NEURULATIE: KENMERKEN, WANNEER EN HOE HET OPTREEDT - GEOGRAFÍA - 2026

De neurulatie is een fundamentele fase in de embryonale ontwikkeling in de neurale buis, een structuur die zal leiden tot de hersenen en het ruggenmerg (centraal zenuwstelsel) ontwikkelt.

Het komt voor in alle gewervelde embryo's, hoewel het bij bepaalde soorten twee verschillende processen doorloopt: primaire en secundaire neurulatie. Het neurulatieproces begint rond de derde of vierde week van de embryonale ontwikkeling.

De ontwikkeling van onze hersenen wordt gemedieerd door genetische instructies, intercellulaire signalen en onze interactie met de buitenwereld. In eerste instantie bestaat deze ontwikkeling uit het tot stand brengen van een primair zenuwstelsel.

Het begint dus met het genereren van neuronen uit ongedifferentieerde cellen, de vorming van de belangrijkste hersenregio's en de migratie van neuronen van hun plaats van creatie naar hun uiteindelijke plaats. Dit zal de basis leggen voor de daaropvolgende creatie van axonale paden en het tot stand brengen van synapsen (verbindingen).

Het neurulatieproces

Om het neurulatieproces te begrijpen, is het nodig om enkele fundamentele eerdere stappen in de embryonale ontwikkeling te kennen.

Voordat de cellen verschijnen die de hersenen en het ruggenmerg moeten worden, zijn er lagen primitieve cellen die essentieel zijn voor de latere ontwikkeling van het zenuwstelsel. Deze lagen worden gevormd tijdens de zogenaamde “gastrulatie”, die, zoals Lewis Wolpert in 1986 aangaf:

Kiemlagen

Tijdens deze delicate periode, waarin een enkel vel cellen zich splitst in de drie primitieve lagen of kiemlagen:

- Ectoderm of buitenste laag: geeft aanleiding tot de epidermis en verwante structuren zoals haar en nagels, evenals het zenuwstelsel.

- Mesoderm of tussenlaag: daaruit zullen de spieren, botten, de bloedsomloop en voortplantings- en uitscheidingsorganen verschijnen.

- Endoderm of binnenste laag: het geeft aanleiding tot het spijsverteringsstelsel en de luchtwegen.

Het mesoderm en het endoderm invagineren (vouwen over zichzelf) en definiëren de middellijn en de anterieur-posterieure en dorsaal-ventrale assen. Deze assen zijn belangrijk omdat in elk gebied van de kiembladen verschillende gebeurtenissen zullen plaatsvinden.

Vorming van het notochord

Gastrulatie heeft ook een sleutelfunctie, namelijk de vorming van de notochord. Het begint te verschijnen na 18 dagen zwangerschap en bestaat uit een gedefinieerde cilinder van mesodermcellen die uitzetten langs de middellijn van het embryo.

Het notochord wordt gevormd door cellulaire bewegingen die optreden tijdens gastrulatie. In eerste instantie wordt een oppervlakkige spleet gevormd, de primitieve put genaamd, die langer wordt totdat deze de "primitieve lijn" vormt. Van daaruit dringt het mesoderm binnen en strekt zich naar binnen uit om een ​​cilinder te vormen.

De notochord bepaalt de middellijn van het embryo, wat ertoe leidt dat beide helften van het lichaam symmetrisch zijn. Deze structuur bepaalt ook de positie van het zenuwstelsel en is essentieel voor posterieure neurale differentiatie.

Op deze manier begint het neurulatieproces. Het notochord begint inductieve signalen naar het ectoderm (dat zich er net boven bevindt) te sturen voor een groep neuroectodermale cellen om zich te differentiëren tot zenuwprecursorcellen. De laatste zijn degenen die deel zullen uitmaken van het centrale zenuwstelsel.

Het deel van het ectoderm dat het notochord bedekt, wordt gedefinieerd als de "neurale plaat". Naarmate de neurulatie vordert, begint de neurale plaat dikker te worden, waardoor cellen worden verzameld. Deze cellen zijn gerangschikt in twee ketens aan weerszijden van de middellijn van de neurale plaat.

De laatste begint te vouwen in de middellijn (grenzend aan de notochord). Dit geeft aanleiding tot de neurale sulcus, ongeveer na 20 dagen zwangerschap, die steeds meer geaccentueerd wordt.

Het deel van de neurale plaat dat zich direct boven het notochord bevindt, wordt de "vloerplaat" genoemd. Terwijl het achterste deel van de uitstekende uiteinden van de sulcus bekend staat als de "neurale top".

Neurale buisvorming

Beetje bij beetje buigen de twee uitstekende celketens van de neurale plaat zich om elkaar te raken. Dit resulteert in een cilinder die de neurale buis wordt genoemd. De neurale buis sluit en is voltooid na ongeveer 22 dagen zwangerschap.

Het mesoderm naast de neurale buis wordt dikker en verdeelt zich in structuren die "somieten" worden genoemd. Deze structuren zijn de voorlopers van het spierstelsel en het skelet.

Tijdens neurulatie zullen verschillende delen van de neurale buis verschillende structuren in ons lichaam ontwikkelen. Deze veranderingen beginnen na 24 dagen zwangerschap. Dus:

- Het deel van de neurale buis dat grenst aan de somieten, begint het rudimentaire ruggenmerg te worden.

- Het gebied van de neurale top zal aanleiding geven tot de sensorische ganglia van het perifere zenuwstelsel.

- De voorste uiteinden van de neurale plaat, de "anterieure neurale vouw" genoemd, zullen samen uitzetten in de middellijn om de hersenen te vormen.

- De holte van de neurale buis wordt het ventriculaire systeem.

Hersenen en ruggenmerg

De neurale buis zal dus aanleiding geven tot de hersenen en het ruggenmerg. De cellen van de neurale buis staan ​​bekend als neurale voorlopercellen, dit zijn stamcellen waaruit meer voorlopers zullen voortkomen die aanleiding geven tot neuronen en gliacellen.

Aan de andere kant delen sommige subsets van neurale voorlopercellen niet. Ze worden neuroblasten genoemd en ze zullen differentiëren tot neuronen.

Terwijl de cellen van het ventrale deel van de neurale buis (waar de vloerplaat zich bevindt) gaan leiden tot het ruggenmerg en het achterste deel van de hersenen.

Na 25 dagen zwangerschap zijn 3 basisblaasjes te zien die uit de neurale buis komen: de voorhersenen, middenhersenen en rhombencephalon.

Terwijl ze na 32 dagen zijn onderverdeeld in 5 structuren:

- Het telencephalon: waaruit de hersenschors, het striatum, het limbisch systeem en een deel van de hypothalamus ontstaan.

- Het diencephalon: dat de epithalamus, thalamus en hypothalamus zal ontwikkelen.

- De middenhersenen: die aanleiding geven tot het tectum, tegmentum en cerebrale steeltjes.

- Het metancephalon: dat zich zal differentiëren in het cerebellum en de cerebrale brug.

- Het myelencephalon: dit wordt de hersenstam (medulla oblongata).

Primaire en secundaire neurulatie

Primaire en secundaire neurulatie zijn twee fundamentele fasen in het neurulatieproces. Over het algemeen definiëren ze twee soorten neurale buisvorming.

Het voorste deel ervan wordt gevormd door primaire neurulatie en het achterste deel door secundaire neurulatie. Beide komen tegelijkertijd voor, maar op verschillende plaatsen.

Elk organisme gebruikt verschillende graden van primaire en secundaire neurulatie; behalve vissen, die alleen de secundaire gebruiken.

Primaire neurulatie

Een groot deel van de neurale buis ontwikkelt zich tijdens de derde week van de zwangerschap door primaire neurulatie. Zijn formatie strekt zich uit tot somiet 31, die aanleiding geeft tot de tweede sacrale wervel van de wervelkolom.

Het begint wanneer de cellen van de neurale plaat zich beginnen te vermenigvuldigen en zich in twee ketens bevinden, gescheiden door een invaginatie in de middellijn.

Ten slotte worden de kettingen gebogen en samengevoegd en vormen ze een deel van de neurale buis. Dit deel geeft aanleiding tot bijna het gehele zenuwstelsel (hersenen, cervicaal, thoracaal en lumbaal ruggenmerg).

Secundaire neurulatie

De rest van de neurale buis wordt gevormd door secundaire neurulatie. Het komt voort uit de condensatie, differentiatie en degeneratie van de mesenchymale cellen die zich in dat gebied bevinden. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo en Sanín, 2013).

Dit gebeurt bij afwezigheid van de ectodermale kiemlaag of neurale plaat. Het begint met de vorming van een medullair koord door de condensatie van mesenchymale cellen, die uithollen om de neurale buis te doen ontstaan.

Deze buis, ook wel de medullaire buis genoemd, komt voort uit een ongedifferentieerde massa cellen die de causale eminentie wordt genoemd. Door morfogenetische mechanismen zijn ze georganiseerd om een ​​holte te vormen die aanleiding geeft tot het ruggenmerg van het sacrale en coccygeale gebied.

Nadat de secundaire neurulatie is voltooid, voegt het zich bij het meest caudale deel van de primaire neurulatie.

Veranderingen in het neurulatieproces

Het is mogelijk dat tijdens de neurulatie veranderingen optreden als gevolg van genetische mutaties of andere redenen. Rond 5 of 6 weken zwangerschap beginnen de meeste hersenen en gezicht zich te vormen. De hemisferen differentiëren en de optische blaasjes, de reukbollen en het cerebellum groeien.

Als dit belangrijke moment in de neurologische ontwikkeling verandert, treden meestal ernstige neurologische en neuropsychologische aandoeningen op. Deze gaan meestal gepaard met toevallen.

Wijzigingen in dit proces leiden tot ernstige aandoeningen. Vooral als er defecten zijn in de sluiting van de neurale buis, die meestal niet compatibel zijn met het leven. Deze komen voor tussen 1 op de 500 levendgeborenen. De meest voorkomende aandoeningen die optreden als gevolg van een slechte sluiting van de neurale buis zijn:

Anencefalie

Het treedt op vanwege een slechte sluiting in het voorste deel van de neurale buis tijdens neurulatie. Het wordt gekenmerkt door de afwezigheid van sommige delen van de schedel, misvormingen van de hersenen en het gezicht, evenals hartproblemen.

Spina bifida

Het komt voort uit een neuraal buisdefect dat resulteert in een onvolledige ontwikkeling van de hersenen, het ruggenmerg of hersenvliezen (beschermende lagen die het centrale zenuwstelsel omringen). Er zijn verschillende soorten spina bifida: het kan een verborgen misvorming van een of meer wervels zijn, of een misvorming van botten, vliezen of vet in dit gebied.

Aan de andere kant is een ander subtype de meningocele, waarbij de hersenvliezen uit de opening van de wervelkolom steken en al dan niet bedekt zijn met huid.

Ten slotte is het meest ernstige subtype myelomeningocele. In dit geval wordt het ruggenmerg blootgelegd en steekt het uit door de opening van de wervelkolom. Dit veroorzaakt verlamming in de delen van het lichaam die zich onder deze opening bevinden.

Encephalocele

Het is een zakvormige knobbel waarin de hersenen en hersenvliezen door een opening ter hoogte van de schedel steken.

Gespleten gehemelte of gespleten lip

Het is een aangeboren afwijking die bestaat uit een spleet of scheiding in de bovenlip.

Referenties

1. Chávez-Corral, D. V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M en Sanín, LH (2013). Neurale buisdefecten en gespleten lip en gehemelte: een morfologische studie. International Journal of Morphology, 31 (4), 1301-1308.
2. Gastrulatie en neurulatie. (sf). Opgehaald op 27 april 2017, van Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Neurulatie. (sf). Opgehaald op 27 april 2017, van Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulatie. (sf). Opgehaald op 27 april 2017, van Boundless: boundless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., en Ardila, A. (2010). Neuropsychologie van de ontwikkeling van kinderen. Mexico, Bogotá: Redactie El Manual Moderno.
6. Spina Bifida-informatiepagina. (sf). Opgehaald op 27 april 2017, van de National Institutes of Neurological Disorders and Stroke: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Neuroscience (3e Ed.). Redactioneel Médica Panamericana.