Este documento describe el desarrollo de la cara y el cuello en los vertebrados. Explica que la región cefálica se desarrolla a partir de cinco prominencias que dan lugar a las estructuras faciales. Describe los genes y señales moleculares involucrados en la formación de la mandíbula, el paladar, la lengua y los dientes. También explica la migración de las células de la cresta neural y su papel en la formación de los huesos de la cabeza. Por último, detalla el desarrollo del c

1. Desarrollo de Cara y Cuello en Vertebrados
Face and Neck Development in Vertebrates
Dr. Rafael Coello Cuntó
Departamento de Morfología
Cátedra de Anatomía
Taller de Preparaciones Anatómicas
Universidad de Guayaquil
2014

2. Desarrollo inicial de la región cefálica y del
cuello
Estructura de un vertebrado
1. Viscerocráneo o Esplacnocráneo.
2. Condrocráneo o Neurocráneo.
3. Dermatocráneo.
El estomodeo se relaciona con el desarrollo
del esplacnocráneo.
En los cordados aparecen hendiduras
laterales para el flujo del agua que entra
por boca; estos espacios en peces se
asocian a las branquias.
En vertebrados terrestres éstas no se abren
y forman el cuello; los huesos derivan del
ectomesénquima.
¿BMP2,Pax3,Pax7,Msx, D11 y Snail?

3. Migración de las células de
la cresta neural desde los
rombómeros y los genes
Hox implicados
R1-2: huesos faciales,
cartílagos del primer arco y
en los vertebrados, el incus y
malleus.
R4: estapedio, proceso
estiloideo y partes del
hioides.
R6: cartílago hioides y
tiroides.
Las células de los R3 y R5 no
migran.

5. Los vertebrados mas primitivos como la Lamprea son
agnatos.
Una clase de genes homeobox
llamados genes Hox se han organizado en sentido
anteroposterior para formar el
denominado "código Hoxˮ.
No hay expresión Hox para el primer arco faríngeo
(arco mandibular).
Por tanto el desarrollo de la mandíbula parece ser
regulado después de una serie de eventos
"libes de Hox "
Se lo ha demostrado en varios experimentos por ej:
Vista lateral de la lamprea. Nótese la
presencia de 7 arcos branquiales.

6. La forma de fijación de la mandíbula al cráneo es muy importante en el estudio de la evolución.
Paleostílico, no tiene conexión con el cráneo.
La forma mas primitiva de mandíbula es la forma Eautostílica (unida al cráneo sin ayuda de arco
hioideo).
Anfistílica, se une por medio de dos ligamentos.
Hiotílica, como en los peces, se une por medio de hiomandibula (A).
Metaautoestílica, directa por medio del hueso cuadrado;por ej.: reptiles.
Cranesotílica, maxilar unido al cráneo y mandíbula suspendida por hueso escamoso(B).

7. Evolución del Esplacnocráneo
Agnato Condrictio
Reptil Mamífero

8. Aparición de arcos faríngeos es evidente al día 24 en humanos
(A) corte frontal de embrión de cerdo en período somítico; (B) corte sagital de
embrión de pollo de 72 hrs. de gestación. (F) Arcos faríngeos, (S) hendiduras
faríngeas.

9. Arco faríngeo

10. Formación de la cara
( de 4 a 7- 8 semana)

12. Del Prosencéfalo proceden señales para el desarrollo
5 prominencias
• Prominencia frontonasal (impar)
Cefálico al estomodeo
• Prominencia maxilar (par)
A los lados del estomodeo
• Prominencia mandibular (par)
Caudal al estomodeo

13. Vistas frontales y laterales de
modelos de cara humana.
El rojo corresponde a la
prominencia frontonasal, el
naranjo a la prominencia
maxilar, el amarillo representa
el proceso mandibular y el
verde al segundo arco faríngeo.
El maxilar recibe migración
celular de la cresta neural,
prosencéfalo y mesencéfalo.
La mandíbula recibe células
mesenquimatosas del
mesencéfalo y del
rombencéfalo.
Finales del periodo somítico

14. Prominencia frontonasal
Síntesis de acido retinoico
Señales de FGF-8 y Sonic hedgehog
Prosencéfalo anterior y ectoderma frontonasal

16. Cavidades nasales
5ta semana
olfatorias

17. Prominencia
maxilar
Prominencia
mandibular

18. Procesos maxilares y mandibulares derivan del primer arco faríngeo
Señales vienen del
gen Msx -1 y el factor
de transcripción Otx-2
en lugar de los genes
Hox.
7ma. Semana
Mandíbula
BMP-2,4 y 7(factores de
crecimiento)
Cbfa-1
Osteoblastos
FGF-2, FGF-4 (medial)
FGF-8 (lateral)
Primer arco
faríngeo
Segundo arco
faríngeo
Tercer arco
faríngeo
v
v

19. Momento de formación de la mandíbula
mas retardada en gatos (A) ( día 32, 53% gestación) que
en ovinos (B) (día 21-22, 32% gestación).
braquicéfalo dolicocéfalo
Conformación del cartílago

21. Los procesos nasomediales(N) se fusionan con el proceso maxilar(M) y forman
el labio superior y el maxilar.
Los proceso nasomediales forman el philtrum, el componente premaxilar del
maxilar, porción medial de la nariz y el paladar primario. Los proceso nasolaterales
forman las alas de la nariz.

22. Fisura oronasal se cierra
completamente.
Fisura oculonasal formará
en su interior el conducto
nasolagrimal.
(coloboma facial)
Cierre de las fisuras

25. Músculos de la región facial

27. Formación del paladar y la lengua
6ta semana
Fusión de los procesos palatinos laterales forman el paladar secundario y el
paladar primario se ha formado por la fusión de los procesos maxilares y
procesos nasales mediales.
A) Procesos palatinos verticales (V) a ambos lados de la lengua (L). B. Procesos
palatinos horizontales (H) C. Procesos palatinos fusionados entre sí y con el tabique
(T), nótese la presencia de la fusión mesenquimática luego de la apoptosis(flechas).

28. Esquemas comparativos de la morfogénesis del labio superior y del paladar.
Después de la eliminación de las células peridérmicas, los procesos maxilares y
nasales medios se fusionan formando una lámina epitelial media, la que luego
se transforma en mesénquima. En una etapa posterior, los procesos palatinos
se fusionan entre sí y con el septo nasal, originando una lámina epitelial media
que se transforma en mesénquima (Modificado de Sun et al., 2000).

29. Msx-1 BMP-4
Shh BMP-2
Proliferación del proceso palatino
La elevación de los procesos palatinos se debe posiblemente al acido hialurónico

30. El tabique nasal también
participa de la formación
del Paladar.
Proliferación de fibroblastos
en el rafe medio que
desaparece.
Tgf-b3 participa en la
fusión.

32. Desarrollo comparado del paladar
Paladar de pollo neonato que
muestra una fisura palatina natural.
Cráneo de cocodrilo que muestra el paladar
primario y secundario (parecido a mamíferos).

33. Desarrollo de la lengua
5ta. semana
Papilas filiformes(ectodermo): Shh, BMP-2,BMP-4 y FgF-8
Papilas gustativas(endodermo): Shh, Gli-l y patched

35. Formación de los dientes
6ta semana
Esmalte y dentina

39. BMP, FGF, SHH y Wnt
FGF-8
Pax- 9
BMP-2 BMP-4
FGF -8
ausencia de Msx-1
causa agenesia dental
Diente no pasa etapa de yema
Explica los espacios
interdentarios
La inactivación de FGF8 detiene el diente
en estado de lámina.

40. Formación del cuello
Primer arco es indiferente
ante el acido retinoico, no así el
tercer y cuarto arcos.
Presenta alteraciones para
Hoxa1,Hoxb1,Pax9,Pax1,FgF3,Fgf8
El segundo crece por
Shh,BMP-7,FGF-8.

41. Cuerpo último branquial se desprenden
del endodermo de la cuarta bolsa faríngea
y se incorpora al tiroides para formar las
células C o células parafoliculares.

46. Formación de la glándula tiroides
4ta-7ma semana

48. Gracias por su atención