Neurulatie-eigenschappen, wanneer en hoe het wordt geproduceerd

de neurulatie het is een fundamentele fase in de embryonale ontwikkeling waarin de neurale buis zich ontwikkelt, een structuur die aanleiding geeft tot de hersenen en het ruggenmerg (centraal zenuwstelsel).

Het komt voor in alle embryo's van gewervelde dieren, hoewel het bij bepaalde soorten door twee verschillende processen gaat: primaire en secundaire neurulatie.

Het proces van neurulatie begint op de derde of vierde week van de embryonale ontwikkeling.

De ontwikkeling van onze hersenen wordt gemedieerd door genetische instructies, intercellulaire signalen en onze interactie met de externe wereld. Aanvankelijk bestaat deze ontwikkeling uit het opzetten van een oer-zenuwstelsel.

Het begint dus met het genereren van neuronen uit ongedifferentieerde cellen, de vorming van belangrijke hersengebieden en de migratie van neuronen van hun plaatsen van creatie naar hun uiteindelijke plaatsen. Dit zal de basis leggen voor de latere creatie van axonale paden en het opstellen van synapsen (verbindingen).

Het proces van neurulatie

Om het neurulatieproces te begrijpen, is het noodzakelijk om enkele fundamentele voorgaande stappen in de embryonale ontwikkeling te kennen.

Voordat de cellen die de hersenen en het ruggenmerg moeten worden verschijnen, zijn er lagen primitieve cellen die essentieel zijn voor de latere ontwikkeling van het zenuwstelsel. Deze lagen worden gevormd tijdens de zogenaamde "gastrulatie", die, zoals Lewis Wolpert in 1986 aangaf:

"Het is geen geboorte, noch huwelijk, noch dood. Gastrulatie is echt het belangrijkste moment in je leven. "

Tijdens deze delicate periode, waarin een enkel vel cellen is verdeeld in de drie primitieve lagen of kiemende lagen:

- Ectoderm of buitenste laag: geeft aanleiding tot de opperhuid en verwante structuren zoals haren en nagels, naast het zenuwstelsel.

- Mesoderm of tussenlaag: van daaruit verschijnen de spieren, botten, bloedsomloop en reproductieve en uitscheidingsorganen.

- Endoderm of binnenste laag: leidt tot de spijsvertering en het ademhalingssysteem.

Het mesoderm en het endoderm zijn geïnvagineerd (ze buigen voor zichzelf) en definiëren de middellijn en de anterior-posterior en dorsale ventrale assen. Deze assen zijn belangrijk omdat in elk gebied van de kiemlagen verschillende gebeurtenissen zullen plaatsvinden.

Gastrulatie heeft ook een sleutelfunctie, namelijk de vorming van de notochord. Het begint op te duiken op 18 dagen zwangerschap en bestaat uit een gedefinieerde cilinder van mesodermcellen die zich langs de middellijn van het embryo uitbreiden..

Het notochord wordt gevormd door cellulaire bewegingen die optreden tijdens gastrulatie. In het begin wordt een oppervlakkige spleet gevormd die primitieve put wordt genoemd, die wordt verlengd totdat deze de "primitieve lijn" vormt. Van daaruit indaagt het mesoderm en strekt zich naar binnen uit tot het een cilinder vormt.

De notochord bepaalt de middellijn van het embryo, waardoor beide helften van het lichaam symmetrisch zijn. Deze structuur definieert ook de positie van het zenuwstelsel en is essentieel voor de daaropvolgende neurale differentiatie.

Op deze manier begint het neurulatieproces. Het notochord begint inductieve signalen naar het ectoderm te sturen (wat er net boven ligt) zodat een groep neuroectodermale cellen differentiëren in zenuwprecursorcellen. De laatste zijn degenen die deel gaan uitmaken van het centrale zenuwstelsel.

Het deel van het ectoderm dat het notochord bedekt, wordt gedefinieerd als "neurale plaat". Naarmate de neurulatie vordert, begint de neurale plaat te verdikken, waardoor cellen worden geaccumuleerd. Deze cellen zijn gerangschikt in twee kettingen aan beide zijden van de middellijn van de neurale plaat.

De laatste begint in de middellijn te vouwen (naast het notochord). Dit veroorzaakt de neurale groef, ongeveer 20 dagen dracht, die steeds meer geaccentueerd wordt.

Het deel van de neurale plaat dat zich direct boven de notochord bevindt, wordt de "vloerplaat" genoemd. Terwijl de achterkant van de uitstekende uiteinden van de groef bekend staat als "neurale top".

Beetje bij beetje buigen de twee kettingen van uitstekende cellen van de neurale plaat en proberen elkaar te raken. Dit resulteert in een cilinder die een neurale buis wordt genoemd. De neurale buis wordt gesloten en is ongeveer voltooid na 22 dagen zwangerschap.

Het mesoderm dat zich naast de neurale buis bevindt, wordt dikker en deelt zich in structuren die "somieten" worden genoemd. Deze structuren zijn de voorlopers van het spierstelsel en het skelet.

Tijdens neurulatie zullen verschillende delen van de neurale buis verschillende structuren van ons lichaam ontwikkelen. Deze veranderingen beginnen na 24 dagen zwangerschap. Op deze manier:

- Het deel van de neurale buis grenzend aan de somieten begint het rudimentaire ruggenmerg te worden.

- De zone van de neurale top, zal aanleiding geven tot de gevoelige ganglia van het perifere zenuwstelsel.

- De voorste uiteinden van de neurale plaat, "anterieur neuraal vouwen" genaamd, zullen samen in de middellijn uitzetten om de hersenen te laten ontstaan.

- De holte van de neurale buis zal het ventriculaire systeem worden.

Aldus zal de neurale buis aanleiding geven tot de hersenen en het ruggenmerg. De cellen van de neurale buis zijn bekend als neurale precursorcellen, die stamcellen zijn waaruit meer voorlopers die aanleiding geven tot neuronen en gliacellen naar voren zullen komen..

Aan de andere kant delen sommige subgroepen van neurale precursorcellen zich niet. Ze worden neuroblasten genoemd en ze zullen differentiëren in neuronen.

Terwijl de cellen van het ventrale deel van de neurale buis (waar de vloerplaat is) aanleiding zullen geven tot het ruggenmerg en het achterste gedeelte van de hersenen.

Bij 25 dagen zwangerschap, kunt u 3 basisblaasjes zien die beginnen bij de neurale buis: de voorhersenen, mesencephalon en rhombencephalon.

Hoewel ze na 32 dagen zijn verdeeld in 5 structuren:

- Het telencephalon: dat aanleiding geeft tot de hersenschors, het striatum, het limbisch systeem en een deel van de hypothalamus.

- Het diencephalon: dat zal de epithalamus, thalamus en hypothalamus ontwikkelen.

- Het mesencephalon: dat zal aanleiding geven tot de tectum, tegmento en cerebrale steeltjes.

- De metencéfalo: dat wordt gedifferentieerd in het cerebellum en de cerebrale brug.

- De myelencephalon: die de medulla oblongata (medulla oblongata) wordt.

Primaire en secundaire neurulatie

Primaire en secundaire neurulatie zijn twee fundamentele fasen in het neurulatieproces. Over het algemeen definiëren ze twee soorten neurale buisvorming.

Het anterieure deel hiervan zal worden gevormd door primaire en posterieure neurulatie, door secundaire neurulatie. Beide komen tegelijkertijd voor, maar op verschillende plaatsen.

Elk organisme gebruikt verschillende gradaties van primaire en secundaire neurulatie; behalve de vissen, die alleen de secundaire vissen gebruiken.

Primaire neurulatie

Veel van de neurale buis ontwikkelt zich tijdens de derde week van de zwangerschap door primaire neurulatie. De formatie strekt zich uit tot Somita 31, die aanleiding geeft tot de tweede sacrale wervel van de wervelkolom.

Het begint wanneer de cellen van de neurale plaat beginnen te prolifereren en worden geplaatst in twee ketens gescheiden door een invaginatie in de middellijn.

Uiteindelijk buigen en verenigen de kettingen, die deel uitmaken van de neurale buis. Dit deel geeft aanleiding tot bijna het gehele zenuwstelsel (encephalon, cervicale, thoracale en lumbale wervelkolom).

Secundaire neurulatie

De rest van de neurale buis wordt gevormd door secundaire neurulatie. Het komt voort uit de condensatie, differentiatie en degeneratie van mesenchymcellen die zich in dat gebied bevinden. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo, & Sanín, 2013).

Dit gebeurt in afwezigheid van de ectodermale kiemlaag of de neurale plaat. Het begint met de vorming van een medullair koord door de condensatie van mesenchymcellen, die uitgehold wordt om de neurale buis te doen ontstaan..

Deze buis, ook wel de medullaire buis genoemd, komt voort uit een ongedifferentieerde massa van cellen die oorzakelijk ontzag wordt genoemd. Via morfogenetische mechanismen worden ze georganiseerd om een ​​holte te vormen die plaats biedt aan het ruggenmerg van het sacrale en het coccygeale gebied..

Zodra de secundaire neurulatie is voltooid, komt deze in contact met het meest caudale deel van de primaire neurulatie.

Veranderingen in het neurulatieproces

Het is mogelijk dat veranderingen optreden tijdens neurulatie als gevolg van genetische mutaties of andere redenen.

Ongeveer 5 of 6 weken zwangerschap, de meeste hersenen en gezicht beginnen zich te vormen. De hemisferen onderscheiden zich en laten de optische vesicles, de reukbollen en het cerebellum groeien.

Als dit belangrijke moment in de neurologische ontwikkeling verandert, verschijnen er meestal ernstige neurologische en neuropsychologische aandoeningen. Deze worden meestal vergezeld door krampachtige episodes.

De wijzigingen van dit proces leiden tot ernstige omstandigheden. Vooral als er gebreken zijn in de sluiting van de neurale buis, die meestal niet compatibel zijn met het leven. Dit zijn tussen 1 op 500 levendgeborenen. De meest voorkomende stoornissen die optreden als gevolg van een slechte sluiting van de neurale buis zijn:

- Anencephaly: treedt op vanwege een slechte sluiting in het voorste deel van de neurale buis tijdens neurulatie. Het wordt gekenmerkt door de afwezigheid van sommige delen van de schedel, hersen- en gezichtsmisvormingen, evenals hartproblemen.

-  Spina bifida: het ontstaat door een defect in de neurale buis dat leidt tot een onvolledige ontwikkeling van de hersenen, het ruggenmerg of de meningen (beschermende lagen die het centrale zenuwstelsel omringen). Er zijn verschillende soorten spina bifida: het kan een verborgen misvorming zijn van een of meerdere wervels, of misvormingen van botten, vliezen of vet in dit gebied.

Aan de andere kant is een ander subtype meningocele, waarbij de meningen uit de opening van de ruggengraat steken en al dan niet bedekt zijn met de huid..

Ten slotte is myelomeningocele het meest ernstige subtype. In dit geval wordt het ruggenmerg blootgelegd en steekt het uit door de opening van de wervelkolom. Dit veroorzaakt verlamming in de delen van het lichaam die zich onder de opening bevinden.

- Encefalocele: een zakvormige uitstulping waarin de hersenen en de hersenvliezen uitsteken door een opening ter hoogte van de schedel.

- Gespleten gehemelte of gespleten lip.

referenties

1. Chávez-Corral, D. V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M, & Sanín, L.H. (2013). Defecten van de neurale buis en gespleten lip en gehemelte: een morfologische studie. International Journal of Morphology, 31 (4), 1301-1308. 
2. Gastrulatie en neurologie. (N.D.). Opgeroepen op 27 april 2017, van Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Neurulatie. (N.D.). Opgehaald op 27 april 2017, van Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulatie. (N.D.). Opgehaald op 27 april 2017, van Boundless: boundless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsychologie van de ontwikkeling van het kind. Mexico, Bogotá: Redactioneel Het moderne handboek.
6. Spina Bifida Informatiepagina. (N.D.). Opgehaald op 27 april 2017, van de National Institutes of Neurological Disorders and Stroke: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Neuroscience (3e uitgave). Editorial Panamericana Medical.