NEURULACIÓ: CARACTERÍSTIQUES, QUAN I COM ES PRODUEIX - GEOGRAFÍA - 2026

La neurulación és una fase fonamental en el desenvolupament embrionari en què es desenvolupa el tub neural, una estructura que donarà lloc a el cervell ia la medul·la espinal (sistema nerviós central).

Passa en tots els embrions vertebrats, encara que en certes espècies passa per dos processos diferents: la neurulación primària i la secundària. El procés de neurulación s'inicia sobre la tercera o quarta setmana de desenvolupament embrionari.

El desenvolupament del nostre cervell està intervingut per instruccions genètiques, senyals intercel·lulars i la nostra interacció amb el món extern. Inicialment, aquest desenvolupament consisteix en l'establiment d'un sistema nerviós primigeni.

Així, es comença amb la generació de neurones a partir de cèl·lules indiferenciades, la formació de regions cerebrals principals, i la migració de neurones des dels seus llocs de creació fins als seus llocs finals. Això assentarà les bases per a la posterior creació de vies axónicas i establiment de sinapsis (connexions).

El procés de neurulación

Per comprendre el procés de neurulación cal conèixer alguns passos anteriors fonamentals en el desenvolupament embrionari.

Abans que apareguin les cèl·lules que es convertiran en el cervell i medul·la espinal, hi ha unes capes de cèl·lules primitives que són essencials per al posterior desenvolupament de sistema nerviós. Aquestes capes es formen durant l'anomenada "gastrulació", que, com Lewis Wolpert va indicar en 1986:

capes germinatives

Durant aquest delicat període, en el qual una sola làmina de cèl·lules es divideix en les tres capes primitives o capes germinatives:

- Ectodermo o capa externa: dóna lloc a l'epidermis i estructures relacionades com pèls i ungles, a més del sistema nerviós.

- Mesodermo o capa intermèdia: d'ella apareixeran els músculs, ossos, sistema circulatori, i òrgans reproductors i excretors.

- Endodermo o capa interna: donarà lloc a el sistema digestiu i a el sistema respiratori.

El mesoderma i l'endoderma s'invaginan (es dobleguen sobre si mateixos), definint-se la línia mitjana i els eixos anterior-posterior i dorsal-ventral. Aquests eixos són importants perquè en cada àrea de les capes germinals van succeir diferents esdeveniments.

Formació de la notocorda

La gastrulació també té una funció clau, que és la formació de la notocorda. Comença a sorgir als 18 dies de gestació, i consisteix en un cilindre definit de cèl·lules de l'mesoderma que s'expandeixen al llarg de la línia mitjana de l'embrió.

La notocorda es forma a través d'uns moviments cel·lulars que es produeixen durant la gastrulació. A el principi, es forma un tall superficial anomenada fosita primitiva, que va allargant-se fins a constituir la "línia primitiva". A partir d'aquí el mesoderma s'invagina i s'estén cap a dins fins a formar un cilindre.

La notocorda estableix la línia mitjana de l'embrió, que donarà lloc al fet que les dues meitats de el cos siguin simètriques. Aquesta estructura també defineix la posició de el sistema nerviós i és essencial per a la diferenciació neural posterior.

D'aquesta manera, comença el procés de neurulación. La notocorda comença a enviar senyals inductives a l'ectoderm (que està just a sobre d'ella) perquè un grup de cèl·lules neuroectodérmicas es diferenciïn en cèl·lules precursores nervioses. Aquestes últimes són les que formaran part de el sistema nerviós central.

La part de l'ectoderm que cobreix la notocorda es defineix com "placa neural". A mesura que avança la neurulación, la placa neural comença a fer-se més gruixuda acumulant cèl·lules. Aquestes cèl·lules es disposen en dues cadenes a banda i banda de la línia mitjana de la placa neural.

Aquesta última comença a plegar-se en la línia mitjana (adjacent a la notocorda). Això dóna lloc a la rega neural, aproximadament als 20 dies de gestació, que cada vegada es va accentuant més.

La part de la placa neural que està immediatament sobre de la notocorda es denomina "placa de el pis". Mentre que, la part posterior dels extrems excel·lents de el solc es coneixen com a "cresta neural".

Formació de l'tub neural

A poc a poc, les dues cadenes de cèl·lules excel·lents de la placa neural es van doblant, buscant tocar-se. Això dóna lloc a un cilindre anomenat tub neural. El tub neural es tanca i es completa, aproximadament, als 22 dies d'embaràs.

El mesoderma que està al costat de l'tub neural es va tornant més gruixut, dividint-se en unes estructures anomenades "somitas". Aquestes estructures són els precursors de la musculatura i l'esquelet.

Durant la neurulación, diferents parts de l'tub neural desenvoluparan diferents estructures del nostre organisme. Aquests canvis comencen als 24 dies de gestació. D'aquesta manera:

- La part de l'tub neural adjacent als somitas, comença a convertir-se en la medul·la espinal rudimentària.

- La zona de la cresta neural, va donar lloc als ganglis sensitius de el sistema nerviós perifèric.

- Els extrems anteriors de la placa neural, anomenats "plegament neural anterior", van a expandir-junts a la línia mitjana per originar el cervell.

- La cavitat de l'tub neural es convertirà en el sistema ventricular.

Encèfal i medul·la espinal

Així, el tub neural va donar lloc a l'encèfal ia la medul·la espinal. Les cèl·lules de l'tub neural es coneixen com a cèl·lules precursores neurals, que són cèl·lules mare de les que sorgiran més precursors que donin lloc a neurones i cèl·lules glials.

D'altra banda, alguns subgrups de cèl·lules precursores neurals no es divideixen. Es denominen neuroblasts, i van a diferenciar-se en neurones.

Mentre que les cèl·lules de la part ventral de l'tub neural (on hi ha la placa de pis) donaran lloc a la medul·la espinal i la part posterior de l'encèfal.

Als 25 dies de gestació, es poden observar 3 vesícules bàsiques que parteixen de l'tub neural: el prosencèfal, mesencèfal i el rombencéfalo.

Mentre que, als 32 dies, es divideixen en 5 estructures:

- El telencèfal: que dóna lloc a l'escorça cerebral, el cos estriat, el sistema límbic i part de l'hipotàlem.

- El diencèfal: que desenvoluparà el epitàlem, el tàlem i hipotàlem.

- El mesencèfal: que donarà lloc a l'tèctum, tegment i peduncles cerebrals.

- El metencéfalo: que es diferenciarà en cerebel i pont cerebral.

- El mielencèfal: que es convertirà en la medul·la oblonga (bulb raquidi).

Neurulació primària i secundària

La neurulación primària i secundària són dues fases fonamentals en el procés de neurulación. En general, defineixen dos tipus de formació de l'tub neural.

La part anterior d'aquest es formarà mitjançant la neurulación primària i la posterior, per neurulación secundària. Totes dues tenen lloc a el mateix temps, però en llocs diferents.

Cada organisme utilitza diferents graus de neurulación primària i secundària; excepte els peixos, que utilitzen només la secundària.

Neurulació primària

Gran part de l'tub neural es desenvolupa durant la tercera setmana de gestació per la neurulación primària. La seva formació abasta fins a la somita 31, que dóna lloc a la segona vèrtebra sacra de l'espina dorsal.

S'inicia quan les cèl·lules de la placa neural comencen a proliferar ia situar-se en dues cadenes separades per una invaginació en la línia mitjana.

Finalment, les cadenes es dobleguen i s'uneixen, constituint part de l'tub neural. Aquesta part dóna lloc a gairebé tot el sistema nerviós (encèfal, medul·la cervical, toràcica i lumbar).

Neurulació secundària

La resta de l'tub neural es forma mitjançant la neurulación secundària. Sorgeix de la condensació, diferenciació i degeneració de les cèl·lules mesenquimàtiques que estan en aquesta zona. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo, & Sanín, 2013).

Aquesta passa en absència de la capa germinal ectodèrmica o de la placa neural. S'inicia amb la formació d'un cordó medul·lar per la condensació de cèl·lules mesenquimàtiques, que es va ahuecando per donar lloc a el tub neural.

Aquest tub, també anomenat tub medul·lar, sorgeix a partir d'una massa indiferenciada de cèl·lules anomenada eminència causal. A través de mecanismes morfogenètics, es van a organitzar formant una cavitat per donar lloc a la medul·la espinal de la regió sacra i coccígea.

Un cop completada la neurulación secundària, s'uneix a la part més cabal de la neurulación primària.

Alteracions en el procés de neurulación

És possible que durant la neurulación puguin sorgir alteracions per mutacions genètiques o altres motius. Sobre les 5 o 6 setmanes de gestació, es comencen a formar la major part de el cervell i la cara. Els hemisferis es diferencien i creixen les vesícules òptiques, els bulbs olfactoris i el cerebel.

Si aquest moment tan important en el neurodesenvolupament es veu alterat, solen aparèixer trastorns neurològics i neuropsicològics severs. Aquests normalment s'acompanyen d'episodis convulsius.

Les alteracions d'aquest procés donen lloc a condicions greus. Sobretot, si apareixen defectes en el tancament de l'tub neural, que no solen ser compatibles amb la vida. Aquests es donen entre 1 de cada 500 nascuts vius. Els trastorns més comuns que apareixen per un mal tancament de l'tub neural són:

anencefàlia

Ocorre per mal tancament a la part anterior de l'tub neural durant la neurulación. Es caracteritza per l'absència d'algunes parts de l'crani, cervell i malformacions facials, així com problemes cardíacs.

espina bífida

Sorgeix per un defecte de l'tub neural que dóna lloc a un desenvolupament incomplet de el cervell, medul·la espinal o meninges (capes protectores que envolten el sistema nerviós central). Hi ha diversos tipus d'espina bífida: pot ser una malformació oculta d'una o diverses vèrtebres, o malformació d'ossos, membranes o greix en aquesta zona.

D'altra banda, un altre subtipus és el meningocele, en el qual les meninges sobresurten de l'obertura espinal, podent estar cobertes de pell o no.

Finalment, el subtipus més greu és el mielomeningocele. En aquest cas, la medul·la espinal està exposada i sobresurt per l'obertura de la columna. Això ocasiona paràlisi en les parts de el cos que estan per sota d'aquesta obertura.

encefalocele

És un bony en forma de sac en el qual sobresurt l'encèfal i les meninges per una obertura a nivell de l'crani.

Paladar fes o llavi leporí

És un defecte congènit que consisteix en una esquerda o separació en el llavi superior.

referències

1. Chávez-Corral, D. V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M, & Sanín, LH (2013). Defectes de l'Tub Neural i de Llavi i Paladar Fendit: un Estudi Morfològic. International Journal of Morphology, 31 (4), 1301-1308.
2. Gastrulation and Neurulation. (Sf). Recuperat el 27 d'abril de 2017, de Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Neurulation. (Sf). Recuperat el 27 d'abril de 2017, de Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulation. (Sf). Recuperat el 27 d'abril de 2017, de Boundless: boundless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsicologia de el desenvolupament infantil. Mèxic, Bogotà: Editorial El Manual Modern.
6. Spina Bífida Information Page. (Sf). Recuperat el 27 d'abril de 2017, de National Institutes of Neurological Disorders and Stroke: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Neurociència (3a Ed.). Editorial Mèdica Panamericana.