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Neuroanatomia EMBRIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO EMBRIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso é formado pelo espessamento do folheto externo do embrião, o ectoderma, a partir do 20° dia de gestação. Esse espessamento ocorre na porção de ectoderma localizada acima da notocorda, em consequência da ação indutora dessa estrutura sobre o folheto, levando à formação da placa neural. Durante o desenvolvimento, as margens laterais da placa neural se elevam e formam as pregas neurais e entre elas forma-se o sulco neural, que logo é recoberto pelo ectoderma indiferenciado das extremidades, formando uma estrutura cilíndrica e fechada: o tubo neural. Além dessa formação, nos locais de encontro do ectoderma não diferenciado com o diferenciado há formação da crista neural. As duas estruturas finalmente darão origem aos dois componentes do Sistema Nervoso: • Sistema Nervoso Central (SNC), oriundo do tubo neural. • Sistema Nervoso Periférico (SNP), oriundo da crista neural. Imagem retirada de Wikipedia.com Além dos neurônios sensitivos, localizados nos gânglios sensitivos do SNP, a crista neural fragmenta-se e origina os gânglios viscerais do Sistema Nervoso Autônomo (SNA), medula da glândula suprarrenal, melanócitos, células de Schwann, meninges dura-máter e aracnoide-máter. O fechamento do tubo neural ocorre inicialmente na região central da goteira neural e estende-se às extremidades caudal e rostral. As últimas regiões que se fecham são chamadas de neuroporo cranial (rostral), na porção superior, e neuroporo caudal, na região inferior do tubo neural. Nas paredes do tubo neural são originados grupos distintos de neurônios. Na lâmina alar do tubo neural diferenciam-se os neurônios associados à sensibilidade, enquanto na lâmina basal há neurônios essenciais para a motricidade. A lâmina do teto é importante por originar plexos corióideos, responsáveis por grande parte da produção de líquor. A proliferação dos neurônios das paredes do tubo neural é assimétrica e ocorre, principalmente, na região cranial. Dessa forma origina-se o encéfalo primitivo, ou arquencéfalo. Dividido em 3 regiões: • Prosencéfalo, que origina o telencéfalo e diencéfalo. • Mesencéfalo • Rombemcéfalo, que origina metencéfalo e mielencéfalo. Com o avançar do desenvolvimento, o metencéfalo origina o cerebelo e a ponte enquanto o mielencéfalo, na porção inferior, dá origem ao bulbo. Referência: Wikipedia.org Referência: Grinberg LT, Rueb U and Heinsen H (2011) Marrom – cérebro (telencéfalo e diencéfalo. Laranja – mesencéfalo. Verde – ponte e cerebelo. Azul – bulbo e medula espinal. A região distal do tubo neural mantém seu aspecto cilíndrico durante o desenvolvimento embrionário e fetal, formando a medula espinhal. CAVIDADES DO TUBO NEURAL: VENTRÍCULOS A luz do tubo neural persiste em toda sua extensão durante o desenvolvimento, sofrendo, portanto, alterações nos locais de proliferação assimétrica. As regiões dilatadas da luz do tubo neural formam os ventrículos - cavidades revestidas por tecido ependimário, nas quais ocorre produção e circulação de líquor ( líquido cerebrospinal). Representação da dilatação das cavidades do tubo neural. Imagem retirada de Wikimedia Commons. Na região de dilatação na altura das vesículas telencefálicas originam-se os ventrículos laterais, que se conectam por meio dos dois forames interventriculares ao III ventrículo, localizado inferiormente, no diencéfalo. O líquor pode fluir do III ventrículo para o IV ventrículo, cavidade localizada no rombencéfalo, por meio do aqueduto do mesencéfalo. Apesar de contínua com o IV ventrículo, a luz do canal medular é estreita e não tem relevância na produção e circulação de líquor. DIFERENCIAÇÃO E ORGANIZAÇÃO DO TECIDO NERVOSO A diferenciação e organização do tecido ocorrem de forma intensa após a formação do tubo neural, a partir das seguintes etapas: 1. Proliferação e migração neuronal: por divisão assimétrica células precursoras originam os neurônios, que migram para regiões periféricas do sistema, como o córtex cerebral, com o auxílio de precursores de astrócitos (glia radial) e fatores quimiotáticos. 2. Diferenciação neuronal: após migração, o microambiente neural local influencia a diferenciação dos neurônios. Grupos de neurônios, por meio de sinais químicos, alteram expressões gênicas de outros grupos de neurônios, garantindo a diferenciação e especialização dessas células para sua função específica. Além da diferenciação, a resposta química é importante para garantir que as conexões neuronais sejam efetivas e com os neurônios-alvos corretos. O cone de crescimento é a região do neurônio que capta essa informação quimiotática do microambiente, para que o axônio desenvolva e alcance seu alvo de inervação respeitando o direcionamento correto. 3. Sinaptogênese: neste momento são formadas as sinapses neuronais, essenciais para a complexidade das funções cerebrais. 4. Morte neuronal programada: a partir de sinais neurotróficos, há preservação dos neurônios saudáveis. A ausência desses estímulos leva a eliminação dos neurônios em excesso e de sinapses ineficientes. Obs. a morte neuronal programada ocorre gradualmente, de modo que ainda possuímos reserva de neurônios e sinapses na infância. Esse fenômeno, denominado de plasticidade neuronal, é responsável pela alta capacidade de aprendizado na infância e pela reabilitação otimizada das crianças que sofrem lesões cerebrais. 5. Mielinização: é a fase final de desenvolvimento neural. Ocorre em momentos diferentes dependendo da região do sistema nervoso. O córtex frontal do cérebro, por exemplo, termina o processo de mielinização por volta dos trinta anos de idade! CORRELAÇÕES ANATOMOCLÍNICAS A exposição a substâncias teratogênicas como radiação, certos medicamentos, álcool, drogas, infecções congênitas podem afetar o desenvolvimento do sistema nervoso. As alterações são diferentes a depender do momento da gestação em que houve a exposição: • Exposição no 1º trimestre de gestação afeta a proliferação neuronal. Pode levar à microencefalia, por exemplo. • Exposição 2º ou 3º trimestre de gestação: afeta, sobretudo, a migração neuronal e a sinaptogênese, podendo cursar com atraso no neurodesenvolvimento, com deficiência mental. Distúrbios de migração neuronal produzem grupo de neurônios ectópicos que alteram a excitabilidade do local afetado. Há um potencial risco de desencadeamento de crises convulsivas nesta condição. Após o nascimento, a amamentação e alimentação são essenciais por garantirem substratos para a mielinização do sistema nervoso do bebê. Por isso, a desnutrição materna e/ou nos primeiros anos de vida da criança pode desencadear atraso no desenvolvimento neuropsicomotor. Imagem retirada de Pixabay Defeitos do fechamento do tubo neural são graves e em geral ocorrem nas regiões dos neuroporos cranial ou caudal. Entre as alterações de fechamento da porção inferior, três condições são interessantes: a espinha bífida caracteriza-se por um mal fechamento com acometimento apenas da vértebra e normalmente assintomática. Quando há acometimento vertebral mais extenso, mas a medula está íntegra, chamamos de meningocele, que se apresenta como uma bolsa protrusa de líquor envolto pela duramáter na região lombar. Quanda há acometimento ósseo, da dura- máter e de tecido nervoso chamamos de meningomielocele, com risco de déficits neurológicos graves ainda que realizada a correção cirúrgica. Defeitos de fechamento do neuroporo cranial normalmente estão associados à exposição a substâncias teratogênicas. Podem causar anencefalia, condição normalmente fatal na qual o prosencéfalo não se desenvolve. O uso de ácido fólico pré-concepção e durante o primeiro trimestre de gestação pela mãe é um cuidado que reduz aincidência de distúrbios de fechamento do tubo neural. Imagem retirada de Wikipedia.com