Vascular development Embryology.pdf

# Vorming van bloedvaten en bloedcellen Dit onderwerp beschrijft de embryonale ontwikkeling van het cardiovasculaire systeem, inclusief vasculogenese en angiogenese, en de oorsprong en ontwikkeling van hematopoietische cellen. ### 1.1 De oorsprong van bloed en vasculaire cellen Tijdens de derde zwangerschapsweek ontstaan hematopoietische en endotheelcellen in het extra-embryonale splanchnische mesoderm van de dooierzak. Deze cellen worden hemangioblasten genoemd. Hemangioblasten differentiëren verder tot hematopoietische progenitorcellen en endotheel precursor cellen. Deze cellen organiseren zich in zogenaamde 'bloedeilanden', waarin aanvankelijk voornamelijk primitieve erytrocyten worden gevormd [4](#page=4). #### 1.1.1 Vasculogenese Vasculogenese is het proces waarbij endotheelcellen zich organiseren tot kleine capillaire vaten, die vervolgens verlengen en met elkaar verbinden. De dooierzak is het eerste orgaan dat bloedcellen genereert voor de embryonale circulatie, met name erytrocyten die een kern bevatten [5](#page=5). > **Tip:** Vasculogenese is de *de novo* vorming van bloedvaten [10](#page=10). #### 1.1.2 Hematopoietische cellen De vorming van bloedvormende cellen begint met hemangioblasten, die zowel hematopoietische cel progenitors als endotheel precursor cellen voortbrengen [6](#page=6). ##### 1.1.2.1 Bloedvormende organen Na de derde zwangerschapsweek verschuift de primaire locatie van bloedcelgeneratie. Rond dag 60 worden de lever, milt, thymus en het beenmerg de belangrijkste organen voor bloedcelproductie. Na de geboorte wordt het beenmerg het dominante orgaan voor hematopoëse [5](#page=5). ##### 1.1.2.2 Ontwikkeling van erytrocyten De primitieve erytroblasten die aanvankelijk worden geproduceerd, zijn genucleëerd (hebben een kern). Vanaf week 5 van de zwangerschap vindt een verschuiving plaats naar enucleated (kernloze) erytrocyten. Ook vindt er een overgang plaats van foetaal hemoglobine (HbF) naar volwassen hemoglobine (HbA) rond de geboorte, wanneer de hematopoëse van de lever naar het beenmerg verschuift [6](#page=6). ### 1.2 Vasculaire ontwikkeling na vasculogenese De expansie en reorganisatie van het vaatsysteem na de initiële vorming door vasculogenese wordt mede gevormd door angiogenese en andere processen. #### 1.2.1 Angiogenese Angiogenese is het proces van uitgroeiing ("sprouting") en vertakking van bestaande bloedvaten om nieuwe vaten te vormen. Het draagt bij aan de expansie en remodeling van endotheelcellen, wat leidt tot een systeem van arteriën en venen [11](#page=11). #### 1.2.2 Andere mechanismen van v Seeilvorming Naast vasculogenese en angiogenese zijn er nog andere mechanismen die bijdragen aan de ontwikkeling van het vaatstelsel [10](#page=10) [11](#page=11): * **Vasculaire intussusceptie**: Dit is het splitsen van bestaande vaten [10](#page=10) [11](#page=11). * **Intercalatie**: De integratie van nieuwe cellen in reeds bestaande structuren [10](#page=10). > **Tip:** Het vaatstelsel ontwikkelt zich door een combinatie van *de novo* vorming (vasculogenese) en de groei en remodeling van bestaande vaten (angiogenese en andere mechanismen) [10](#page=10) [11](#page=11). #### 1.2.3 Vasculogenese in het para-axiaal mesoderm Naast de dooierzak, vindt vasculogenese ook plaats in het para-axiaal mesoderm, bijvoorbeeld rond dag 18 van de embryonale ontwikkeling. Dit draagt bij aan de vorming van vasculaire structuren die zich ontwikkelen tot buisjes en vaten [10](#page=10) [8](#page=8). > **Example:** De vorming van de eerste bloedvaten in de dooierzak tijdens de derde week, die later de embryonale circulatie zullen vormen, is een primair voorbeeld van vasculogenese. De daaropvolgende uitgroeiing van deze vaten en de vorming van een netwerk door angiogenese is essentieel voor de verdere ontwikkeling van het embryo [11](#page=11) [4](#page=4) [5](#page=5). --- # Ontwikkeling van de aortabogen en hun aftakkingen De aortabogen, ook wel bekend als de pharynxtaakslagaders, vormen het vasculaire systeem dat de ontwikkeling van cruciale arteriën in het hoofd, de nek en de borstkas begeleidt. ### 2.1 Algemene ontwikkeling van de aortabogen De aortabogen ontwikkelen zich uit de aortazak aan de ventrale zijde en verbinden zich dorsaal met de linker- en rechterdorsale aorta. De dorsale aortae fuseren vervolgens tot de midline dorsale aorta, ter hoogte van het vierde thoracale tot vierde lumbale segment. Gedurende de ontwikkeling ontstaan er verschillende aortabogen die vervolgens deels regresseren of getransformeerd worden. Neurale lijstcellen spelen een belangrijke rol in dit proces [15](#page=15) [16](#page=16). #### 2.1.1 Ontwikkeling van de aortabogen per week * **Week 4 (dag 22-24):** De eerste aortaboog ontstaat. Deze boog bevindt zich in dik mesenchym en verbindt de aortazak met de dorsale aorta [15](#page=15) [16](#page=16). * **Week 5 (dag 26-28):** De tweede, derde en vierde aortaboog vormen zich. De eerste en tweede boog beginnen reeds te regrediëren terwijl de latere vormen [15](#page=15) [16](#page=16). * **Week 6 (dag 29):** De vijfde aortaboog ontstaat, en de tweede aortaboog verdwijnt volledig. De zesde aortaboog vormt zich eveneens eerder dan de vijfde [15](#page=15) [16](#page=16). * **Week 7:** Gedurende deze week ondergaan de rechter dorsale aorta en de linker vierde aortaboog specifieke veranderingen. De rechter dorsale aorta verliest zijn verbinding met de midline dorsale aorta en de vijfde aortaboog, maar krijgt een verbinding met de rechter zevende cervicaal intersegmentale arterie. De linker vierde aortaboog behoudt zijn verbinding met de dorsale aorta en wordt de aortaboog (arcus aortae) en een deel van de dalende aorta. Deze verbindt zich met de linker zevende cervicaal intersegmentale arterie, waaruit de linker a. subclavia (L.SCA) ontstaat [17](#page=17). > **Tip:** De ontwikkeling is een dynamisch proces waarbij de definitieve structuren voortkomen uit de regressie en transformatie van initieel aanwezige structuren. ### 2.2 Afgeleiden van de aortabogen De verschillende aortabogen zijn verantwoordelijk voor de vorming van specifieke arteriën: * **Eerste aortaboog:** Vormt de arteria maxillaris [19](#page=19). * **Tweede aortaboog:** Vormt de arteria stapedius en de arteria hyoidea [19](#page=19). * **Derde aortaboog:** Vormt de linker en rechter arteria carotis communis (LCCA en RCCA) en de proximale delen van de linker en rechter arteria carotis interna (LICA en RICA). Het distale deel van de arteria carotis interna komt uit de craniale dorsale aorta [19](#page=19). * **Vierde aortaboog:** * **Links:** Vormt het deel van de aorta tussen de arteria carotis communis en de arteria subclavia [19](#page=19). * **Rechts:** Vormt een deel van de rechter arteria subclavia [19](#page=19). * **Vijfde aortaboog:** * **Links:** Het proximale deel vormt de proximale linker arteria pulmonalis (LPA) en het distale deel vormt de ductus arteriosus [19](#page=19). * **Rechts:** Vormt de proximale rechter arteria pulmonalis (RPA). Het distale deel verdwijnt [19](#page=19). #### 2.2.1 Specifieke arterie-ontwikkelingen * **Truncus brachiocephalicus:** Ontstaat uit de aortazak [20](#page=20). * **Arteria carotis communis (Links en Rechts):** Ontstaat uit de derde aortaboog [20](#page=20). * **Arteria carotis interna (Links en Rechts):** Het proximale deel ontstaat uit de derde aortaboog; het distale deel komt uit de craniale dorsale aorta [20](#page=20). * **Arteria subclavia (Rechts):** Ontstaat uit de vierde aortaboog, de dorsale aorta en de zevende intersegmentale arterie [20](#page=20). * **Arteria subclavia (Links):** Ontstaat uit de zevende intersegmentale arterie [20](#page=20). * **Ductus arteriosus:** Ontstaat uit het distale deel van de linker vijfde aortaboog [20](#page=20). * **Proximale Arteria Pulmonalis (Links en Rechts):** Ontstaan uit het proximale deel van de linker en rechter vijfde aortaboog [20](#page=20). * **Arcus Aortae (Aortaboog):** Ontstaat uit de aortazak, de linker vierde aortaboog en de linker dorsale aorta [20](#page=20). > **Tip:** Er is discussie of er sprake is van 5 of 6 aortabogen, afhankelijk van de definitie en het moment van beschouwing [21](#page=21). ### 2.3 Topografie van de N. Laryngeus Recurrens De asymmetrische ontwikkeling van de aortabogen verklaart de asymmetrische ligging van de linker en rechter nervus laryngeus recurrens: * **Links:** De linker n. laryngeus recurrens loopt onder de linker vijfde aortaboog (die de ductus arteriosus vormt) [23](#page=23). * **Rechts:** De rechter vijfde aortaboog verdwijnt, waardoor de rechter n. laryngeus recurrens onder de rechter vierde aortaboog loopt [23](#page=23). > **Example:** Dit anatomische fenomeen illustreert hoe embryologische ontwikkelingsprocessen directe invloed hebben op de uiteindelijke anatomische plaatsing van zenuwen en bloedvaten. --- # Ontwikkeling van abdominale en ledemaatarteriën Deze sectie beschrijft de oorsprong en ontwikkeling van de arteriën die het abdomen en de ledematen vasculariseren, voortkomend uit de dorsale aorta en zijn aftakkingen. ### 3.1 De dorsale aorta en zijn aftakkingen Aan het einde van de derde week ontstaan er kleine posterolaterale aftakkingen van de dorsale aorta, die zich uitstrekken van cervicaal tot sacraal niveau. Deze intersegmentale takken bevloeien de neurale buis, spieren van de nek en rug, en de huid. Thoracaal worden ze de intercostaalarteriën, en lumbaal en sacraal vormen ze de lumbale en sacrale arteriën. De cervicale intersegmentale arteriën vormen initieel een netwerk en verliezen hun directe connectie met de aorta; de zevende cervicale intersegmentale arterie ontwikkelt zich tot de arteria subclavia [30](#page=30). De dorsale aorta heeft ook ventrale en laterale aftakkingen die essentieel zijn voor de ontwikkeling van abdominale structuren. #### 3.1.1 Ventrale aftakkingen van de dorsale aorta De drie belangrijkste ventrale aftakkingen van de dorsale aorta, die caudaal migreren, zijn: * **Arteria coeliaca (T12):** Vasculariseert de abdominale oesofagus tot het distale duodenum, de lever, milt, pancreas en galblaas [25](#page=25). * **Arteria mesenterica superior (L1):** Verzorgt de vascularisatie van het distale duodenum tot de linker colonhoek [25](#page=25). * **Arteria mesenterica inferior (L3):** Supply de bloedtoevoer naar het distale deel van het colon transversum, het colon descendens en het sigmoïd [25](#page=25). #### 3.1.2 Laterale aftakkingen van de dorsale aorta De laterale aftakkingen van de dorsale descending aorta zijn verantwoordelijk voor de vascularisatie van de bijnieren, gonaden en nieren [28](#page=28). * **Bijnieren:** Ontstaan ter hoogte van de 6e tot 12e thoracale segmenten en worden vasculariseerd door aftakkingen op het niveau van de bovenste lumbale segmenten [28](#page=28). * **Gonaden:** Hebben hun oorsprong op het niveau van T10, maar dalen af. Ze blijven gefixeerd aan het L2-L3 niveau, waardoor de arteriële takken langer worden [28](#page=28). * **Nieren:** Hebben een sacrale oorsprong maar stijgen op. Ze worden bevloeid door transiënte takken uit de aorta die niet verlengen, maar vervangen worden door nieuwe takken naarmate de nieren naar hun definitieve locatie in de bovenste lumbale regio stijgen [28](#page=28). ### 3.2 Ontwikkeling van iliacale arteriën en ledemaatvascularisatie De arteriën die de pelvis en de ledematen vasculariseren, ontwikkelen zich uit specifieke intersegmentale aftakkingen. #### 3.2.1 Arteriae iliacae internae De linker en rechter arteriae umbilicalis zijn initieel verbonden met gepaarde dorsale sacrale aortatakken. Rond de vijfde week verdwijnt deze connectie en vormt zich een nieuwe verbinding met de vijfde paar lumbale intersegmentale arteriën. Deze nieuwe verbinding vormt bilateraal de arteriae iliacae internae, die de pelvis en de ledemaatuitstulpingen vasculariseren. De wortel van de L5 intersegmentale arterie vormt de arteria iliaca communis [32](#page=32). #### 3.2.2 Vascularisatie van het bovenste ledemaat De vascularisatie van het bovenste ledemaat is afkomstig van de zevende cervicale intersegmentale arterie. Deze arterie wordt beschouwd als de 'axis' of axiale arterie van het ledemaat. De ontwikkeling ervan leidt tot de arteria brachialis en de arteria interossea anterior. De axiale arterie blijft bestaan als de diepe palmaire boog, waaruit de arteria radialis, arteria ulnaris en arteria mediana zich ontwikkelen [34](#page=34). #### 3.2.3 Vascularisatie van het onderste ledemaat De vascularisatie van het onderste ledemaat begint bij de vijfde lumbale intersegmentale arterie. In tegenstelling tot het bovenste ledemaat, degenereert de 'axis' of axiale arterie van het onderste ledemaat grotendeels. De arteria iliaca externa vormt een nieuwe tak van de L5 intersegmentale arterie. Het resterende deel van de axiale arterie blijft aanwezig als de arteria ischiadica, een segment van de arteria poplitea, en de arteria fibularis. De overige arterieën in het onderste ledemaat zijn afkomstig van de arteria iliaca externa [35](#page=35). > **Tip:** Het verschil in de ontwikkeling van de axiale arterie tussen het bovenste en onderste ledemaat is cruciaal voor het begrijpen van de definitieve anatomie van de ledemaatarteriën. Vergeet niet de degenereerfase van de axiale arterie bij het onderste ledemaat. --- # Pathologieën van de aortaboog Deze sectie bespreekt diverse aangeboren afwijkingen van de aortaboog, waaronder coarctatie, rechter aortaboog, onderbroken aortaboog en dubbele aortaboog, met aandacht voor casuspresentatie en behandelingsopties. ### 4.1 Coarctatie van de aortaboog Coarctatie van de aortaboog is een vernauwing van de aortaboog. De frequentie hiervan bedraagt tot 0,3%. De oorzaak wordt gezocht in de abernormale migratie van cellen in de aorta en abnormale hemodynamiek, wat leidt tot een abernormale groei van de vierde aortaboogarterie [38](#page=38). #### 4.1.1 Presentatie en diagnostiek Meestal ontstaan de problemen bij het sluiten van de ductus arteriosus na de geboorte. Afhankelijk van de ernst van de vernauwing kunnen patiënten symptomen vertonen zoals shock, progressief hartfalen of kan het een toevallige bevinding zijn bij hypertensie. Een klassiek teken is "differentiele cyanose", waarbij de onderste lichaamshelft cyanotisch is. Er kan een bloeddrukverschil gemeten worden tussen arm en been, en er zijn zwakke pulsaties voelbaar in de arteria femoralis [37](#page=37) [42](#page=42). Een voorbeeld van een patiënt is een 14-jarige jongen met chronische hoofdpijn, tintelingen in de benen en hartkloppingen, die fervent sporter is. Klinisch onderzoek toonde afwezige femorale pulsaties, heffende carotispulsaties en een bloeddrukverschil tussen arm en been [37](#page=37). Op een röntgenfoto van de thorax kunnen "rib notches" zichtbaar zijn, veroorzaakt door de collaterale bevloeiing via de intercostaalarteriën die een groot deel van de bloedtoevoer naar het onderste deel van het lichaam overnemen. Verder onderzoek kan bestaan uit een CT van het hart [37](#page=37) [44](#page=44). #### 4.1.2 Behandeling De behandeling van coarctatie van de aortaboog kan bestaan uit: * Toediening van prostin om de ductus arteriosus open te houden [41](#page=41) [42](#page=42). * End-to-end anastomose, voornamelijk bij neonaten [41](#page=41). * Stentplaatsing, met name bij oudere kinderen [41](#page=41). * Chirurgische ingrepen [41](#page=41) [42](#page=42). * Interventionele procedures [42](#page=42). In het gepresenteerde casus werd gekozen voor stentplaatsing van de aortaboog in combinatie met chirurgische behandeling van een aneurysma van de aorta ascendens [40](#page=40) [43](#page=43). ### 4.2 Rechter aortaboog Een rechter aortaboog komt voor bij tot 0,1% van de bevolking. Vaak is deze aandoening asymptomatisch. Het kan geassocieerd zijn met genetische syndromen, zoals 22q11, en soms komen andere hartdefecten of boogpathologieën samen voor [45](#page=45). De pathofysiologie berust op het abnormaal verdwijnen van de linker dorsale aorta (vierde aortaboogarterie) en het blijven bestaan van de rechter dorsale aorta. Klachten kunnen ontstaan door de positie van het ligamentum arteriosum [45](#page=45). ### 4.3 Onderbroken aortaboog Bij een onderbroken aortaboog verdwijnen zowel de linker als de rechter vierde aortaboogarterie, met behoud van de rechter dorsale aortaboog. De aorta zelf voorziet het hoofd, de bovenste ledematen en het bovenste deel van het lichaam van bloed. De truncus arteriosus gaat over in de ductus, die vervolgens de ledematen en het onderste deel van het lichaam van bloed voorziet. De grootte van het resterende segment is bepalend voor de operabiliteit [46](#page=46). ### 4.4 Dubbele aortaboog Bij een dubbele aortaboog blijft de rechter dorsale aortaboog bestaan, wat betekent dat de vierde aortaboogarterie zowel links als rechts persisteren. Dit vormt een "ring" rond de trachea en oesofagus [47](#page=47). Symptomen van een dubbele aortaboog kunnen zijn: * Voedingsproblemen [47](#page=47). * Ademhalingsproblemen [47](#page=47). De frequentie van een dubbele aortaboog is ongeveer 1 op 1000 [47](#page=47). ### 4.5 Aberrante rechter a. subclavia Bij een aberrante rechter arteria subclavia regresseert de rechter vierde aortaboogarterie, waarbij de rechter dorsale aorta behouden blijft. De zevende intercostaalarterie kruist vervolgens de midline naar de aorta. De frequentie hiervan bedraagt tot 1%. Vaak is deze aandoening asymptomatisch, maar het kan leiden tot dysfagie (slikproblemen) en dyspnoe (kortademigheid) [48](#page=48). ### 4.6 Pulmonary artery sling Een pulmonary artery sling wordt gekenmerkt door dysfagie, dyspnoe en respiratoire symptomen. Dit ontstaat door een verminderde ontwikkeling van de zesde aortaboogarterie, waarbij de linker longknop connecteert met de rechter zesde aortaboog [49](#page=49). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Vasculogenese | Het proces waarbij nieuwe bloedvaten ontstaan uit pre-existente vasculaire progenitorcellen, die zich organiseren tot een vaatnetwerk zonder initiële aanleg uit bestaande vaten. | | Angiogenese | Het proces van vorming van nieuwe bloedvaten uit reeds bestaande bloedvaten, vaak door middel van uitgroeiing (sprouting) of splijting (intussusceptie) van bestaande vaten. | | Hematopoiese | Het proces van bloedcelvorming, waarbij hematopoietische stamcellen zich ontwikkelen tot alle verschillende soorten bloedcellen, zoals rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes. | | Hemangioblasten | Een type stamcel dat zowel de progenitorcellen voor hematopoietische cellen als voor endotheliale cellen kan vormen, en een cruciale rol speelt in de vroege ontwikkeling van het cardiovasculaire systeem. | | Endotheliale precursor cellen (EPC's) | Cellen die zich ontwikkelen tot endotheelcellen, de bouwstenen van de wanden van bloedvaten, en essentieel zijn voor zowel vasculogenese als angiogenese. | | Dooierzak | Een extra-embryonaal membraan dat een vroege bron van bloedcellen en bloedvaten levert voor het zich ontwikkelende embryo en de embryo-circulatie ondersteunt. | | Primitive hematopoietische cellen | Vroege bloedcellen die voornamelijk tijdens de embryonale fase worden geproduceerd, zoals de primitieve erytrocyten die een kern bevatten. | | Definitieve hematopoietische stamcellen | Stamcellen die verantwoordelijk zijn voor de langdurige productie van alle bloedceltypen gedurende het leven van een individu, en zich na de geboorte voornamelijk in het beenmerg bevinden. | | Aortabogen | Een reeks symmetrische slagaderbogen die in de embryonale periode van de dorsale aorta naar de ventrale aorta lopen, en een belangrijke rol spelen bij de vorming van de grote slagaders van het hoofd, nek en borstkas. | | Dorsale aorta | Gepaarde slagaders in de embryonale ontwikkeling die samensmelten tot de centrale aorta. | | Ventrale aorta | Gepaarde slagaders in de embryonale ontwikkeling die samensmelten tot de centrale aorta. | | Intersegmentale arterieën | Een reeks slagaders die zich posterolateral van de dorsale aorta aftakken en de somieten (lichaamsegmenten) bevloeien, en later transformeren tot de cervicale, thoracale, lumbale en sacrale arteriën. | | Ductus arteriosus | Een tijdelijk bloedvat dat de longslagader verbindt met de aorta in de foetale circulatie, en dat na de geboorte normaal gesproken sluit om de ductus Botalli te vormen. | | Coarctatie van de aorta | Een aangeboren vernauwing van de aorta, meestal ter hoogte van de ductus arteriosus, die leidt tot een verhoogde bloeddruk in het bovenlichaam en verminderde bloedtoevoer naar het onderlichaam. | | Rib notches | Karakteristieke inkepingen aan de onderrand van de ribben die zichtbaar zijn op röntgenfoto’s van de thorax en veroorzaakt worden door de uitzetting van collaterale bloedvaten, zoals de intercostale arteriën, bij de aanwezigheid van coarctatie van de aorta. | | Aberrante rechter a. subclavia | Een congenitale afwijking waarbij de rechter subclavia-arterie niet uit de normale positie ontspringt, maar achter de slokdarm langs loopt, wat kan leiden tot slikklachten (dysfagie). |