Карактеристике неурулације, када и како се производи

Тхе неурулација то је основна фаза у ембрионалном развоју у којем се развија неурална цев, структура која ће довести до развоја мозга и кичмене мождине (централни нервни систем).

Појављује се код свих ембриона кичмењака, иако код неких врста пролази кроз два различита процеса: примарну и секундарну неурулацију.

Процес неурулације почиње трећом или четвртом седмицом ембрионалног развоја.

Развој нашег мозга је посредован генетским инструкцијама, међустаничним сигналима и нашом интеракцијом са спољашњим светом. У почетку, овај развој се састоји од успостављања првобитног нервног система.

Тако, она почиње генерацијом неурона из недиференцираних ћелија, формирањем главних региона мозга и миграцијом неурона из њихових места стварања у њихова коначна места. Ово ће успоставити основу за накнадно стварање аксоналних путева и успостављање синапси (веза).

Процес неурулације

Да би се схватио процес неурулације неопходно је знати неке темељне претходне кораке у ембрионалном развоју.

Пре него што се појаве ћелије које ће постати мозак и кичмена мождина, постоје слојеви примитивних ћелија који су неопходни за каснији развој нервног система. Ови слојеви се формирају током такозване "гаструлације", која је, како је Левис Волперт навео 1986:

"Није рођење, нити брак, ни смрт." Гаструлација је заиста најважнији тренутак вашег живота.

Током овог деликатног периода, у коме је један лист ћелија подељен на три примитивна слоја или герминативне слојеве:

- Ектодерма или спољашњи слој: изазива епидерму и сродне структуре као што су длаке и нокти, поред нервног система.

- Мезодерм или средњи слој: из њега ће се појавити мишићи, кости, крвожилни систем, репродуктивни и излучни органи.

- Ендодерм или унутрашњи слој: доводи до дигестивног система и респираторног система.

Мезодерм и ендодерм су инвагинирани (савијају се), дефинишући средњу и предње-задњу и дорзално-вентралну осу. Ове осовине су важне јер се у сваком подручју заметних слојева догађају различити догађаји.

Гаструлација такође има кључну функцију, која је формирање нотоцхорд-а. Почиње да се јавља у 18 дана од гестације, и састоји се од дефинисаног цилиндра мезодермних ћелија које се шире дуж средње линије ембриона.

Ноцхоорд се формира кроз целуларне покрете који се јављају током гаструлације. На почетку се формира површински прорез назван примитивна јама, која се продужује све док не конституише "примитивну линију". Одатле, мезодерм инвагинатес и протеже се ка унутра док не формира цилиндар.

Нотоцхорд успоставља средишњу линију ембриона, што ће узроковати симетричност обе половице тијела. Ова структура такође одређује положај нервног система и неопходна је за каснију неуронску диференцијацију.

На тај начин почиње процес неурулације. Нотоцхорд почиње да шаље индуктивне сигнале у ектодерму (која је управо изнад ње) тако да се група неуроектодермалних ћелија диференцира у ћелије прекурсора нерва. Потоњи су они који ће бити део централног нервног система.

Део ектодерма који покрива нотоцхорд је дефинисан као "неурална плоча". Како неурулација напредује, неурална плоча почиње да се згушњава, акумулирајући ћелије. Ове ћелије су распоређене у два ланца са обе стране средње линије нервне плоче.

Потоњи почиње да се преклапа у средњој линији (у суседству са штиклом). То доводи до неуралне бразде, отприлике на 20 дана гестације, која постаје све више наглашена.

Део неуралне плоче који се налази одмах изнад омотача се назива "подна плоча". Док је задњи део избоченог краја жлеба познат као "неурални гребен".

Мало по мало, два ланца испупчених ћелија неуралне плоче савијају се, желећи да се додирну. Ово резултира цилиндром који се зове неурална цев. Неурална цев се затвара и завршава се приближно на 22 дана трудноће.

Мезодерм који се налази поред неуралне цеви постаје дебљи и дели се у структуре које се називају "сомити". Ове структуре су прекурсори мускулатуре и скелета.

Током неурулације, различити делови нервне цеви ће развити различите структуре нашег тела. Ове промене почињу у 24 дана гестације. На овај начин:

- Део нервне цеви у близини сомита, почиње да постане рудиментарна кичмена мождина.

- Зона неуралног гребена ће довести до осетљивих ганглија периферног нервног система.

- Предњи крајеви неуралне плоче, названи "предње неурално преклапање", ће се проширити заједно у средњој линији да би створили мозак.

- Шупљина нервне цеви ће постати вентрикуларни систем.

Тако ће неурална цев довести до развоја мозга и кичмене мождине. Ћелије неуралне цеви су познате као ћелије неуронских прекурсора, које су матичне ћелије из којих ће се појавити више прекурсора који доводе до стварања неурона и глијалних ћелија..

С друге стране, неке подгрупе неуралних прекурсорских ћелија се не деле. Они се називају неуробласти и разликују се у неуроне.

С обзиром да ће ћелије вентралног дела нервне цеви (где је подна плоча) довести до кичмене мождине и задњег дела мозга.

На 25 дана трудноће, можете видети 3 основне везикуле које почињу од неуралне цеви: предњи мозак, мезенцефалон и ромбенцефалон.

Иако су 32 дана подељени у 5 структура:

- Теленцепхалон: који узрокује мождану кору, стриатум, лимбички систем и дио хипоталамуса.

- Диенцепхалон: који ће развити епитхаламус, таламус и хипоталамус.

- Мезенцефалон: који ће створити тецтум, тегменто и церебралне педунцлес.

- Метенфало: то ће бити диференцирано у церебелуму и церебралном мосту.

- Миеленцепхалон: који ће постати медулла облонгата (медулла облонгата).

Примарна и секундарна неурулација

Примарна и секундарна неурулација су двије основне фазе у процесу неурулације. Генерално, они дефинишу два типа формирања неуралне цеви.

Предњи део се формира кроз примарну и постериорну неурулацију, секундарном неурулацијом. Оба се дешавају у исто време, али на различитим местима.

Сваки организам користи различите степене примарне и секундарне неурулације; осим риба, које користе само секундарне.

Примарна неурулација

Велики део неуралне цеви развија се током треће недеље гестације примарном неурулацијом. Његова формација се протеже до Сомите 31, која доводи до другог сакралног пршљена кичме.

Почиње када ћелије неуралне плоче почну да се размножавају и да буду постављене у два ланца одвојена инвагинацијом у средњој линији.

Коначно, ланци се савијају и уједињују, чинећи део неуралне цеви. У овом делу настаје скоро цео нервни систем (енцефалон, цервикална, торакална и лумбална кичма)..

Секундарна неурулација

Остатак неуралне цеви се формира секундарном неурулацијом. Настаје услед кондензације, диференцијације и дегенерације мезенхималних ћелија које се налазе у том подручју. (Цхавез-Цоррал, Лопез-Серна, Леварио-Царрилло, & Санин, 2013).

Ово се дешава у одсуству ектодермалног клица или неуралне плоче. Почиње формирањем медуларне жице кондензацијом мезенхималних ћелија, која се издубљује да би се добила неурална цијев..

Ова цев, која се назива и медуларна цев, настаје из недиференциране масе ћелија које се називају каузалном еминенцијом. Кроз морфогенетске механизме, они ће бити организовани тако да формирају шупљину која ће дати место кичменој мождини сакралне и тртачеве регије..

Када се секундарна неурулација заврши, она се спаја са најкаваднијим делом примарне неурулације.

Измене у процесу неурулације

Могуће је да се промјене јављају током неурулације због генетских мутација или других разлога.

Око 5 или 6 недеља трудноће, већина мозга и лица почиње да се формира. Хемисфере разликују и расту оптичке везикуле, олфакторне луковице и церебелум.

Ако се овај важан тренутак у неуроразвојности промени, најчешће се јављају тешки неуролошки и неуропсихолошки поремећаји. То су обично праћене конвулзивним епизодама.

Измене овог процеса доводе до озбиљних услова. Посебно, ако постоје дефекти у затварању неуралне цеви, који обично нису компатибилни са животом. То је између 1 и 500 живорођених. Најчешћи поремећаји који се јављају због лошег затварања нервне цеви су:

- Аненцефалија: настаје услед слабог затварања предњег дела нервне цеви током неурулације. Карактерише га одсуство неких делова лобање, оштећења мозга и лица, као и срчаних проблема.

-  Спина бифида: настаје услед дефекта неуралне цеви који доводи до непотпуног развоја мозга, кичмене мождине или мождане овојнице (заштитни слојеви који окружују централни нервни систем). Постоји неколико врста спина бифиде: то може бити скривена малформација једног или више пршљенова, или малформација костију, мембране или масти у овој области..

С друге стране, други подтип је менингокела, у којој менинге излазе из отвора кичме и могу бити покривене кожом или не..

Коначно, најозбиљнији подтип је миеломенингоцеле. У том случају, кичмена мождина је изложена и вири кроз отвор кичме. То узрокује парализу у дијеловима тијела који су испод наведеног отвора.

- Енцефалоцела: избочина у облику вреће у којој мозак и мождане овојнице продиру кроз отвор на нивоу лобање.

- Расцјеп непца или расцјеп усне.

Референце

1. Цхавез-Цоррал, Д. В, Лопез-Серна, Н, Леварио-Царрилло, М, & Санин, Л.Х. (2013). Дефекти неуралне цеви и расцјеп усне и непца: морфолошка студија. Интернатионал Јоурнал оф Морпхологи, 31 (4), 1301-1308. 
2. Гаструлација и неурулација. (с.ф.). Преузето 27. априла 2017. из Кенион Цоллеге: биологи.кенион.еду.
3. Неурулација (с.ф.). Преузето 27. априла 2017, из Википедиа: ен.википедиа.орг/вики/Неурулатион.
4. Неурулација (с.ф.). Преузето 27. априла 2017, из Боундлесс: боундлесс.цом.
5. Росселли, М., Матуте, Е., & Ардила, А. (2010). Неуропсихологија развоја дјетета. Мексико, Богота: Уводник Тхе Модерн Мануал.
6. Спина Бифида Информатион Паге. (с.ф.). Преузето 27. априла 2017. године, из Националног института за неуролошке поремећаје и мождани удар: ниндс.них.гов.
7. Пурвес, Д. (2008). Неуросциенце (3. изд.). Едиториал Панамерицана Медицал.