Medizinische Embryologie 20172018 Fehlbildungen des Herzens der groen

Medizinische Embryologie 2017/2018 Fehlbildungen des Herzens, der großen Arterien, Gefäßbildung dr. Attila Magyar 20. 03. 2018

Gefäßbildung • Blutinseln: Dottersack, extraembryonal • Gefäßbläschen: Vaskulogenesis, intraembryonal • Verlängerung und Fusion dieser Bläschen: Bildung eines Netzwerks • Angiogenesis: Ausstülpung neue Gefäße aus den schon existierenden Gefäßen

Blutinseln

Bildung der Blutzellen und Blutgefäßen aus Blutinseln

Hämangioblast: mesenchymale Stammzelle für Blutbildung und Endothelbildung Bildung der Blutinseln im Mensch: von ET 17, zuerst extraembryonal (in der Dottersackwand)

Fusion der Blutinseln zu Netzwerken von Blutgefäßen

Vaskulogenesis

Vaskulogenesis • beginnt ab E 18 intraembryonal • ohen Blutzellbildung (nur de novo Gefäßbildung), d. h. nur Angioblasten oder Endothel Vorläuferzellen (EPC) • EPC entstehen nur in der Splanchnopleura • Somatopleura: EPCs wandern hinein

Ursprung der Gefäßbildenden Stammzellen: die meiste Angioblasten (EPC: endothelial precursos cells) stammen aus Splanchnopleura (rot), aber werden solche Stammzelle auch in dem paraxialen Mesoderm entstanden. Diese letztere können in verschiedenen Regionen einmigrieren, so ist es möglich, daß die Aorte ventral aus splanchnopleuralen Endothelzellen, doersal aus paraxialen besteht.

Vaskulogenesis: passiert in der intraembryonalen Splanchnopleura

Angiogenesis: neue Gefäe können durch Ausstülpung (sprouting) oder durch Zweiteilung (intussusception) der schon existierenden Gefäßen entstehen.

Angiogenesis mit Intussusception (Co: Kollagenfasern, Fb: Fibroblast, grün: Endothelzelle, Pr: Perizyt, BM: Basalmembran)

An diesen Bildern sieht man den Vorgang der Intussusception, Abschnürung eines Gefäßes von einem Netztwerk schon existierenden Gefäßchen.

Hypothesized model for establishing arterial and venous identity and for the remodeling leading to the formation of two separate types of vessels. Notch signaling (by repressing the expression of the venous phenotype) and Tgf!/Alk 1 signaling both promote the expression of arterial markers in endothelial precursor cells, possibly instilling an arterial identity to these cells before they assemble primitive vessels. This leads to the expression of Ephrin. B 2 in arterial cords and Eph. B 4 in the venous cords, which is ultimately responsible for segregating the two vessel groups. In this model, Ang/Tie signaling serves to stabilize these vessels and regulate their maturation. Angiogenic growth (mediated by Vegf/Nrp 1 signaling in arterial beds and Vegf/Nrp 2 signaling in venous beds) and remodeling then sculpts these vascular beds into their final configurations.

Blutzellenbildung: Hämatopoese mit verschiedenen Phasen: 1. Dottersack Phase (erste, von hier wird die erste Besiedlung der Leber stattfinden) 2. 1. hepatische Phase (um 23 ET) 3. Aorta-Gonad-Mesonephros (AGM) Region, von hier wird Leber zweitemal besiedelt (um ET 30: Adult-Type Hämopoese) 4. Knochenmark-Phase ab EW 10, 5, aber Leber bleibt bis Geburt die Hauptstelle der Blutzellbildung.

Blutbildung in der AGM-Region: in dem splanchnopleuralen Mesenchym von Aorte, Gonaden, Mesonephros

Hämopoetische Stammzellen in der Aortenwand: A: 3 -Tage-altes Kükenembryo, Immunhistoichemie für CD 41 B: ET 10 Mausembryo mit CD 41 C: junges Schweinembryo (Zeichnung) D: ET 35 menschliches Embryo mit anti-CD 45

Fetaler Blutkreislauf

Ductus arteriosus und venosus im menshclichen Embryo. Die Zahlen bedeuten die Sauerstoffsättigung des Blutes.

Genetische Mutationen, die Herzfehler verursachen können

1 Principles of developmental genetics, Sally E. Moody, Academic Press 2007

2 Principles of developmental genetics, Sally E. Moody, Academic Press 2007

3 Principles of developmental genetics, Sally E. Moody, Academic Press 2007

4 Principles of developmental genetics, Sally E. Moody, Academic Press 2007

Principles of developmental genetics, Sally E. Moody, Academic Press 2007

Kongenitale Herzfehler Eingeteilt in drei Gruppen (Bruneau, Nature, 2006): • zyanotische Herzfehler (Herzvitien; Vitium, Vitia: Fehler) • Linksherzobstruktionen • Septierungsdefekte

I. Zyanotische Herzfehler • Blaue Babys: sauerstoffreiches und –armes Blut wird gemischt Einige Beispiele: • TGA (Transposition der großen Gefäßen) • TOF (Tetralogy of Fallot) • PTA (Persistierender Truncus arteriosus) • DORV (Double outlet right ventricle) • TAPVC (Totale Lungenvenenfehlmőndung) • EA (Ebstein-Anomalie)

II. Linksherzobstruktionen • • HLHS (hypoplastisches Linksherz Syndrom) MS (mitrale Stenose) AS (Aortenstenose) CA (Coarctatio aortae)

III. Septierungsdefekten • ASD (Vorhofseptumdefekten) • VSD (Ventrikelseptumdefekten) • AVSD (Vorhof-Ventrikelseptumdefekten)

IV. Andere, nicht eingeteilte Kategorien • BAV (bikuspidale Aortenklappe) • PDA (Patent Ductus Arteriosus) • cc. TGA (congenitally corrected transposition of the great arteries)

Häufigkeit der Herzfehler

I. Zyanotische Herzfehler

TGA

Transposition of great arteries (TGA) Assoziiert häufig mit Mutationen (Mensch): NKX 2 -5 THRAP 2

TOF

Fallot’sche Tetralogie: assoziiert mit Mutationen: NKX 2 -5 NOTCH 1 TBX 1 JAG 1 NOTCH 2

PTA

En: Persistent Truncus Arteriosus (PTA) De: Truncus arteriosus communis assoziiert mit Mutationen in TBX 1

TAPVR

Total anomalous pulmonary venous return (TAPVR)

Fig. 1. Preoperative cardiac computerized tomography showing supracardiac total anomalous pulmonary venous drainage which was draining to the junction between the right SVC and the right atrium. LPA, left pulmonary artery; LUPV, left upper pulmonary vein; LLPV, left lower pulmonary vein; RSVC, right superior vena cava; DV, draing vein; RPA, right pulmonary arteryt; RUPV, right upper pulmonary vein; RLPV, right lower pulmonary vein. Interactive Cardio. Vascular and Thoracic Surgery 2008; 7: 282 -284.