las cinco barras emparejadas de mesodermo que se arquean entre sí a lo largo de la línea media del embrión.
Estos arcos tienen un núcleo de células mesenquimatosas que se originan como células de la cresta neural. En cuanto a los huesos de la cara, el primer arco faríngeo forma la mandíbula superior e inferior, así como los pómulos y las sienes del cráneo.
Volviendo a la analogía del casco, el viscerocráneo constituiría la protección de la boca y la nari Y este protector facial está ligeramente curvado, para recordar que los huesos provienen del primer arco faríngeo.
Cuando un bebé nace, los huesos del cráneo no están fusionados y parece un rompecabezas en el que las piezas no acaban de encajar.
Entre las placas óseas hay unas suturas largas, estrechas y fibrosas que mantienen unido el cráneo. Hay aberturas anchas llamadas fontanelas en los puntos en los que entran en contacto más de dos huesos: hay seis en total, dos a cada lado y dos más grandes en la parte superior: la fontanela anterior, entre los huesos parietal y frontal, y la fontanela posterior, entre los huesos occipital y parietal.
Estas suturas y fontanelas proporcionan al cráneo una pequeña flexibilidad, lo que facilita que la cabeza pase por el canal vaginal durante el parto.
Una vez que el bebé nace, las fontanelas se cierran una a una; la última en cerrarse es la fontanela anterior, y a menudo se la conoce como el punto blando de la cabeza del bebé.
Se cierra a alrededor de los 18 meses. Durante la cuarta semana de desarrollo se forman las vértebras de la columna vertebral, cuando las somitas se someten a un proceso llamado resegmentación.
En primer lugar, cada somita se separa en dos poblaciones de células: una rostral, o población superior, y una caudal, o grupo inferi A continuación, estas dos poblaciones de células se separan y la población inferior de una somita se fusiona con la población superior de la somita siguiente.
Esto da lugar a nuevos segmentos de tejido formados por poblaciones celulares que provienen de dos somitas adyacentes y separada Las células del esclerotomo de estos segmentos rodean la notocorda y la médula espinal, se transforman en células mesenquimatosas y dan lugar a las vértebras mediante osificación endocondral.
A medida que las vértebras toman forma, el tubo neural se convierte en la médula espinal, de la que salen los nervios raquídeos a través de los espacios entre las vértebr Sin embargo, delante de la médula espinal, los cuerpos de las vértebras crecen y hacen que la notocorda degenere en su mayor parte.
Sin embargo, entre las vértebras, la notocorda persiste como núcleo pulposo de los discos intervertebrales. Durante la quinta semana, pequeños grupos de células mesenquimatosas, llamados procesos costales, emergen de las caras laterales de cada vértebra.
En la región torácica, estos procesos se alargan mucho y forman las costillas. Por último, el esternón se desarrolla a partir de la capa de mesodermo parietal en la pared corporal anterior del embrión.
Aquí, el mesodermo parietal se organiza como un par de barras cartilaginosas orientadas verticalmente a cada lado de la línea media, que finalmente se fusionan y diferencian en las tres partes del esternón: el amplio manubrio en la parte superior, el cuerpo principal del esternón y la pequeña apófisis xifoides en la parte inferior.
##Resumen Como breve resumen... El esqueleto axial se origina a partir de las células mesodérmicas y de la cresta neural, que se convierten en células mesenquimatosas.
A continuación, las células mesenquimatosas dan lugar al hueso, ya sea por osificación endocondral o por osificación intramembranosa.
Los huesos y cartílagos de las vértebras de la columna vertebral y la caja torácica provienen del esclerotomo somítico. El esternón se desarrolla por separado del resto de la caja torácica; se origina en el mesodermo parietal en la pared corporal ventral del embrión.