Značilnosti neurulacije, kdaj in kako se proizvaja

The neurulacija to je temeljna faza razvoja zarodka, v kateri se razvija nevralna cev, struktura, ki bo povzročila nastanek možganov in hrbtenjače (osrednji živčni sistem).

Pojavlja se v vseh zarodkih vretenčarjev, čeprav gre pri nekaterih vrstah skozi dva različna procesa: primarno in sekundarno neurulacijo.

Proces neurulacije se začne na tretji ali četrti teden embrionalnega razvoja.

Razvoj naših možganov je posredovan z genetskimi navodili, medceličnimi signali in našo interakcijo z zunanjim svetom. Na začetku je ta razvoj sestavljen iz vzpostavitve prvinskega živčnega sistema.

Tako se začne z generacijo nevronov iz nediferenciranih celic, nastajanjem večjih regij možganov in migracijo nevronov iz njihovih krajev ustvarjanja na končne kraje. To bo vzpostavilo osnovo za kasnejše oblikovanje aksonskih poti in vzpostavitev sinaps (povezav)..

Proces neurulacije

Da bi razumeli proces neurulacije, je treba poznati nekaj temeljnih predhodnih korakov v embrionalnem razvoju.

Preden se pojavijo celice, ki naj bi postale možgani in hrbtenjača, obstajajo plasti primitivnih celic, ki so bistvene za poznejši razvoj živčnega sistema. Te plasti nastanejo med tako imenovano "gastrulacijo", ki jo je, kot je Lewis Wolpert navedel leta 1986:

"To ni rojstvo, ne poroka, niti smrt." Gastrulacija je res najpomembnejši trenutek vašega življenja.

V tem občutljivem obdobju, v katerem je en list celic razdeljen na tri primitivne plasti ali kalitvene plasti:

- Ektoderma ali zunanji sloj: povzroča povrhnjico in sorodne strukture, kot so dlake in nohti, poleg živčnega sistema..

- Mezoderma ali vmesna plast: iz nje se bodo pojavile mišice, kosti, krvožilni sistem, reproduktivni in izločilni organi.

- Endoderma ali notranji sloj: vodi do prebavnega in dihalnega sistema.

Mezoderma in endoderma sta invaginirani (upogibata se) in določata srednjo in sprednje in zadnjo osjo ter dorzalno-ventralne osi. Te osi so pomembne, ker se na vsakem območju zarodnih plasti dogajajo različni dogodki.

Gastrulacija ima tudi ključno funkcijo, ki je oblikovanje notochord. Začne se pojavljati pri 18 dneh brejosti in je sestavljen iz definiranega valja mezodermnih celic, ki se širijo vzdolž srednje črte zarodka.

Notochord se oblikuje prek celičnih gibanj, ki se pojavijo med gastrulacijo. Na začetku se oblikuje površinska reža, imenovana primitivna jama, ki se podaljša, dokler ne predstavlja "primitivne črte". Od tam mezoderm invaginates in se razteza navznoter, dokler ne tvori valj.

Notochord določa srednjo črto zarodka, ki bo povzročila simetrično razporeditev obeh polovic telesa. Ta struktura opredeljuje tudi položaj živčnega sistema in je bistvena za nadaljnjo nevronsko diferenciacijo.

Na ta način se začne proces neurulacije. Notochord začne pošiljati induktivne signale v ektodermo (ki je tik nad njo), tako da se skupina nevroekktermalnih celic diferencira v prekurzorske celice živcev. Slednji so tisti, ki bodo del osrednjega živčnega sistema.

Del ektoderma, ki pokriva notochord, je opredeljen kot "nevralna plošča". Z napredovanjem neurulacije začne živčna plošča zgostiti in akumulirati celice. Te celice so razporejene v dveh verigah na obeh straneh vzdolžne osi nevralne plošče.

Slednji se začne zlagati v srednji črti (v bližini hiše). To povzroči neuralno brazdo, približno ob 20 dneh nosečnosti, ki postaja vse bolj poudarjena.

Del živčne plošče, ki je tik nad notorom, se imenuje "talna plošča". Ker je zadnji del štrlečih koncev znanega kot "nevronski greben".

Malo po malo se skrivajo dve verigi štrlečih celic nevralne plošče, ki se želita dotikati. Posledica tega je valj, imenovan nevralna cev. Nevralna cev se zapre in se konča približno 22 dni nosečnosti.

Mezoderm, ki je poleg nevralne cevi, postane debelejši in se deli na strukture, imenovane "somiti". Te strukture so predhodniki mišičja in okostja.

Med neurulacijo bodo različni deli nevralne cevi razvili različne strukture našega telesa. Te spremembe se začnejo pri 24 dneh nosečnosti. Na ta način:

- Del nevralne cevi, ki meji na somite, začne postati osnovna hrbtenjača.

- Območje nevralnega grebena bo povzročilo občutljive ganglije perifernega živčnega sistema.

- Sprednji konci nevralne plošče, imenovani "sprednja neuralna zložljivost", se bodo razširili skupaj v srednji črti, da bodo začeli z možgani.

- Kavitacija nevralne cevi bo postala ventrikularni sistem.

Tako bo živčna cev povzročila nastanek možganov in hrbtenjače. Celice nevralne cevi so znane kot nevralne prekurzorske celice, ki so izvorne celice, iz katerih se bodo pojavile več prekurzorjev, ki povzročajo nastanek nevronov in celic glije..

Po drugi strani pa se nekatere podskupine nevralnih prekurzorskih celic ne delijo. Imenujejo se nevroblasti in se razlikujejo v nevrone.

Ker bodo celice ventralnega dela nevralne cevi (kjer je talna plošča), povzročile hrbtenjačo in zadnji del možganov.

Po 25 dneh nosečnosti lahko opazite 3 osnovne vezikule, ki se začnejo iz nevralne cevi: prednji mož, mezencefalon in rombencefalon.

Medtem ko so v 32 dneh razdeljeni na 5 struktur:

- Telencefalon: ki povzroča možgansko skorjo, striatum, limbični sistem in del hipotalamusa.

- Diencephalon: ki bo razvil epithalamus, talamus in hipotalamus.

- Mezencefalon: to bo povzročilo tectum, tegmento in možganske peclje.

- Metencéfalo: ki se bo razlikoval v cerebelumu in cerebralnem mostu.

- Mielencefalon: ki bo postal medulla podolgovata (medulla oblongata).

Primarna in sekundarna neurulacija

Primarna in sekundarna neurulacija sta dve temeljni fazi neurulacijskega procesa. Na splošno opredeljujeta dve vrsti tvorbe nevralne cevi.

Prednji del se bo oblikoval skozi primarno in posteriorno neurulacijo, sekundarno neurulacijo. Oba se pojavita istočasno, vendar na različnih mestih.

Vsak organizem uporablja različne stopnje primarne in sekundarne neurulacije; razen rib, ki uporabljajo le sekundarne.

Primarna neurulacija

Velik del nevralne cevke se razvije v tretjem tednu nosečnosti s primarno neurulacijo. Njegova tvorba sega do Somite 31, ki povzroča drugo križno hrbtenico.

Začne se, ko se celice nevralne plošče začnejo razmnoževati in se postavijo v dve verigi, ločeni z invaginacijo v srednji črti..

Končno se verige upognejo in združijo in tvorijo del nevralne cevi. Ta del povzroča skoraj celoten živčni sistem (encefalon, vratni, prsni in ledveni del hrbtenice)..

Sekundarna neurulacija

Preostali del nevralne cevi nastane s sekundarno neurulacijo. Nastane zaradi kondenzacije, diferenciacije in degeneracije mezenhimskih celic, ki so na tem območju. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo, & Sanín, 2013).

To se zgodi v odsotnosti ektodermalnega klicnega sloja ali nevralne plošče. Začne se z oblikovanjem medularne vrvice s kondenzacijo mezenhimskih celic, ki se izkoplje, da povzroči nevralno cev..

Ta cev, imenovana tudi medularna cev, izhaja iz nediferencirane mase celic, ki se imenuje vzročna eminenca. Skozi morfogenetske mehanizme bodo organizirani tako, da bodo tvorili votlino, ki bo dala mesto hrbtenici možganske in kičiške regije..

Ko je sekundarna neurulacija končana, se pridruži najbolj kaudalnemu delu primarne neurulacije.

Spremembe v procesu neurulacije

Možno je, da pride do sprememb med neurulacijo zaradi genskih mutacij ali drugih razlogov.

Približno 5 ali 6 tednov nosečnosti se večina možganov in obraza začne oblikovati. Poloble razlikujejo in rastejo optične mehurčke, vohalne čebulice in mali možgani.

Če se ta pomemben trenutek v razvoju nevrološke bolezni spremeni, se ponavadi pojavijo hude nevrološke in nevropsihološke motnje. Običajno jih spremljajo konvulzivne epizode.

Spremembe tega procesa povzročajo resne pogoje. Še posebej, če obstajajo napake v zaprtju nevralne cevi, ki običajno niso združljive z življenjem. To je med 1 in 500 živorojenih. Najpogostejše motnje, ki se pojavijo zaradi slabega zaprtja nevralne cevi, so:

- Anencefalija: pojavi se zaradi slabega zaprtja v prednjem delu nevralne cevi med neurulacijo. Zanj je značilno odsotnost nekaterih delov lobanje, možganskih in obraznih deformacij ter težav s srcem.

-  Spina bifida: izhaja iz okvare nevralne cevi, ki vodi do nepopolnega razvoja možganov, hrbtenjače ali možganskih ovojnic (zaščitne plasti, ki obdajajo osrednji živčni sistem). Obstaja več vrst spina bifide: lahko je skrita malformacija enega ali več vretenc ali deformacija kosti, membran ali maščob na tem področju..

Po drugi strani pa je drugi podtip meningokele, v katerem možganske ovojnice štrlijo iz odpiranja hrbtenice in so lahko prekrite s kožo ali ne..

Nazadnje, najresnejši podtip je mielomeningocele. V tem primeru je hrbtenjača izpostavljena in štrli skozi odprtino hrbtenice. To povzroča paralizo v delih telesa, ki so pod omenjeno odprtino.

- Encefalocela: izboklina v obliki vrečke, v kateri možgani in možganske ovojnice štrlijo skozi odprtino na ravni lobanje.

- Razcepljenost neba ali razcepljena ustnica.

Reference

1. Chávez-Corral, D. V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M, & Sanín, L.H. (2013). Pomanjkljivosti nevronske cevi in ​​razpoke ustnic in neba: morfološka študija. International Journal of Morphology, 31 (4), 1301-1308. 
2. Gastrulacija in neurulacija. (s.f.). Pridobljeno 27. aprila 2017, iz Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Neurulacija (s.f.). Pridobljeno 27. aprila 2017, iz Wikipedije: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulacija (s.f.). Vzpostavljeno 27. aprila 2017, iz Boundless: boundless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., in Ardila, A. (2010). Nevropsihologija otrokovega razvoja. Mehika, Bogota: Uvodnik Moderni priročnik.
6. Spina Bifida informacijska stran. (s.f.). Pridobljeno 27. aprila 2017 iz Nacionalnih inštitutov za nevrološke motnje in možganske kapi: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Nevroznanost (3. izd.). Uvodnik Panamericana Medical.