placenta 4º de medicina 2015
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PLACENTA
Desarrollo, fisiología y funciones de transporte
Curso: Reproducción Humana 4º Medicina
M. Cecilia Johnson IDIMI
Facultad de Medicina (Area Centro)
40-50% pérdidas
50-60% > 20 semanas
Fecundidad (máx. 30%)
75% fallas de implantación no se reconocen clínicamente
embarazo exitoso normal implantación y placentación
Fecundidad probabilidad de embarazarse en un
ciclo menstrual
EXITO REPRODUCTIVO
INTERACCIONES EN LA UNIDAD MATERNO-FETO-PLACENTA
Decidua / Placenta
Embrión / Feto
Sangre materna
Los vasos (umbilicales) unen en el útero como las raíces de las plantas y a través de
ellos, el embrión recibe su alimento.
Aristóteles Generación de los animales (340 a.c.)
Adaptado Murphy et al., Endocrine Reviews, 2006
Genoma Ambiente
Genoma
FETO
PLACENTA MADRE
Desarrollo materno Estado de la gestación
Función Desarrollo
Crecimiento placentario
Crecimiento fetal
Gestación: interacción entre feto, madre y placenta
Balance
Demanda fetal
Capacidad materna
Enfermedades de la vida adulta surgen in útero como
resultado de cambios/adaptaciones en el desarrollo de algunos tejidos importantes y sistemas asociados con
alteraciones del crecimiento fetal.
(Barker, 1994)
Reprogramación fetal
DEMANDA DE NUTRIENTES > APORTE PLACENTARIO DESNUTRICION FETAL
Composición corporal materna
Ingesta dietaria materna
Flujo útero-placentario
Transferencia placentaria
Genoma fetal
Hipoxemia Cambios metabólicos Cambios endocrinos
PROGRAMACION FETAL
Programación fetal
INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA PLACENTA ENTRE LA CIRCULACIÓN MATERNA Y FETAL
Placenta Sensor entre condiciones
nutricionales, metabólicas, vasculares y endocrinas de la madre y requirimientos del
feto.
¿Qué es la placenta?
• Células especializadas • Este proceso depende de una respuesta coordinada
mediante la interacción de señales genéticas, epigenéticas y fisiológicas
• Respuestas varían en función de la edad gestacional
• Órgano altamente especializado • Es transiente, vida corta de semanas a meses. • Permite que el embrión/feto de mamífero sobreviva
en el ambiente intrauterino Funciones diversas: - Anclar al embrión - Impedir el rechazo materno por el su sistema inmune - Transportar nutrientes y desechos - Funciones endocrinas
Cara fetal o placa coriónica
En contacto con el LA Amnios y corion membranas fetales Vasos umbilicales Ramas de vasos: troncos de vellosidades
Cara materna o placa basal
Plato o placa Basal •Lecho placentario (queda en el útero) •Cotiledones (8 o más lóbulos) •Zona expuesta a superficie materna constituida por decidua, fibrina, cantidades variables de Ca+2 y la concha citotrofoblástica y sinciciotrofoblástico. •Internamente, pliegues de la placa basal se internan en el espacio intervelloso formando tabiques intercotiledonarios.
DESARROLLO PLACENTARIO
Placenta 33 (2012) 327e334
Aposición (días 6-7 pc) Adhesión / Invasión (días 9-10 pc)
Periodo prelacunar Periodo lacunar
Etapa Final de la Implantación: Fase de Invasión
Norwitz et al., N Engl J Med, 2001
9-10 DIAS POST FECUNDACION SC invasor, secretor de proteasas
14 DIAS POST FECUNDACION SC diferencia a velloso, no invasor
MMP-2 MMP-9 uPA TIMP-3
Primer contacto de CT (EVT) con tejidos vascular maternos
Citotrofoblasto Sinciciotrofoblasto
Cavidad del blastocisto
Disco embrionario bilaminal
Cavidad amniotica
Estroma decidualizado
Citotrofoblasto
Sinciciotrofoblasto
Cavidad del blastocisto
Cavidad amniotica
Decidua
Placa coriónica
Amnios
Placa basal
Miometrio
Cordón umbilical
Espacio Intervellositario
Vellocidades coriales
ESQUEMA DE LA INVASION Y
SUBTIPOS DE TROFOBLASTO
1. Días 6-7 postconcepción (pc): Blastocisto se adhiere y ancla al epitelio uterino 2. Días 7-9 pc: SC invasivo temprano invade los tejidos uterinos 3. Día 14 hasta el parto: TF extravelloso (ETV) primero invade la decidua y alcanza el miometrio. EVT multinucleadas
regularían la invasión. 4. Semana 3 hasta el parto: EVT invade las arterias espiraladas uterina (TF endovascular) y glándulas uterinas
(endoglandular TF) 5. Semanas 4-11 (1º trimestre): Solamente plasma materno fluye a través del espacio intervellosos de la placenta. 6. Semana 11 hasta el parto (Post 1º trimestre): Sangre materna fluye dentro y a través del espacio intervellosos de
la placenta
OXIGENACION DE LA UNIDAD FETO-PLACENTARIA EN HUMANOS
PO2 en espacio intervelloso
Miometrio
Decidua
Arterias espiriladas Arterias espiriladas
TF endovascular
TF Insterticial
TF intramural
↓PO2 adecuada
organogenesis
↑PO2 ↑PGI2
↓TXA2
↓ET-1
vasodilatacion
NO
↓ PO2 <20 mmhg (≈ 1% de O2) trofoblasto fenotipo proliferativo
Patel, J. Placenta, 2010.
División en 2 arterias espiraladas 0,5 cms. del endometrio
120 arterias espiraladas por placenta (1 x 2 cms2)
REMODELACION VASCULAR
ALTA CAPACITANCIA BAJA RESISTENCIA
NO RESPONDE A ESTIMULOS VASOMOTORES
Adecuado flujo en espacio intervelloso para el
desarrollo fetal
VELLOCIDADES CORIALES
ALTERACIONES DE LA INVASION TROFOBLASTICA
Kaufmann P, et al. Biol Reprod. 2003. Caniggia, et al. Placenta. 2000 .
REMODELACION VASCULAR
INCOMPLETA
PREECLAMPSIA
RESTRICCION CRECIMIENTO FETAL
HIF-1α y TGFβ3 inhibidores de la diferenciación del TF, no adquiere carácter invasor
PERIODO LACUNAR: 6 días - 13 días (invasión de vasos sanguíneos maternos, parte de la nutrición embrionaria)
PERIODO VELLOSITARIO: 14 días - 2 meses (vellocidades primarias secundarias terciarias o coriónicas) PERIODO COTILEDONARIO: 4 mes – nacimiento (cámara hemática se divide por los tabiques que han crecido desde la decidua formando 10 a 40 cotiledones)
Desarrollo Placentario
Desarrollo placentario • Angiogénesis • Invasión trofoblástica y • Flujo útero-placentario (20–50 ml/min y llega a 450–800 ml/min)
Función • Transporte de nutrientes • Síntesis hormonal
Determinantes para el desarrollo fetal
Aspectos críticos de la función placentaria
Angioarquitectura de las vellosidades
Crecimiento capilar longitudinal. Alargamiento de capilares > alargamiento de vellosidades
pO2>
Materno Fetal
pCO2<
FISIOLOGÍA PLACENTARIA
Área de intercambio 11 m2
Funciones de la placenta
Transporte y metabolismo Protección
Función endocrina
• Superficie de intercambio (11 m2)
• Distancia de intercambio
• Factores derivados de las sustancias transferidas (tamaño, ionización, liposolubilidad, unión a proteínas)
• Perfusión placentaria
Factores que influyen en la transferencia
Transporte placentario MECANISMOS
•DIFUSION SIMPLE: Transporte pasivo (mayor a menor concentración) O2, CO2 •DIFUSION FACILITADA: Transporte mediante una molécula transportadora (mayor a menor concentración) Glucosa, ácidos grasos. •TRANSPORTE ACTIVO: Transporte mediante una molécula transportadora (menor a mayor concentración) aminoácidos, o receptor (colesterol), Fe, Ca •Pinocitosis: IgG
TRANSFERENCIA POR DIFUSION
FLUJOS SANGUINEOS (MATERNO Y FETAL) GRADIENTE DE TENSIONES CAPACIDAD DE DIFUSION PLACENTARIA CURVAS DE DISOCIACION DE HEMOGLOBINA
Gases respiratorios (O2 y CO2)
Espacio intervelloso
CURVA DE DISOCIACION HEMOGLOBINA FETAL Y MATERNA
DIFUSION FACILITADA TRANSPORTADORES
GLUT 1
GLUT 3
GLUT 1 Aumenta durante la gestación
Carbohidratos-Glucosa
GLUT 1
GLUT 3
GLUT 1
ORGANO METABOLICAMENTE ACTIVO UTILIZA 40-60% DE GLUCOSA Y OXIGENO
Gude, H et al. Thrombosis Research, 2004
ISOFORMAS DE GLUT EN PLACENTAS DE PRIMER Y TERCER TRIMESTRE
Carbohidratos-Glucosa
LIPOPROTEINAS (fosfolípidos,
colesterol)
LIPASA
ACIDOS GRASOS LIBRES
ACIDOS GRASOS DIFUSION FACILITADA
Ácidos grasos
TRANSPORTADOR FABP
Leptina (placenta)
Lipólisis
Lado materno
LINOLEICO (n-6)
- LINOLENICO (n-3)
ACIDO ARAQUIDONICO
DOCOSAHEXAENOICO (DHA) EICOSAPENTAENOICO (EPA)
TRANSFERENCIA SELECTIVA DHA Y EPA
FUNDAMENTALES PARA ESTRUCTURA Y FUNCION CEREBRAL
Ácidos grasos esenciales
Requeridos en la dieta n6:n3 de 2:1 a 1:1. Dieta occidental 10:1 y 25:1.
PLASMA MATERNO 1
PLASMA FETAL 4
System A
TRANSPORTE ACTIVO
Alanina Prolina Glicina Serina
ASC Alanina Cisteína Serina
y+ y+L
Aminoácidos
Dependientes de sodio Independientes de sodio
SEÑALIZACION PLACENTARIA DE mTOR Y LA DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES
PROTEINAS TRANSPORTADORAS DE LA PLACENTA
Leonardo da Vinci 1510-1512
GRACIAS
Decidua basal
Decidua parietal
Decidua capsular
Cavidad uterina
Desarrollo temprano
Aposición
EB: derivan embrión, cordón umbilical y amnios Doble capa de células, fusión: SC
Aumento de SC Aparición de vacuolas
Adhesión / Invasión
Periodo prelacunar Periodo lacunar
Crecimiento de vacuolas Confluencia Separadas por SC: trabéculas
Ácidos grasos
Desarrollo temprano
Placa coriónica primaria
Sistema lacunar
Placa trofoblástica - Erosión tejidos
maternos - Acción lítica de SC - Proliferación y migración de CT
INVASIÓN
Etapa Final de la Implantación: Fase de Invasión
12d
15 d
SC primitivo es el tejido capaz de penetrar el epitelio uterino
12d
15 d
Desarrollo de vellocidades primarias
Scinciciotrofoblasto primario
Citotrofoblasto primario
Lacunae llena de sangre
Vello placentario terciario
Scincitiotrofoblasto Velloso
Remanentes de sincicio primitivo
Concha citotrofobl
asio
Trofoblasto extravellositario
ACIDOS GRASOS OMEGA 3
PERIODO CRITICO DE ADQUISICION Requerimiento del feto 50 mg/kg/día
DEPENDENCIA DE INGESTA MATERNA
Placenta de primer trimestre 1º semana •SC primitivo invasor 2º semana •SC se diferencia de invasor a velloso •CT invade vasos maternos 3º semana •Rodeada por 2 capas del TF (SC y CT) •Vasos fetales 4º Semana •Placenta Completa con espacios intervellosos
3º semana
CT
Intercambio
Invasión
ORGANO METABOLICAMENTE ACTIVO UTILIZA 40-60% DE GLUCOSA Y OXIGENO
Transporte placentario