NEURULERING: EGENSKAPER, NÄR OCH HUR DET INTRÄFFAR - GEOGRAFÍA - 2025

Den neurulation är en grundläggande fas i embryoutveckling i neuralröret, en struktur som kommer att leda till hjärnan och ryggmärgen (centrala nervsystemet) utvecklas.

Det förekommer i alla ryggradsembryon, även om det i vissa arter genomgår två olika processer: primär och sekundär neurulation. Neuruleringsprocessen börjar omkring den tredje eller fjärde veckan av embryonal utveckling.

Utvecklingen av vår hjärna medieras av genetiska instruktioner, intercellulära signaler och vår interaktion med den yttre världen. Ursprungligen består denna utveckling av upprättandet av ett primärt nervsystem.

Således börjar det med genereringen av neuroner från odifferentierade celler, bildandet av huvudhjärnregioner och migrationen av neuroner från deras skapande platser till deras slutliga platser. Detta kommer att lägga grunden för efterföljande skapande av axonala vägar och etablering av synapser (anslutningar).

Neuruleringsprocessen

För att förstå neuruleringsprocessen är det nödvändigt att känna till några grundläggande tidigare steg i embryonal utveckling.

Innan cellerna som ska bli hjärnan och ryggmärgen visas finns det lager av primitiva celler som är viktiga för senare utveckling av nervsystemet. Dessa lager bildas under den så kallade ”gastruleringen”, som Lewis Wolpert antydde 1986:

Kimlager

Under denna känsliga period, där ett enda arkark delar sig i de tre primitiva skikten eller groddlagren:

- Ectoderm eller yttre lager: ger upphov till överhuden och relaterade strukturer som hår och naglar, såväl som nervsystemet.

- Mesoderm eller mellanlager: från det kommer muskler, ben, cirkulationssystem och reproduktionsorgan och utsöndringsorgan att visas.

- Endoderm eller innerlager: det kommer att ge upphov till matsmältningssystemet och andningsorganen.

Mesoderm och endoderm invaginerar (vika över sig själva) och definierar mittlinjen och de främre-bakre och ryggventrala axlarna. Dessa axlar är viktiga eftersom olika händelser kommer att inträffa i varje område i groddskikten.

Bildande av notokordet

Gastrulering har också en nyckelfunktion, som är bildandet av notokordet. Det börjar dyka upp vid 18 dagars dräktighet och består av en definierad cylinder av mesodermceller som expanderar längs mittlinjen hos embryot.

Notokordet bildas genom cellrörelser som uppstår under gastrulering. Till att börja med bildas en ytlig slits som kallas den primitiva gropen, som förlängs tills den utgör den "primitiva linjen". Därifrån invaderar mesodermen och sträcker sig inåt för att bilda en cylinder.

Notokorden fastställer mittlinjen för embryot, vilket kommer att resultera i att båda halvorna av kroppen är symmetriska. Denna struktur definierar också nervsystemets position och är avgörande för posterior neural differentiering.

På detta sätt börjar neuruleringsprocessen. Notokordet börjar sända induktiva signaler till ektodermen (som är precis ovanför den) för en grupp neuroektodermala celler för att differentiera till nervprekursorceller. De senare är de som kommer att ingå i det centrala nervsystemet.

Den del av ektodermen som täcker notokorden definieras som "neuralplattan". När neuruleringen fortskrider börjar nervplattan att tjockna och ackumuleras celler. Dessa celler är anordnade i två kedjor på vardera sidan av den centrala linjen på nervplattan.

Den senare börjar vikas i mittlinjen (intill notokorden). Detta ger upphov till neural sulcus, ungefär vid 20 dagars dräktighet, som blir mer och mer accentuerad.

Den del av den neurala plattan som ligger omedelbart ovanför notokorden kallas "golvplattan." Medan den bakre delen av sulkusens utskjutande ändar kallas "neural crest".

Neuralrörsbildning

Lite efter lite böjs de två utskjutande cellkedjorna på neuralplattan och försöker röra. Detta resulterar i en cylinder som kallas neuralröret. Neuralröret stängs och avslutas vid ungefär 22 dagar av graviditeten.

Mesoderm bredvid neuralröret förtjockas och delar upp i strukturer som kallas "somiter". Dessa strukturer är föregångarna till muskulaturen och skelettet.

Under neurulering kommer olika delar av nervröret att utveckla olika strukturer i vår kropp. Dessa förändringar börjar vid 24 dagars dräktighet. Således:

- Den del av neuralröret intill somiterna börjar bli rudimentär ryggmärg.

- Området med den neurala vapnet kommer att ge upphov till den sensoriska ganglierna i det perifera nervsystemet.

- Neureplattans främre ändar, kallad "anterior neural fold", kommer att expandera tillsammans i mittlinjen för att komma från hjärnan.

- Neuralrörets hålighet blir det ventrikulära systemet.

Hjärna och ryggmärgen

Således kommer det neurala röret att ge upphov till hjärnan och ryggmärgen. Neuralrörets celler är kända som neurala prekursorceller, som är stamceller från vilka fler föregångare kommer att dyka upp som ger upphov till nervceller och gliaceller.

Å andra sidan delar inte några delmängder av neurala prekursorceller. De kallas neuroblaster, och de kommer att differentieras till neuroner.

Medan cellerna i den centrala delen av nervröret (där golvplattan är) går att ge upp ryggmärgen och den bakre delen av hjärnan.

Vid 25 dagars dräktighet kan man se tre grundläggande vesiklar som börjar från neuralröret: förhjärnan, mellanhjärnan och rombencephalon.

Medan de är 32 dagar uppdelade de i 5 strukturer:

- Telencephalon: som ger upphov till hjärnbarken, striatum, det limbiska systemet och en del av hypotalamus.

- Diencephalon: som kommer att utveckla epithalamus, thalamus och hypothalamus.

- Mellan hjärnan: vilket kommer att ge upphov till tektum, tegmentum och cerebral peduncle.

- Metancephalon: som kommer att differentieras till cerebellum och cerebral bridge.

- Myelencephalon: som kommer att bli hjärnstammen (medulla oblongata).

Primär och sekundär neurulation

Primär och sekundär neurulation är två grundläggande faser i neuruleringsprocessen. I allmänhet definierar de två typer av neuralrörsbildning.

Den främre delen av den kommer att bildas genom primär neurulation och den bakre delen, genom sekundär neurulation. Båda förekommer samtidigt, men på olika platser.

Varje organisme använder olika grader av primär och sekundär neurulation; utom fisk, som endast använder sekundär.

Primär neurulation

Mycket av neuralröret utvecklas under den tredje graviditetsveckan från primär neurulation. Dess bildning sträcker sig till somite 31, vilket ger upphov till den andra sakrala ryggraden i ryggraden.

Det börjar när cellerna i nervplattan börjar spridas och att vara belägna i två kedjor separerade med en invagination i mittlinjen.

Slutligen böjs och sammanfogas kedjorna, vilket utgör en del av nervröret. Denna del ger upphov till nästan hela nervsystemet (hjärn-, livmoderhals-, bröstkorgs- och ryggradens ryggmärg).

Sekundär neurulation

Resten av neuralröret bildas av sekundär neurulation. Det uppstår från kondensation, differentiering och degeneration av de mesenkymala cellerna som finns i det området. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo, & Sanín, 2013).

Detta inträffar i frånvaro av det ektodermala grovlagret eller nervplattan. Det börjar med bildandet av en medullär sladd genom kondensation av mesenkymceller, som strömmar ut för att ge upphov till neuralröret.

Detta rör, även kallad medullärröret, uppstår från en odifferentierad massa celler som kallas kausaleminensen. Genom morfogenetiska mekanismer organiseras de för att bilda ett hålrum för att ge upphov till ryggmärgen i sakral- och coccygealregionen.

Efter det att den sekundära neuruleringen är avslutad ansluter den sig till den mest caudala delen av den primära neurulationen.

Förändringar i neuruleringsprocessen

Det är möjligt att förändringar kan uppstå under neurulation på grund av genetiska mutationer eller andra skäl. Cirka 5 eller 6 veckors graviditet börjar de flesta av hjärnan och ansiktet bildas. Hemisfärerna differentierar och de optiska vesiklarna, luktlökorna och hjärnan växer.

Om detta viktiga ögonblick i neuroutveckling förändras, uppträder vanligtvis allvarliga neurologiska och neuropsykologiska störningar. Dessa åtföljs vanligtvis av anfall.

Förändringar i denna process leder till allvarliga förhållanden. Speciellt om det finns fel i tillslutningen av neuralröret, som vanligtvis inte är kompatibla med livet. Dessa förekommer mellan 1 av varje 500 levande födslar. De vanligaste störningarna som uppstår på grund av en dålig tillslutning av neuralröret är:

anencephaly

Det uppstår på grund av dålig stängning i den främre delen av nervröret under neurulation. Det kännetecknas av frånvaron av vissa delar av dödskallen, hjärnans och ansikts missbildningar samt hjärtproblem.

Ryggmärgsbråck

Det uppstår från en neuralrörsdefekt som resulterar i ofullständig utveckling av hjärnan, ryggmärgen eller meninges (skyddande lager som omger centrala nervsystemet). Det finns flera typer av spina bifida: det kan vara en dold missbildning av en eller flera ryggkotor, eller en missbildning av ben, membran eller fett i detta område.

Å andra sidan är en annan subtyp meningocele, i vilken hjärnhinnorna sticker ut från ryggmärgsöppningen, och kanske eller inte kan täckas med hud.

Slutligen är den mest allvarliga subtypen myelomeningocele. I detta fall exponeras ryggmärgen och sticker ut genom ryggradens öppning. Detta orsakar förlamning i kroppens delar som ligger under denna öppning.

encephalocele

Det är en säckformad klump där hjärnan och hjärnhinnorna sticker ut genom en öppning på nivån av skallen.

Spalt gommen eller klyftan

Det är en medfödd defekt som består av en klyftan eller separering i överläppen.

referenser

1. Chávez-Corral, D. V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M, & Sanín, LH (2013). Neurala rördefekter och klyftade läppar och gommen: en morfologisk studie. International Journal of Morphology, 31 (4), 1301-1308.
2. Gastrulering och neurulation. (Sf). Hämtad den 27 april 2017 från Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Neurulation. (Sf). Hämtad 27 april 2017 från Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulation. (Sf). Hämtad 27 april 2017 från Boundless: boundless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsykologi för barns utveckling. Mexico, Bogotá: Redaktionell El Manual Moderno.
6. Spina Bifida informationssida. (Sf). Hämtad 27 april 2017 från National Institute of Neurological Disorders and Stroke: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Neuroscience (3: e upplagan). Redaktör Médica Panamericana.