La neurulació és la formació del tub neural a partir de cèl·lules ectodèrmiques durant el desenvolupament embrionari. El tub neural es desenvolupa posteriorment en les estructures individuals de la central sistema nerviós. En els trastorns de la neurulació, la formació del tub neural és defectuosa, cosa que pot provocar diverses malformacions de la sistema nerviós.
Què és la neurulació?
La neurulació, en el context del desenvolupament embrionari, és la formació del tub neural a partir de les cèl·lules ectodèrmiques. Es tracta d’una estructura de teixit embrionari que es forma a partir del dia 19 de desenvolupament embrionari. L’humà embrió es diferencia en capes cel·lulars diferents al començament del desenvolupament embrionari. Aquestes capes cel·lulars s’anomenen cotiledons i es formen durant la gastrulació. Els humans són triploblàstics i, per tant, tenen tres capes germinals: l’entoderma interior, el mesoderma de la línia mitjana i l’ectoderma extern. Les capes germinals estan programades per desenvolupar teixits específics. El desenvolupament de la central sistema nerviós en els vertebrats comença amb la formació de l’anomenat tub neural. Es tracta d’una estructura de teixit embrionari que es forma a partir de la convergència i fusió dels plecs neuronals a partir del dia 19 de desenvolupament embrionari. Aquest procés s’anomena neurulació i correspon al plegament de l’ectoderma neuronal des de l’estructura primària de l’ectoderma extern. La neurulació es produeix sota la influència de substàncies de senyalització. Aquests missatgers s’originen a partir de cèl·lules del mesoderma axial.
Funció i tasca
La neurulació primària es desenvolupa per fases. Inicialment, la placa neuronal es delimita a la superfície de l’ectoderma. La zona ectoderma rostral davant del primordial boca i la ratlla primitiva s’espessa en forma única durant aquests processos. En la següent fase, els marges de la placa neuronal s’eixamplen per formar protuberàncies neuronals, donant lloc a depressió al mig anomenat solc neuronal. Les cèl·lules de la línia mitjana s’uneixen al notocordi i formen el punt més profund del solc neural. Durant la fase posterior, les serralades neuronals formen plecs neuronals. Aquests plecs es troben al mig en un recorregut ampli i tanquen el solc neuronal per la seva fusió. Així, l’antiga ranura neuronal es converteix en el tub neural. La fusió del plec neuronal té lloc a partir de la (N-) cadherina molècules de les membranes cel·lulars. En la següent fase de la neurulació, el neuroectoderma es separa del cotiledó exterior. L'ectoderma restant creix junt per sobre d'ell per formar l'ectoderma superficial i migra cap al embrió interior. Les cèl·lules de l’antic marge de la placa neuronal formen les anomenades crestes neuronals a banda i banda del tub neural. El tub neural és l’origen del sistema nerviós central. Es plega al voltant del 25è dia de desenvolupament. L'obertura anterior de l'estructura es tanca abans que es tanqui l'obertura posterior, cosa que permet el cervell per desenvolupar-se a la secció anterior del tub neural. Les seccions més posteriors formen el medul · la espinal. La neurulació és induïda per segons missatgers derivats del notocordi. Els factors proteics com el noggin i la follistatina inhibeixen la progressió cap a la superfície epiteli i permeten l'accés als gens del desenvolupament del teixit nerviós. Juntament amb els factors de creixement, participen en la diferenciació regional d’estructures. A la placa neuronal medial, les cèl·lules de l’ectoderma estan ancorades al notocordi amb selectivitat. Primer es localitzen en llinatges medials i més tard es fonen en dues formacions dorsolaterals, formant així els punts forts del procés de formació. Per tant, es poden aconseguir canvis de forma cel·lular mitjançant reordenaments coordinats amb precisió de les parts del citoesquelet. En coordinació amb els processos de creixement del compost cel·lular, s’aconsegueix així la protuberància o la retracció de determinades estructures. En forma de pilar, els punts de pivot fixos permeten un creixement coordinat i, per tant, una configuració precisa del tub neural. Durant la neurulació secundària, es formen cavitats plenes de líquid a la cadena cel·lular i es fusionen en una estructura tubular. L’estructura es connecta amb la llum de l’estructura i és plena del neuroepiteli. Així, en el segon mes embrionari, un segment caudal s’uneix al tub neural, que es compon de cèl·lules mesodèrmiques i es desenvolupa en el segment caudal del medul · la espinal. Aquesta neurulació secundària s’inicia en humans però no continua formant una estructura implicada de la cua.
Malalties i malalties
La neurulació incompleta o defectuosa provoca malformacions del sistema nerviós central. Els trastorns de la neurulació també s’anomenen disrafies i es divideixen en diferents subtipus segons el moment de la seva aparició. Els trastorns del despreniment del tub neural formen un gran grup de disrafies amb diferents manifestacions. Quan els trastorns de neurulació comencen a la tercera i quarta setmana de gestació (embaràs), es desenvolupen malformacions disràfiques del sistema nerviós. Aquestes malformacions es deuen a pertorbacions en el tancament del tub neural i poden manifestar-se, per exemple, en una formació de fissures crani amb defectes meningeals i cerebrals. Craniorachischisis totalis és probablement la forma més pronunciada de trastorn de la neurulació i exposa el cervell i medul · la espinal per obrir líquid amniòtic. Teixit connectiu hi ha formacions presents en lloc del teixit neuronal. L'anencefàlia és una malformació una mica més lleu. En aquest trastorn, la cúpula cranial està absent, però la tronc cerebral i cerebel solen estar presents. No obstant això, els nens amb aquesta forma més suau poques vegades sobreviuen els primers mesos. Els defectes de la línia mitjana també són trastorns de la neurulació i s’hi associen cervell malformacions o danys cerebrals secundaris. Un exemple de trastorns d’aquest tipus és la síndrome de Meckel-Gruber. Els trastorns de la neurulació són dels més freqüents a la medul·la espinal. Espina bífida occulta és el millor exemple d’aquesta manifestació, sovint asintomàtica. Espina bífida la cística també afecta la columna vertebral i s’associa amb paràlisi i alteracions sensorials. En aquest context, es distingeix una forma oberta d’una forma hiperspellada. Altres malformacions basades en trastorns de la neurulació inclouen siringomièlia i diplomièlia.
