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