L APPARATO BRANCHIALE. Organi della testa e del collo che originano dall intestino faringeo o branchiale

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Abele Capasso
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1 L APPARATO BRANCHIALE Organi della testa e del collo che originano dall intestino faringeo o branchiale

2 Apparato branchiale

3 Apparato branchiale Membrana branchiale Organizzazione degli archi Apparato branchiale primitivo 5 archi 5 tasche endod. 4 solchi ectod. Gli archi si formano dal 22 al 28 giorno in senso craniocaudale Il mesenchima degli archi branchiali deriva dai somitomeri e da cellule delle creste neurali

4 Apparato branchiale Derivati cartilaginei ed ossei degli archi branchiali Apparato branchiale *La mandibola deriva da ossificazione diretta attorno alla cartilagine di Meckel (ossificazione mantellare). I Il I arco br. (mandibolare) dà origine ai processi mascellare e mandibolare; dalla cartilagine di Meckel* derivano martello e incudine. Il II arco br. (ioideo) contiene la cartilagine di Reichert, da cui deriva la staffa. N.B. La maggior parte delle cartilagini degli archi branchiali, deriva da cellule della creste neurali

5 Apparato branchia Derivati muscolari degli archi branchiali Apparato branchiale I muscoli derivano da cellule mesenchimali dei somitomeri

6 Derivati principali degli archi branchiali Gli archi si formano dal 22 al 28 giorno derivati degli archi branchiali I arco branchiale (nervo trigemino) II arco branchiale (nervo facciale) III arco branchiale (nervo glossofaringeo) IV e VI arco branchiale (nervo vago) -cartilagine di Meckel: martello e incudine; -muscoli masticatori -cartilagine di Reichert: staffa, processo stiloideo, piccole corna e parte superiore dell osso ioide -muscoli mimici -grandi corna e corpo dell osso ioide; -muscolo stilofaringeo -cartilagini della laringe: tiroidea, cricoidea, epiglottica e aritenoidea; -muscoli faringei e laringei

7 Apparato branchiale Durante la 6^ settimana, il 2 arco branchiale si espande verso il basso e si fonde con gli archi inferiori, ricoprendone i solchi e formando la cavità transitoria del seno cervicale. I solco branchiale II, III e IV solco branchiale derivati dei solchi branchiali Derivati dei solchi -condotto uditivo esterno -non lasciano derivati branchiali Il 1 solco br. forma il condotto uditivo esterno e la parte esterna della membrana timpanica. Dai primi 2 archi br. derivano gli abbozzi del padiglione auricolare. Gli altri 3 solchi non lasciano derivati

8 Derivati delle tasche branchiali Apparato branchiale Dal corpo ultimo branchiale derivano le cellule C della tiroide (per migrazione di cellule delle creste neurali). Le paratiroidi inferiori ed il timo verranno trascinati in basso dallo spostamento del cuore.

9 I tasca branchiale derivati delle tasche branchiali Tromba di Eustachio e cavità timpanica II tasca branchiale Tonsilla palatina III tasca branchiale Timo e paratiroidi inferiori IV tasca branchiale Paratiroidi superiori VI tasca branchiale Corpo ultimo-branchiale

10 Apparato branchiale Migrazione dei derivati delle tasche branchiali Paratiroidi e corpo u.b. saranno incorporati nella parete posteriore della tiroide

11 Le paratiroidi L'origine delle ghiandole paratiroidi Deriverebbero dalle branchie di creature marine ancestrali Secondo alcuni ricercatori del King s College di Londra, le ghiandole paratiroidi degli esseri umani, che regolano i livelli di calcio nel sangue, si sono probabilmente evolute a partire dalle branchie dei pesci. In un articolo pubblicato sulla rivista "Proceedings of the National Academy of Sciences", Anthony Graham e Masataka Okabe ipotizzano che le branchie di creature marine ancestrali, che venivano usate per regolare i livelli di calcio, si siano internalizzate anziché essere perdute con l'evoluzione degli animali terrestri con quattro arti (i tetrapodi). Molti processi fisiologici, come la contrazione dei muscoli, la coagulazione del sangue e la segnalazione delle cellule nervose, richiedono livelli specifici di calcio nel corpo. Negli esseri umani, questi vengono regolati dalle ghiandole paratiroidi, che secernono un ormone quando la concentrazione di calcio nel sangue diminuisce troppo. L'ormone paratiroideo provoca poi il rilascio di calcio dalle ossa, riportandolo a livelli normali. I pesci non hanno ghiandole paratiroidi, ma aumentano la propria concentrazione interna di calcio usando le branchie per assumere calcio dall'acqua circostante. "Poiché le ghiandole paratiroidi dei tetrapodi e le branchie dei pesci contribuiscono entrambe alla regolazione dei livelli di calcio extracellulare, - commenta Graham - è ragionevole pensare che le ghiandole si siano evolute a partire da una trasformazione delle branchie, quando gli animali hanno compiuto il passaggio dall'ambiente acquatico a quello terrestre". Per sostenere questa ipotesi, i ricercatori hanno effettuato alcuni esperimenti che mostrano che le ghiandole paratiroidi dei topi e dei polli hanno molte similarità con le branchie dello zebrafish (danio zebrato) e di altri pesci. Entrambe le strutture si sviluppano nell'embrione dallo stesso tipo di tessuto, ed esprimono un gene (Gcm-2) necessario per svilupparsi correttamente. Infine, gli scienziati hanno scoperto che nelle branchie nei pesci viene espresso anche un gene fondamentale per l'ormone paratiroideo.

12 1 2 arco Apparato branchiale La tiroide Inizia a funzionare già alla fine del 3 mese Malformazioni: cisti o fistola tireoglossa sono residui del dotto tireoglosso.

13 Ghiandole salivari: Parotidi, sono di origine ectodermica. Sottolinguali e sottomandibolari sono di origine endodermica.

14 La lingua Sviluppo della lingua da 5 abbozzi: i primi 3 nella zona di convergenza dei lati del I arco branchiale; Il 4 abbozzo dove convergono i lati del II arco br.; Il V abbozzo nell area dell eminenza ipobranchiale (zona di convergenza dei lati del III e IV arco branchiale) Apparato branchiale Il rivestimento linguale è di origine endodermica. Somiti occipitali forniscono i tessuti interni.

15 Malformazioni dell apparato branchiale Micrognatia mandibolare severa Sono dovute a difetti di migrazione delle cellule delle creste neurali negli archi e tasche branchiali. Ad es.: sindrome del I arco, con sviluppo insufficiente della mandibola (micrognatia) o assenza della mandibola (agnatia) quando le cellule delle creste neurali non migrano affatto nel I arco.

16 Malformazioni dell apparato branchiale Altri difetti comportano insufficiente migrazione delle cellule delle creste neurali nella 3^, 4^ e 6^ tasca branchiale (sindrome di DiGeorge): mancanza di cellule T nel timo, di paratormone e calcitonina, mandibola piccola, difetti cardiaci nel tronco arterioso.

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