En los mamíferos placentarios , el cordón umbilical (también llamado hilo del ombligo , [1] cordón de nacimiento o funiculus umbilicalis ) es un conducto entre el embrión o feto en desarrollo y la placenta . Durante el desarrollo prenatal , el cordón umbilical es fisiológica y genéticamente parte del feto y (en los humanos) normalmente contiene dos arterias (las arterias umbilicales ) y una vena (la vena umbilical ), enterradas dentro de la gelatina de Wharton . La vena umbilical suministra al feto sangre oxigenada y rica en nutrientes procedente de la placenta . Por el contrario, el corazón fetal bombea sangre con poco oxígeno y sin nutrientes a través de las arterias umbilicales de regreso a la placenta.
El cordón umbilical se desarrolla a partir del saco vitelino y la alantoides y contiene restos del mismo . Se forma hacia la quinta semana de desarrollo , reemplazando al saco vitelino como fuente de nutrientes para el embrión. [2] El cordón no está conectado directamente al sistema circulatorio de la madre, sino que se une a la placenta , que transfiere materiales hacia y desde la sangre materna sin permitir la mezcla directa. La longitud del cordón umbilical es aproximadamente igual a la longitud cráneo-rabadilla del feto durante todo el embarazo . El cordón umbilical en un recién nacido a término suele tener unos 50 centímetros (20 pulgadas ) de largo y unos 2 centímetros (0,75 pulgadas) de diámetro. Este diámetro disminuye rápidamente dentro de la placenta. La arteria umbilical completamente permeable tiene dos capas principales: una capa externa que consta de células de músculo liso dispuestas circularmente y una capa interna que muestra células dispuestas de manera bastante irregular y laxa incrustadas en abundante sustancia fundamental con tinción metacromática . [3] Las células del músculo liso de la capa están bastante poco diferenciadas, contienen sólo unos pocos miofilamentos diminutos y, por lo tanto, es poco probable que contribuyan activamente al proceso de cierre posnatal. [3]
El cordón umbilical se puede detectar mediante ecografía a las 6 semanas de gestación y visualizarse bien a las 8 o 9 semanas de gestación. [4]
El revestimiento del cordón umbilical es una buena fuente de células madre mesenquimales y epiteliales. Las células madre mesenquimales del cordón umbilical (UC-MSC) se han utilizado clínicamente para tratar la osteoartritis, enfermedades autoinmunes y muchas otras afecciones. Sus ventajas incluyen una mejor recolección y multiplicación, y propiedades inmunosupresoras que definen su potencial para uso en trasplantes. Su uso también superaría las objeciones éticas planteadas por el uso de células madre embrionarias . [5]
El cordón umbilical contiene gelatina de Wharton , una sustancia gelatinosa elaborada en gran parte a partir de mucopolisacáridos que protege los vasos sanguíneos de su interior. Contiene una vena, que transporta sangre oxigenada y rica en nutrientes al feto, y dos arterias que transportan sangre desoxigenada y pobre en nutrientes. [6] Ocasionalmente, sólo dos vasos (una vena y una arteria) están presentes en el cordón umbilical. A veces esto está relacionado con anomalías fetales, pero también puede ocurrir sin problemas que lo acompañen.
Es inusual que una vena transporte sangre oxigenada y que las arterias transporten sangre desoxigenada (los únicos otros ejemplos son las venas y arterias pulmonares , que conectan los pulmones con el corazón). Sin embargo, esta convención de nomenclatura refleja el hecho de que la vena umbilical transporta sangre hacia el corazón del feto, mientras que las arterias umbilicales transportan sangre.
El flujo sanguíneo a través del cordón umbilical es de aproximadamente 35 ml/min a las 20 semanas, y 240 ml/min a las 40 semanas de gestación . [7] Adaptado al peso del feto, esto corresponde a 115 ml/min/kg a las 20 semanas y 64 ml/min/kg a las 40 semanas. [7]
En términos de ubicación , la parte proximal de un cordón umbilical se refiere al segmento más cercano al embrión o feto en embriología y medicina fetal, y más cercano a la placenta en patología placentaria, y opuesto para la parte distal , respectivamente. [8]
El cordón umbilical ingresa al feto a través del abdomen , en el punto que (después de la separación) se convertirá en el ombligo (ombligo u ombligo). Dentro del feto, la vena umbilical continúa hacia la fisura transversal del hígado , donde se divide en dos. Una de estas ramas se une a la vena porta hepática (conectándose con su rama izquierda), que transporta sangre al hígado. La segunda rama (conocida como conducto venoso ) pasa por alto el hígado y desemboca en la vena cava inferior , que transporta sangre hacia el corazón. Las dos arterias umbilicales se ramifican desde las arterias ilíacas internas y pasan a ambos lados de la vejiga urinaria hacia el cordón umbilical, completando el circuito de regreso a la placenta. [9]
Después del nacimiento, el muñón del cordón umbilical se secará y se caerá cuando el bebé tenga tres semanas. [10] Si el muñón aún no se ha separado después de tres semanas, podría ser un signo de un problema subyacente, como una infección o un trastorno del sistema inmunológico. [10]
En ausencia de intervenciones externas, el cordón umbilical se ocluye fisiológicamente poco después del nacimiento, lo que se explica tanto por una hinchazón y colapso de la gelatina de Wharton en respuesta a una reducción de la temperatura como por la vasoconstricción de los vasos sanguíneos por la contracción del músculo liso. De hecho, se crea una pinza natural que detiene el flujo de sangre. En aire a 18 °C, este pinzamiento fisiológico durará tres minutos o menos. [11] En el parto en el agua , donde la temperatura del agua es cercana a la temperatura corporal, la pulsación normal puede ser de 5 minutos o más.
El cierre de la arteria umbilical por vasoconstricción consiste en múltiples constricciones que aumentan en número y grado con el tiempo. Hay segmentos de dilataciones con sangre no coagulada atrapada entre las constricciones antes de la oclusión completa. [12] Tanto las constricciones parciales como el cierre final son producidos principalmente por las células musculares de la capa circular externa. [3] Por el contrario, la capa interna parece servir principalmente como un tejido plástico que puede desplazarse fácilmente en dirección axial y luego plegarse hacia la luz que se estrecha para completar el cierre. [3] La oclusión vasoconstrictora parece estar mediada principalmente por la serotonina [13] [14] y el tromboxano A 2 . [13] La arteria en los cordones de los bebés prematuros se contrae más a la angiotensina II y al ácido araquidónico y es más sensible a la oxitocina que en los bebés a término. [14] A diferencia de la contribución de la gelatina de Wharton, el enfriamiento sólo provoca una vasoconstricción temporal. [14]
En el niño, la vena umbilical y el conducto venoso se cierran y degeneran en restos fibrosos conocidos como ligamento redondo del hígado y ligamento venoso , respectivamente. Parte de cada arteria umbilical se cierra (degenerando en lo que se conoce como ligamentos umbilicales mediales ), mientras que los tramos restantes quedan retenidos como parte del sistema circulatorio.
Una serie de anomalías pueden afectar el cordón umbilical, lo que puede causar problemas que afectan tanto a la madre como al niño: [15]
El cordón se puede pinzar en diferentes momentos; sin embargo, retrasar el pinzamiento del cordón umbilical hasta al menos un minuto después del nacimiento mejora los resultados siempre que exista la capacidad de tratar el pequeño riesgo de ictericia si ocurre. [18] Al pinzamiento le sigue el corte del cordón, que es indoloro debido a la ausencia de nervios . La cuerda es extremadamente dura, como un tendón grueso , por lo que para cortarla se requiere un instrumento adecuadamente afilado. Si bien el corte del cordón umbilical puede retrasarse hasta que el cordón haya dejado de latir (1 a 3 minutos después del nacimiento), normalmente no hay una pérdida significativa de sangre venosa o arterial al cortar el cordón. La evidencia actual no apoya ni refuta el retraso en el corte del cordón umbilical, según las directrices del Congreso Estadounidense de Obstetras y Ginecólogos (ACOG).
Existen pinzas para cordón umbilical que incorporan un cuchillo. Estas pinzas son más seguras y rápidas, lo que permite aplicar primero la pinza del cordón y luego cortar el cordón umbilical. Después de pinzar y cortar el cordón, el recién nacido usa un clip de plástico en el área del ombligo hasta que la región comprimida del cordón se haya secado y sellado lo suficiente.
La longitud del umbilical izquierdo adherido al recién nacido varía según la práctica; En la mayoría de los entornos hospitalarios, la longitud del cordón que queda adherido después de pinzarlo y cortarlo es mínima. Sin embargo, en los Estados Unidos, donde el parto se produjo fuera del hospital y un técnico en emergencias médicas (EMT) pinza y corta el cordón, se deja un segmento más largo de hasta 18 cm (7 pulgadas) de longitud [19] [20]. adherido al recién nacido.
El resto del cordón umbilical permanece hasta por 10 días mientras se seca y luego se cae.
Una revisión Cochrane de 2013 llegó a la conclusión de que el pinzamiento retardado del cordón umbilical (entre uno y tres minutos después del nacimiento) "probablemente sea beneficioso siempre que esté disponible el acceso al tratamiento para la ictericia que requiere fototerapia". [21] En esta revisión, el pinzamiento tardío, a diferencia del pinzamiento temprano, no produjo diferencias en el riesgo de hemorragia posparto materna grave o mortalidad neonatal, y obtuvo una puntuación de Apgar baja . Por otro lado, el retraso en el pinzamiento resultó en un aumento del peso al nacer de aproximadamente 100 g en promedio y un aumento de la concentración de hemoglobina de 1,5 g/dL en promedio, con la mitad del riesgo de tener deficiencia de hierro a los tres y seis meses, pero un mayor riesgo. de ictericia que requiere fototerapia . [21]
En 2012, el Colegio Estadounidense de Obstetras y Ginecólogos respaldó oficialmente retrasar el pinzamiento del cordón umbilical durante 30 a 60 segundos con el recién nacido mantenido por debajo del nivel de la placenta en todos los casos de parto prematuro, basándose en gran medida en la evidencia de que reduce el riesgo de lesión intraventricular. hemorragia en estos niños en un 50%. [22] [ fuente obsoleta ] En la misma declaración del comité, ACOG también reconoce varios otros beneficios probables para los bebés prematuros, incluida "una mejor circulación de transición, un mejor establecimiento del volumen de glóbulos rojos y una menor necesidad de transfusión de sangre". En enero de 2017, una Opinión revisada del Comité amplió la recomendación a los bebés a término, citando datos de que los bebés a término se benefician de mayores niveles de hemoglobina en el período neonatal y mejores reservas de hierro en los primeros meses de vida, lo que puede dar como resultado mejores resultados de desarrollo. El ACOG reconoció un pequeño aumento en la incidencia de ictericia en bebés a término con pinzamiento tardío del cordón umbilical y recomendó que se implementen políticas para monitorear y tratar la ictericia neonatal. El ACOG también señaló que el pinzamiento retardado del cordón umbilical no se asocia con un mayor riesgo de hemorragia posparto. [23]
Varios estudios han demostrado los beneficios del pinzamiento retardado del cordón umbilical: un metanálisis [24] demostró que retrasar el pinzamiento del cordón umbilical en recién nacidos a término durante un mínimo de 2 minutos después del nacimiento es beneficioso para el recién nacido al mejorar el hematocrito y el estado del hierro. medido por la concentración de ferritina y el hierro almacenado, así como una reducción en el riesgo de anemia ( riesgo relativo , 0,53; IC 95 %, 0,40–0,70). [24] También se encontró una disminución en un estudio de 2008. [25] Aunque hay un nivel de hemoglobina más alto a los 2 meses, este efecto no persistió más allá de los 6 meses de edad. [26] No pinzar el cordón umbilical durante tres minutos después del nacimiento de un bebé mejoró los resultados a los cuatro años de edad. [27] Un retraso de tres minutos o más en el pinzamiento del cordón umbilical después del nacimiento reduce la prevalencia de anemia en los bebés. [28]
Los efectos negativos del pinzamiento retardado del cordón incluyen un mayor riesgo de policitemia . Aún así, esta condición parecía ser benigna en los estudios. [24] Los bebés cuyo pinzamiento del cordón se produjo después de 60 segundos después del nacimiento tuvieron una tasa más alta de ictericia neonatal que requirió fototerapia . [26]
No se recomienda retrasar el pinzamiento como respuesta a los casos en los que el recién nacido no respira bien y necesita reanimación. Más bien, la recomendación es pinzar y cortar inmediatamente el cordón y realizar reanimación cardiopulmonar . [29] La pulsación del cordón umbilical no es garantía de que el bebé esté recibiendo suficiente oxígeno. [30]
Algunos padres optan por omitir por completo la separación del cordón umbilical, una práctica llamada " nacimiento en loto " o no separación del cordón umbilical. Se deja que todo el cordón umbilical intacto se seque y se separe por sí solo (generalmente al tercer día después del nacimiento), se cae y deja un ombligo curado. [31] El Real Colegio de Obstetras y Ginecólogos ha advertido sobre los riesgos de infección a medida que el tejido de la placenta en descomposición se convierte en un nido para bacterias infecciosas como Staphylococcus . [32] En uno de esos casos, un bebé de 20 horas cuyos padres eligieron UCNS fue llevado al hospital en un estado agónico, se le diagnosticó sepsis y requirió un tratamiento con antibióticos durante 6 semanas. [33] [34]
Como la vena umbilical está conectada directamente a la circulación central, se puede utilizar como vía para la colocación de un catéter venoso para infusión y medicación. El catéter de vena umbilical es una alternativa confiable a los catéteres venosos percutáneos periféricos o centrales o a las cánulas intraóseas y puede emplearse en reanimación o cuidados intensivos del recién nacido.
Entre las semanas 24 y 34 de gestación, cuando el feto suele ser viable, se puede extraer sangre del cordón umbilical para detectar anomalías (en particular, enfermedades hereditarias ). Este procedimiento de prueba genética de diagnóstico se conoce como muestreo percutáneo de sangre del cordón umbilical . [35]
La sangre dentro del cordón umbilical, conocida como sangre del cordón umbilical, es una fuente rica y fácilmente disponible de células madre primitivas e indiferenciadas (de tipo CD34 positivo y CD38 negativo). Estas células de la sangre del cordón umbilical se pueden utilizar para trasplantes de médula ósea .
Algunos padres optan por desviar esta sangre de la transferencia de sangre umbilical del bebé mediante pinzamiento y corte temprano del cordón umbilical, para congelarla y almacenarla a largo plazo en un banco de sangre del cordón umbilical en caso de que el niño alguna vez necesite células madre de la sangre del cordón umbilical (por ejemplo, para reemplazar el hueso) . médula destruida durante el tratamiento de la leucemia ). Esta práctica es controvertida, y los críticos afirman que la extracción temprana de sangre del cordón umbilical en el momento del nacimiento en realidad aumenta la probabilidad de enfermedades infantiles, debido al alto volumen de sangre extraída (una media de 108 ml) en relación con el suministro total del bebé (normalmente 300 ml). ). [25] El Real Colegio de Obstetras y Ginecólogos declaró en 2006 que "aún no hay pruebas suficientes para recomendar la extracción comercial dirigida de sangre del cordón umbilical y el almacenamiento de células madre en familias de bajo riesgo". [36]
La Academia Estadounidense de Pediatría ha declarado que se debe desalentar el almacenamiento de sangre del cordón umbilical para uso propio (ya que la mayoría de las condiciones que requieren el uso de células madre ya existirán en la sangre del cordón umbilical), mientras que se debe fomentar el almacenamiento para uso general. [37] En el futuro, las células madre de tipo embrionario (CBE, por sus siglas en inglés) derivadas de la sangre del cordón umbilical podrán almacenarse y compararse con otras pacientes, al igual que la sangre y los tejidos trasplantados. El uso de CBEs podría eliminar potencialmente las dificultades éticas asociadas con las células madre embrionarias (ESC). [38]
Si bien la Academia Estadounidense de Pediatría desaconseja la banca privada excepto en el caso de una necesidad médica existente, también dice que se debe proporcionar información sobre los posibles beneficios y limitaciones de los bancos y trasplantes de sangre del cordón umbilical para que los padres puedan tomar una decisión informada.
En los Estados Unidos, la educación sobre la sangre del cordón umbilical ha recibido el apoyo de los legisladores a nivel federal y estatal. En 2005, la Academia Nacional de Ciencias publicó un informe del Instituto de Medicina (IoM) que recomendaba que los futuros padres recibieran una perspectiva equilibrada sobre sus opciones para los bancos de sangre del cordón umbilical. En respuesta a sus electores, los legisladores estatales de todo el país están introduciendo legislación destinada a ayudar a informar a los médicos y futuros padres sobre las opciones para donar, descartar o almacenar células madre recién nacidas que salvan vidas. Actualmente, 17 estados, que representan dos tercios de los nacimientos en EE. UU., han promulgado leyes recomendadas por las directrices de la IoM.
El uso de células madre de la sangre del cordón umbilical en el tratamiento de afecciones como lesiones cerebrales [39] y diabetes tipo 1 [40] ya se está estudiando en humanos, y se están realizando investigaciones en etapas anteriores para tratamientos de accidentes cerebrovasculares, [41] [42] y pérdida de la audición. [43]
La sangre del cordón umbilical almacenada en bancos privados generalmente se reserva para uso exclusivo del niño donado. Por el contrario, la sangre del cordón umbilical almacenada en bancos públicos es accesible a cualquier persona con un tipo de tejido muy similar y una necesidad demostrada. [44] El uso de sangre de cordón umbilical procedente de bancos públicos está aumentando. Actualmente se utiliza en lugar de un trasplante de médula ósea en el tratamiento de trastornos sanguíneos como la leucemia, y las donaciones liberadas para trasplantes a través de un registro, Netcord.org, [45] superaron el 1.000.000 en enero de 2013. La sangre del cordón umbilical se utiliza cuando el paciente no puede encontrar un donante de médula ósea compatible; Esta "ampliación" del grupo de donantes ha impulsado la expansión de los bancos públicos.
El cordón umbilical de algunos mamíferos, incluidos el ganado vacuno y las ovejas, contiene dos venas umbilicales distintas. Sólo hay una vena umbilical en el cordón umbilical humano. [46]
En algunos animales, la madre roe el cordón, separando así la placenta de la descendencia. La madre suele comer el cordón umbilical junto con la placenta para proporcionar alimento y deshacerse de los tejidos que de otro modo atraerían a carroñeros o depredadores. [ cita necesaria ] En los chimpancés , la madre deja el cordón en su lugar y amamanta a sus crías con el cordón y la placenta adheridos hasta que el cordón se seca y se separa naturalmente, dentro de un día después del nacimiento, momento en el cual se descarta el cordón. (Esto fue documentado por primera vez por zoólogos en estado salvaje en 1974. [47] )
Algunas especies de tiburones ( tiburones martillo , réquiems y sabuesos lisos ) son vivíparos y tienen un cordón umbilical adherido a la placenta. [48]
El término "cordón umbilical" o simplemente "umbilical" también se ha utilizado para otros cables con funciones similares, como la manguera que conecta a los buzos con suministro de superficie a su suministro de aire y/o calefacción en la superficie, o a los astronautas con trajes espaciales a sus naves espaciales. Los ingenieros a veces usan el término para describir un cable complejo o crítico que conecta un componente, especialmente cuando está compuesto por haces de conductores de diferentes colores, espesores y tipos, que terminan en una única desconexión de contactos múltiples.
En múltiples estudios estadounidenses e internacionales, se han encontrado sustancias químicas cancerígenas en la sangre del cordón umbilical. Estos provienen de ciertos plásticos, placas de circuitos de computadora, humos y fragancias sintéticas, entre otros. Se han encontrado más de 300 sustancias químicas tóxicas , entre ellas bisfenol A (BPA), tetrabromobisfenol A (TBBPA), ácido perfluorooctanoico relacionado con el teflón , galaxolida y almizcles sintéticos , entre otros. [49] Los estudios en Estados Unidos mostraron niveles más altos en afroamericanos , hispanoamericanos y asiáticoamericanos debido, se cree, a vivir en áreas de mayor contaminación. [50]
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Medios relacionados con el cordón umbilical en Wikimedia Commons