ONTOGENESI CARDIACA E CARDIOPATIE CONGENITE

Le cardiopatie congenite sono anomalie strutturali e/o funzionali del cuore presenti alla nascita, derivanti da un'alterazione del normale sviluppo cardiaco durante la vita embrionale. Costituiscono il gruppo più frequente di malformazioni congenite, con un'incidenza di circa 8-10 casi ogni 1.000 nati vivi.

Ontogenesi del cuore e formazione dei setti

Lo sviluppo del cuore inizia nella terza settimana di vita embrionale con la formazione del tubo cardiaco primitivo, che in seguito subisce ripiegamenti e suddivisioni che daranno origine alle camere cardiache.

Ruolo delle cellule della cresta neurale

Le cellule della cresta neurale cardiaca sono essenziali per la formazione del cono-tronco arterioso e la separazione del tronco arterioso in aorta e arteria polmonare. Difetti nella loro migrazione sono associati a cardiopatie congenite come la tetralogia di Fallot e il tronco arterioso persistente.

Fattori molecolari dello sviluppo cardiaco

Lo sviluppo del cuore è regolato da diversi fattori di trascrizione e segnali molecolari:

NKX2.5, GATA4, TBX5: fondamentali per la formazione del tubo cardiaco e dei setti cardiaci.
Notch, BMP, Wnt: coinvolti nella formazione delle valvole cardiache e nella separazione delle grandi arterie
Shh (Sonic Hedgehog): influenza la disposizione delle camere cardiache e la formazione del setto interventricolare.

Setto interatriale

La separazione degli atri inizia alla quarta settimana, con la crescita del setto primum, che si estende dal tetto dell’atrio primitivo verso il basso. Inizialmente è presente un’apertura, l’ostium primum, che si chiude progressivamente con la fusione dei cuscinetti endocardici. Prima della chiusura completa, si forma un secondo foro, l’ostium secundum, che mantiene la comunicazione interatriale.
Dal lato dell’atrio destro si sviluppa successivamente il setto secundum, che lascia aperto il forame ovale, consentendo il passaggio di sangue fetale tra gli atri. Dopo la nascita, la chiusura del forame ovale avviene per il cambiamento dei gradienti pressori.

Setto interventricolare

Alla quarta settimana, il setto interventricolare si sviluppa con:

Componente muscolare, che parte dall'apice cardiaco e cresce verso il centro del cuore.
Componente membranosa, derivata dalla fusione dei cuscinetti endocardici con il cono-tronco arterioso.

Circolazione fetale e transizione alla vita postnatale

Durante la vita fetale, la circolazione del sangue è profondamente diversa rispetto a quella postnatale, poiché la placenta rappresenta l'organo deputato agli scambi gassosi, sostituendo la funzione polmonare.

Adattamenti alla nascita

Con il primo respiro, i polmoni si espandono, la resistenza vascolare polmonare si riduce drasticamente e il flusso polmonare aumenta. Ciò determina:

Aumento del ritorno venoso polmonare, con incremento della pressione nell'atrio sinistro.
Chiusura funzionale del forame ovale, per pressione del setto primum contro il setto secundum.
Chiusura progressiva del dotto arterioso di Botallo, a causa dell'aumento della pressione parziale di O₂ e della riduzione delle prostaglandine circolanti, con obliterazione anatomica nelle settimane successive.
Chiusura del dotto venoso di Aranzio, deviando il flusso portale attraverso il fegato.

Diagnosi prenatale e screening neonatale

L’ecocardiografia fetale, eseguita tra la 18ª e la 22ª settimana di gestazione, rappresenta lo strumento principale per la diagnosi prenatale delle cardiopatie congenite. Dopo la nascita, lo screening neonatale mediante pulsossimetria è raccomandato per identificare le cardiopatie critiche, che richiedono intervento precoce.

Classificazione delle cardiopatie congenite

Cianogene vs. non cianogene: le cardiopatie cianogene determinano una ridotta ossigenazione del sangue sistemico, causando cianosi. Le non cianogene, invece, non alterano significativamente la saturazione di ossigeno.
Con shunt vs. senza shunt: alcune cardiopatie comportano un passaggio anomalo di sangue tra sezioni cardiache (shunt), alterando la circolazione normale. Le cardiopatie senza shunt coinvolgono principalmente stenosi o anomalie valvolari.
Con aumento o riduzione del flusso polmonare: a seconda della natura della malformazione, il flusso di sangue ai polmoni può essere aumentato (favorendo sovraccarico polmonare) o ridotto (portando a ipossia sistemica).

Bibliografia

Baumgartner H., De Backer J., Babu-Narayan S.V., et al. 2020 ESC Guidelines for the management of adult congenital heart disease. European Heart Journal. 2021;42(6):563-645. doi:10.1093/eurheartj/ehaa554.
Hoffman J.I., Kaplan S. The incidence of congenital heart disease. Journal of the American College of Cardiology. 2002;39(12):1890-1900. doi:10.1016/S0735-1097(02)01886-7.
Reller M.D., Strickland M.J., Riehle-Colarusso T., Mahle W.T., Correa A. Prevalence of congenital heart defects in metropolitan Atlanta, 1998-2005. The Journal of Pediatrics. 2008;153(6):807-813. doi:10.1016/j.jpeds.2008.05.059.
Van der Linde D., Konings E.E.M., Slager M.A., et al. Birth prevalence of congenital heart disease worldwide: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American College of Cardiology. 2011;58(21):2241-2247. doi:10.1016/j.jacc.2011.08.025.
Geva T., Martins J.D., Wald R.M. Atrial Septal Defects. The Lancet. 2014;383(9932):1921-1932. doi:10.1016/S0140-6736(13)62145-5.
Rudolph A.M. Congenital Diseases of the Heart: Clinical-Physiological Considerations. Wiley-Blackwell; 2009. ISBN: 978-1405162455.
Moons P., Luyckx K., Thomet C., et al. Patient-Reported Outcomes in Adults with Congenital Heart Disease. Journal of the American College of Cardiology. 2022;79(22):2109-2121. doi:10.1016/j.jacc.2022.03.357.
Marelli A.J., Mackie A.S., Ionescu-Ittu R., Rahme E., Pilote L. Congenital heart disease in the general population: changing prevalence and age distribution. Circulation. 2007;115(2):163-172. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.627224.
Srivastava D., Olson E.N. A genetic blueprint for cardiac development. Nature. 2000;407(6801):221-226. doi:10.1038/35025190.
Brickner M.E., Hillis L.D., Lange R.A. Congenital heart disease in adults: first principles. Circulation. 2000;106(3):299-309. doi:10.1161/01.CIR.106.3.299.