НЕЙРУЛЯЦІЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КОЛИ І ЯК ЦЕ ВІДБУВАЄТЬСЯ - GEOGRAFÍA - 2025

Нейруляція є основним етапом в ембріональному розвитку в нервовій трубці, структура , яка призведе до головному і спинному мозку (центральна нервова система) розвивається.

Він зустрічається у всіх хребетних ембріонів, хоча у певних видів він проходить через два різні процеси: первинну та вторинну нейруляцію. Процес нейруляції починається приблизно на третьому-четвертому тижні ембріонального розвитку.

Розвиток нашого мозку опосередковується генетичними інструкціями, міжклітинними сигналами та нашою взаємодією із зовнішнім світом. Спочатку цей розвиток складається із встановлення первинної нервової системи.

Таким чином, він починається з генерації нейронів з недиференційованих клітин, утворенням основних областей мозку та міграцією нейронів з місць їх створення до їхніх кінцевих місць. Це закладе основу для подальшого створення аксональних шляхів та встановлення синапсів (з'єднань).

Процес нейруляції

Для розуміння процесу нейруляції необхідно знати деякі основні попередні кроки ембріонального розвитку.

Перед появою клітин, які мають стати головним і спинним мозком, є шари примітивних клітин, які мають важливе значення для подальшого розвитку нервової системи. Ці шари утворюються під час так званої "гаструляції", яка, як зазначав Льюїс Вулперт у 1986 році:

Зарослі шари

Протягом цього делікатного періоду, коли один аркуш клітин ділиться на три примітивні шари або зародкові шари:

- Ектодерма або зовнішній шар: породжує епідерміс та супутні структури, такі як волосся та нігті, а також нервову систему.

- Мезодерма або проміжний шар: з неї з’являться м’язи, кістки, кровоносна система, репродуктивні та видільні органи.

- Ентодерма або внутрішній шар: це призведе до травної та дихальної системи.

Мезодерма та ентодерма впадають (складаються над собою), визначаючи середню і передньо-задню та спинно-вентральну осі. Ці осі важливі, оскільки в кожній області зародкових шарів будуть відбуватися різні події.

Формування нотохорди

Гаструляція також має ключову функцію, а саме - формування нотохорди. Він починає виходити на 18 день гестації і складається з визначеного циліндра клітин мезодерми, який розширюється по середній лінії ембріона.

Нотохорда утворюється за рахунок клітинних рухів, які виникають під час гаструляції. Спочатку утворюється поверхнева щілина, яка називається примітивною ямою, яка подовжується до тих пір, поки вона не складе «примітивну лінію». Звідти мезодерма впадає і простягається всередину, утворюючи циліндр.

Нотохорда встановлює середню лінію ембріона, в результаті чого обидві половини тіла будуть симетричними. Ця структура також визначає положення нервової системи і має важливе значення для задньої нервової диференціації.

Таким чином починається процес нейруляції. Нотохорда починає посилати індуктивні сигнали в ектодерму (яка знаходиться трохи вище неї) для групи нейроектодермальних клітин, щоб диференціюватися в клітини нервових попередників. Останні - це ті, які будуть входити до центральної нервової системи.

Частина ектодерми, яка охоплює нотохорду, визначається як "нейронна пластинка". У міру прогресування нейруляції нервова пластина починає товщати, накопичуючи клітини. Ці клітини розташовані в двох ланцюгах по обидві сторони від середньої лінії нейронної пластини.

Остання починає складатись по середній лінії (поруч із нотохордою). Це спричиняє виникнення нервової борозни, приблизно на 20 день гестації, яка стає все більш і більш акцентованою.

Частина нейронної пластини, яка знаходиться безпосередньо над нотохордою, називається «плитою підлоги». Тоді як задня частина виступаючих кінців борозни відома як «нервовий гребінь».

Формування нервової трубки

Потроху два виступаючі клітинні ланцюги нейронної пластини згинаються, прагнучи доторкнутися. Це призводить до отримання циліндра, який називається нервовою трубкою. Невральна трубка закривається і завершується приблизно на 22 день вагітності.

Мезодерма поруч з нервовою трубкою потовщується, поділяючись на структури, що називаються "сомітами". Ці структури є попередниками мускулатури та скелета.

Під час нейруляції в різних частинах нервової трубки будуть розвиватися різні структури в нашому тілі. Ці зміни починаються на 24 день вагітності. Таким чином:

- Частина нервової трубки, що прилягає до сомітів, починає перетворюватися на рудиментарний спинний мозок.

- Область нервового гребеня спричинить сенсорні ганглії периферичної нервової системи.

- Передні кінці нейронної пластинки, що називаються «передня нервова складка», розширяться разом по середній лінії, щоб зароджувати мозок.

- Порожнина нервової трубки стане шлуночковою системою.

Головний і спинний мозок

Таким чином, нервова трубка породить головний і спинний мозок. Клітини нервової трубки відомі як клітини нейронних попередників, які є стовбуровими клітинами, з яких вийде більше попередників, що породжують нейрони та гліальні клітини.

З іншого боку, деякі підмножини клітин нейронних попередників не діляться. Їх називають нейробластами, і вони будуть диференціюватися в нейрони.

У той час як клітини вентральної частини нервової трубки (там, де знаходиться підлога пластини) йдуть, щоб породити спинний мозок і задню частину мозку.

На 25 день гестації можна побачити 3 основні везикули, що виходять з нервової трубки: передній мозок, середній мозок і ромбенцефалон.

Хоча, за 32 дні, вони діляться на 5 структур:

- теленцефалон: який породжує кору головного мозку, стриатум, лімбічну систему та частину гіпоталамуса.

- Діенцефалон: який розвиватиме епіталамус, таламус та гіпоталамус.

- Середній мозок: який породжує тектум, тегменти і мозкові плодоніжки.

- Метанфалон: який буде диференціюватися в мозочок і мозковий міст.

- Мієлефанфалон: який стане мозковим стовбуром (довгастий мозок).

Первинна і вторинна нейруляція

Первинна і вторинна нейруляція - це дві основні фази процесу нейруляції. Загалом вони визначають два типи формування нервової трубки.

Передня її частина формуватиметься через первинну нейруляцію, а задня - шляхом вторинної нейруляції. Обидва трапляються одночасно, але в різних місцях.

Кожен організм використовує різний ступінь первинної та вторинної нейруляції; крім риби, яка використовує лише вторинну.

Первинна нейруляція

Значна частина нервової трубки розвивається на третьому тижні вагітності від первинної нейруляції. Його утворення поширюється на соміт 31, що породжує другий крижовий хребець хребта.

Він починається, коли клітини нейронної пластини починають розмножуватися і розташовуватися в двох ланцюгах, розділених інвагінацією в середній лінії.

Нарешті, ланцюги зігнуті і з'єднані, складаючи частину нервової трубки. Ця частина породжує майже всю нервову систему (головний мозок, шийний, грудний та поперековий відділи спинного мозку).

Вторинна нейруляція

Залишок нервової трубки утворюється вторинною нейруляцією. Він виникає внаслідок конденсації, диференціювання та дегенерації мезенхімальних клітин, що знаходяться в цій області. (Чавес-Коррал, Лопес-Серна, Леваріо-Каррільо, & Санін, 2013).

Це відбувається за відсутності ектодермального зародкового шару або нейронної пластини. Він починається з утворення медулярного канатика конденсацією мезенхімальних клітин, яка випинається, щоб породжувати нервову трубку.

Ця трубка, яку також називають медулярною трубкою, виникає з недиференційованої маси клітин, що називається причинно-наслідковою. За допомогою морфогенетичних механізмів вони організовуються, утворюючи порожнину, щоб породжувати спинний мозок крижово-куприкової області.

Після завершення вторинної нейруляції вона приєднується до найбільш каудальної частини первинної нейруляції.

Зміни в процесі нейруляції

Можливо, що зміни можуть виникнути під час нейруляції через генетичні мутації чи інші причини. Приблизно через 5 або 6 тижнів вагітності більша частина мозку та обличчя починає формуватися. Півкулі диференціюються і зростаються зорові пухирці, нюхові цибулини та мозочок.

Якщо цей важливий момент нейророзвитку змінено, зазвичай з’являються важкі неврологічні та нейропсихологічні розлади. Зазвичай вони супроводжуються судомами.

Зміни в цьому процесі призводять до серйозних умов. Особливо, якщо є дефекти закриття нервової трубки, які зазвичай не сумісні з життям. Вони трапляються між 1 на кожні 500 живонароджених. Найпоширенішими розладами, які з’являються через погане закриття нервової трубки, є:

Аненцефалія

Він виникає через погане закриття в передній частині нервової трубки під час нейруляції. Для нього характерна відсутність деяких ділянок черепа, пороків мозку та обличчя, а також проблеми з серцем.

Спина біфіда

Він виникає з-за дефекту нервової трубки, який призводить до неповного розвитку мозку, спинного мозку або менінгів (захисних шарів, що оточують центральну нервову систему). Існує кілька типів спина біфіда: це може бути прихована вада розвитку одного або декількох хребців, або деформація кісток, оболонок або жиру в цій області.

З іншого боку, ще одним підтипом є менінгоцеле, при якому менінги виступають із спинного отвору і можуть або не можуть покриватися шкірою.

Нарешті, найсерйозніший підтип - мієломенінгоцеле. У цьому випадку спинний мозок оголюється і виступає через отвір хребта. Це викликає параліч у частинах тіла, які знаходяться нижче цього отвору.

Енцефалоцеле

Це мішкоподібна грудочка, в якій мозок і менінги виступають через отвір на рівні черепа.

Розщеплення піднебіння або розріз губи

Це вроджений дефект, який складається з розриву або відділення у верхній губі.

Список літератури

1. Чавес-Коррал, D. V, Лопес-Серна, N, Леваріо-Каррільо, М і Санін, LH (2013). Дефекти нервової трубки та розщеплення губ та піднебіння: морфологічне дослідження. Міжнародний журнал морфології, 31 (4), 1301-1308.
2. Гаструляція та нейруляція. (sf). Отримано 27 квітня 2017 року з коледжу Кеніон: biology.kenyon.edu.
3. Нейруляція. (sf). Отримано 27 квітня 2017 року з Вікіпедії: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Нейруляція. (sf). Отримано 27 квітня 2017 року з Boundless: borderless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Нейропсихологія розвитку дитини. Мексика, Богота: Редакція El Manual Moderno.
6. Інформаційна сторінка спіна Біфіда. (sf). Отримано 27 квітня 2017 року з Національних інститутів неврологічних розладів та інсульту: ninds.nih.gov.
7. Первес, Д. (2008). Нейрологія (3-е видання). Редакція Médica Panamericana.