НЕВРУЛЯЦИЯ: ОСОБЕННОСТИ, КОГДА И КАК ВОЗНИКАЕТ - ГЕОГРАФИЯ - 2026

Нейруляция является основным этапом в эмбриональном развитии в нервной трубке, структура , которая приведет к головному и спинному мозгу (центральная нервная система) развивается.

Это происходит у эмбрионов всех позвоночных, хотя у некоторых видов оно проходит через два разных процесса: первичную и вторичную нейруляцию. Процесс нейруляции начинается примерно на третьей или четвертой неделе эмбрионального развития.

Развитие нашего мозга опосредуется генетическими инструкциями, межклеточными сигналами и нашим взаимодействием с внешним миром. Первоначально это развитие заключается в создании первичной нервной системы.

Таким образом, каждый начинается с генерации нейронов из недифференцированных клеток, формирования основных областей мозга и миграции нейронов из мест их создания в свои конечные места. Это заложит основу для последующего создания аксональных путей и установления синапсов (связей).

Процесс нейруляции

Чтобы понять процесс нейруляции, необходимо знать некоторые фундаментальные предыдущие этапы эмбрионального развития.

Прежде чем появятся клетки, которые станут головным и спинным мозгом, существуют слои примитивных клеток, которые необходимы для последующего развития нервной системы. Эти слои образуются во время так называемой «гаструляции», которая, как указал Льюис Вольперт в 1986 году:

Слои зародышей

В этот деликатный период, когда один слой клеток делится на три примитивных слоя или зародышевых листка:

- Эктодерма или внешний слой: дает начало эпидермису и связанным с ним структурам, таким как волосы и ногти, а также нервной системе.

- Мезодерма или промежуточный слой: из него появятся мышцы, кости, кровеносная система, репродуктивные и выделительные органы.

- Эндодерма или внутренний слой: он дает начало пищеварительной и дыхательной системе.

Мезодерма и энтодерма инвагинируют (складываются сами по себе), определяя срединную линию, а также передне-заднюю и дорсально-вентральную оси. Эти оси важны, потому что в каждой области зародышевого листка будут происходить разные события.

Формирование хорды

Гаструляция также выполняет ключевую функцию - формирование хорды. Он начинает появляться на 18-й день беременности и состоит из определенного цилиндра из клеток мезодермы, которые расширяются по средней линии эмбриона.

Хорда формируется за счет клеточных движений, которые происходят во время гаструляции. Сначала образуется поверхностная щель, называемая примитивной ямой, которая удлиняется, пока не образует «примитивную линию». Оттуда мезодерма инвагинирует и расширяется внутрь, образуя цилиндр.

Хорда определяет среднюю линию эмбриона, в результате чего обе половины тела будут симметричными. Эта структура также определяет положение нервной системы и важна для дифференцировки задней нервной системы.

Таким образом, начинается процесс нейруляции. Хорда начинает посылать индуктивные сигналы в эктодерму (которая находится прямо над ней), чтобы группа нейроэктодермальных клеток дифференцировалась в клетки-предшественники нервов. Последние являются частью центральной нервной системы.

Часть эктодермы, покрывающая хорду, определяется как «нервная пластинка». По мере прогрессирования нейруляции нервная пластинка начинает утолщаться, накапливая клетки. Эти клетки расположены в две цепи по обе стороны от средней линии нервной пластинки.

Последний начинает складываться по средней линии (примыкает к хорде). Это приводит к образованию нервной борозды примерно на 20-й день беременности, которая становится все более и более выраженной.

Часть нервной пластинки, которая находится непосредственно над хордой, называется «пластиной пола». В то время как задняя часть выступающих концов борозды известна как «нервный гребень».

Формирование нервной трубки

Мало-помалу две выступающие клеточные цепи нервной пластинки изгибаются, стремясь соприкоснуться. В результате образуется цилиндр, называемый нервной трубкой. Нервная трубка закрывается и завершается примерно на 22-й день беременности.

Мезодерма рядом с нервной трубкой утолщается, разделяясь на структуры, называемые «сомитами». Эти структуры являются предшественниками мускулатуры и скелета.

Во время нейруляции в разных частях нервной трубки в нашем теле развиваются разные структуры. Эти изменения начинаются на 24-й день беременности. Таким образом:

- Часть нервной трубки, прилегающая к сомитам, начинает превращаться в рудиментарный спинной мозг.

- Область нервного гребня даст начало сенсорным ганглиям периферической нервной системы.

- Передние концы нервной пластинки, называемые «передней нервной складкой», расширяются вместе по средней линии, образуя мозг.

- Полость нервной трубки станет желудочковой системой.

Головной и спинной мозг

Таким образом, нервная трубка дает начало головному и спинному мозгу. Клетки нервной трубки известны как клетки-предшественники нейронов, которые представляют собой стволовые клетки, из которых вырастет больше предшественников, дающих начало нейронам и глиальным клеткам.

С другой стороны, некоторые подмножества нервных клеток-предшественников не делятся. Их называют нейробластами, и они дифференцируются в нейроны.

В то время как клетки вентральной части нервной трубки (где находится пластина дна) идут, чтобы дать начало спинному мозгу и задней части головного мозга.

На 25-й день беременности можно увидеть 3 основных пузырька, которые начинаются от нервной трубки: передний мозг, средний мозг и ромбовидный мозг.

В 32 дня они делятся на 5 структур:

- Конечный мозг: от которого формируются кора головного мозга, полосатое тело, лимбическая система и часть гипоталамуса.

- Промежуточный мозг: в нем разовьются эпиталамус, таламус и гипоталамус.

- Средний мозг: из которого вырастают тектум, покрышка и церебральные ножки.

- Метанцефалон: который будет дифференцироваться на мозжечок и мостовидный мозг.

- Продолговатый мозг: который станет стволом мозга (продолговатый мозг).

Первичная и вторичная нейруляция

Первичная и вторичная нейруляция - две фундаментальные фазы процесса нейруляции. В целом они определяют два типа формирования нервной трубки.

Его передняя часть образуется за счет первичной нейруляции, а задняя - за счет вторичной нейруляции. Оба происходят одновременно, но в разных местах.

Каждый организм использует разные степени первичной и вторичной нейруляции; кроме рыбы, которую используют только второстепенные.

Первичная нейруляция

Большая часть нервной трубки развивается в течение третьей недели беременности из первичной нейруляции. Его образование распространяется на сомит 31, который дает начало второму крестцовому позвонку позвоночника.

Он начинается, когда клетки нервной пластинки начинают размножаться и располагаться в двух цепочках, разделенных впячиванием по средней линии.

Наконец, цепи изгибаются и соединяются, составляя часть нервной трубки. Эта часть дает начало почти всей нервной системе (головному, шейному, грудному и поясничному отделам спинного мозга).

Вторичная нейруляция

Остальная часть нервной трубки образована вторичной нейруляцией. Он возникает из-за конденсации, дифференцировки и дегенерации мезенхимальных клеток, находящихся в этой области. (Чавес-Корраль, Лопес-Серна, Леварио-Каррильо и Санин, 2013 г.).

Это происходит при отсутствии эктодермального зародышевого листка или нервной пластинки. Он начинается с образования мозгового канатика путем конденсации мезенхимальных клеток, который раскрывается, давая начало нервной трубке.

Эта трубка, также называемая медуллярной трубкой, возникает из недифференцированной массы клеток, называемой причинным возвышением. Через морфогенетические механизмы они организованы, чтобы сформировать полость, которая дает начало спинному мозгу крестцовой и копчиковой области.

После завершения вторичной нейруляции она присоединяется к самой каудальной части первичной нейруляции.

Изменения в процессе нейруляции

Возможно, что во время нейруляции могут возникнуть изменения из-за генетических мутаций или по другим причинам. Примерно на 5-6 неделе беременности большая часть мозга и лица начинает формироваться. Полушария дифференцируются, и оптические пузырьки, обонятельные луковицы и мозжечок разрастаются.

Если изменить этот важный момент в развитии нервной системы, обычно возникают тяжелые неврологические и нейропсихологические расстройства. Обычно они сопровождаются судорожными припадками.

Изменения в этом процессе приводят к серьезным состояниям. Особенно, если есть дефекты закрытия нервной трубки, которые обычно не совместимы с жизнью. Это происходит между 1 из каждых 500 живорождений. Наиболее частые нарушения, возникающие из-за плохого закрытия нервной трубки:

анэнцефалия

Это происходит из-за плохого закрытия передней части нервной трубки во время нейруляции. Для него характерно отсутствие пороков развития некоторых частей черепа, головного и лицевого мозга, а также проблемы с сердцем.

Расщелина позвоночника

Он возникает из-за дефекта нервной трубки, который приводит к неполному развитию головного, спинного мозга или мозговых оболочек (защитных слоев, окружающих центральную нервную систему). Существует несколько типов расщелины позвоночника: это может быть скрытый порок развития одного или нескольких позвонков или порок развития костей, мембран или жира в этой области.

С другой стороны, другим подтипом является менингоцеле, при котором мозговые оболочки выступают из отверстия позвоночника и могут быть покрыты или не покрыты кожей.

Наконец, наиболее серьезным подтипом является миеломенингоцеле. В этом случае спинной мозг обнажается и выступает через отверстие позвоночника. Это вызывает паралич частей тела, находящихся ниже этого отверстия.

энцефалоцеле

Это шишка в форме мешочка, в которой мозг и мозговые оболочки выступают через отверстие на уровне черепа.

Расщелина неба или губы

Это врожденный дефект, состоящий из расщелины или расслоения верхней губы.

Ссылки

1. Чавес-Корраль, Д. В., Лопес-Серна, Н., Леварио-Каррильо, М., и Санин, Л. Х. (2013). Дефекты нервной трубки и расщелина губы и неба: морфологическое исследование. Международный журнал морфологии, 31 (4), 1301-1308.
2. Гаструляция и невруляция. (SF). Получено 27 апреля 2017 г. из Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Невруляция. (SF). Получено 27 апреля 2017 г. из Википедии: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Невруляция. (SF). Получено 27 апреля 2017 г. с сайта Boundless: boundless.com.
5. Росселли М., Матуте Э. и Ардила А. (2010). Нейропсихология детского развития. Мексика, Богота: от редакции El Manual Moderno.
6. Информационная страница Spina Bifida. (SF). Получено 27 апреля 2017 г. из Национального института неврологических расстройств и инсульта: ninds.nih.gov.
7. Первес, Д. (2008). Неврология (3-е изд.). От редакции Médica Panamericana.