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Desenvolvimento do sistema nervoso Apresentação Nesta unidade, estudaremos o desenvolvimento do sistema nervoso. O esboço primitivo que dará origem ao sistema nervoso surge em torno de 18 dias de desenvolvimento, a placa neural. Da placa neural forma-se o tubo neural que, posteriormente, apresenta uma porção cefálica dilatada, que originará o encéfalo, e uma porção caudal cilíndrica, a futura medula espinal. Durante o fechamento do tubo neural, algumas células que se acham próximas de sua borda permanecem independentes, não ficarão incluídas no tubo neural e nem no ectoderma de revestimento que se refaz por cima do tubo neural. Essas células constituem as cristas neurais, que darão origem ao sistema nervoso periférico. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Explicar a sequência de eventos envolvidos no desenvolvimento do encéfalo e da medula espinal. • Identificar a origem das regiões do sistema nervoso.• Relacionar as células do sistema nervoso com sua origem.• Infográfico Nesse esquema, podemos observar que o tubo neural dará origem ao Sistema Nervoso Central (encéfalo e medula espinal) e as cristas neurais ao Sistema Nervoso Periférico (gânglios e nervos). Conteúdo do livro O sistema nervoso se desenvolve no embrião a partir da placa neural. Essa placa originará o tubo neural que se desenvolverá e formará as estruturas do Sistema Nervoso Central de um adulto, tais como: o cérebro, o cerebelo, o tronco encefálico e a medula espinhal. A crista neural é outra região desenvolvida precocemente no embrião, a qual dará origem ao Sistema Nervoso Periférico (gânglios e nervos). As principais células primitivas que participam do desenvolvimento do sistema nervoso para gerar as células adultas são principalmente: os neuroblastos, os glioblastos e as células mesenquimais. No capítulo Desenvolvimento do Sistema Nervoso, da obra Histologia e Embriologia, você aprenderá a sequência de eventos envolvidos no desenvolvimento sistema nervoso, juntamente com a origem das regiões desse sistema. Além disso, aprenderá também a relacionar as células do sistema nervoso com sua origem. Boa leitura. HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA Adriana Dalpicolli Rodrigues Desenvolvimento do sistema nervoso Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Explicar a sequência de eventos envolvidos no desenvolvimento do encéfalo e da medula espinal. � Identificar a origem das regiões do sistema nervoso. � Relacionar as células do sistema nervoso com sua origem. Introdução O desenvolvimento do sistema nervoso inicia a partir da placa neural logo no início do desenvolvimento do embrião no período gestacional, sendo um dos primeiros sistemas a ser originado. A placa neural dará origem ao tubo neural, que sofrerá modificações e originará as diferentes regiões do sistema nervoso central (SNC): encéfalo (cérebro, cerebelo e tronco encefálico) e medula espinal. A crista neural, que é basicamente resultante de células do tubo neural, dará origem ao sistema nervoso periférico (SNP): gânglios e nervos. Para que sejam formadas as principais células do sistema nervoso adulto (neurônios e células da glia), há células primitivas como neuroblastos, glioblastos e células mesenquimais. Neste capítulo, você vai aprender a explicar sequência de eventos envolvidos no desenvolvimento do encéfalo e da medula espinal, iden- tificar a origem das regiões do sistema nervoso e também relacionar as células do sistema nervoso com sua origem. Desenvolvimento do encéfalo e da medula espinal O desenvolvimento do encéfalo tem início a partir da placa neural, mais especificamente na região cefálica ao quarto par de somitos. A placa neural é uma parte especializada do ectoderma embrionário (região mais externa do embrião). A placa neural forma uma estrutura tubuliforme que recebe o nome de tubo neural. As paredes do tubo neural formam as estruturas neurais do sistema nervoso e a cavidade do tubo neural forma o sistema ventricular. A região cefálica do tubo neural se subdivide nas vesículas encefálicas primá- rias, que consistem em três tumefações ocas em que há enorme proliferação de neurônios em desenvolvimento. Tais vesículas são chamadas: prosencéfalo (encéfalo anterior), mesencéfalo (encéfalo médio) e rombencéfalo (encéfalo posterior). A extremidade caudal/inferior do tubo neural em relação ao quarto ven- trículo permanece praticamente sem se diferenciar e forma a medula espinal. As paredes do tubo neural ficam mais grossas e o tamanho do canal neural diminui. Em torno de 9 a 10 semanas, tem-se um canal central diminuto da medula espinal. A medula espinal, no embrião, é observada estendida por todo o comprimento do canal vertebral, mas à medida que o indivíduo cresce a extremidade caudal dessa medula situa-se em vértebras cada vez mais superiores (MOORE; PERSAUD, 2004; JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2013; MARTIN, 2013; ZIERI, 2014; GARCIA; GARCÍA FERNÁNDEZ, 2012). Por volta da quinta semana embrionária, as vesículas primárias dão origem às vesículas encefálicas secundárias, nas quais o prosencéfalo se divide e origina o telencéfalo (ou hemisfério cerebral) e o diencéfalo (ou tálamo e hipotálamo); o mesencéfalo é mantido, ou seja, não sofre divisão durante o desenvolvimento embrionário; e o rombencéfalo dá origem ao metencéfalo (ou ponte e cerebelo) e ao mielencéfalo (ou bulbo). As cinco vesículas encefálicas e a medula espinal primitiva dão origem a sete estru- turas no adulto: cérebro, diencéfalo, mesencéfalo, ponte, bulbo, cerebelo e medula espinal. O mesencéfalo, a ponte e o bulbo fazem parte do tronco encefálico (MARTIN, 2013; ZIERI, 2014). As estruturas citadas podem ser observadas na Figura 1. Desenvolvimento do sistema nervoso2 Figura 1. Desenvolvimento do encéfalo. Fonte: Zieri (2014, p. 52). Em parte, a conformação complexa do encéfalo maduro é determinada em função de como o encéfalo em desenvolvimento se curva ou dobra. As flexuras ocorrem porque no tronco encefálico e nos hemisférios cerebrais a proliferação das células é imensa e o ambiente que o encéfalo em desen- volvimento ocupa no crânio acaba se tornando restrito. Na formação das três vesículas iniciais, há duas flexuras proeminentes: (1) a flexura cervical, na junção da medula espinal com a extremidade posterior do rombencéfalo, e (2) a flexura mesencefálica, no nível do mesencéfalo. Na formação das cinco vesículas, o crescimento desigual das regiões forma uma terceira flexura, a qual é denominada flexura pontina. Para o nascimento, a flexura mesencefá- lica promove o afastamento do eixo longitudinal do prosencéfalo daquele do mesencéfalo, rombencéfalo e medula espinal (MARTIN, 2013). As flexuras podem ser observadas na Figura 2. 3Desenvolvimento do sistema nervoso Figura 2. Flexuras encefálicas. Fonte: Martin (2013, p. 11). As cavidades dentro das vesículas encefálicas desenvolvem-se no sistema ventricular do encéfalo, e a cavidade caudal/inferior torna-se o canal central da medula espinal. O sistema ventricular contém o líquido cerebrospinal (LCS), também chamado de líquor, que é produzido principalmente pelo plexo coroide e circula no espaço subaracnóideo entre as meninges aracnoide e pia-máter. Conforme ocorre o desenvolvimento das vesículas, a cavidade dentro dos hemisférios cerebrais se divide nos dois ventrículos laterais e no terceiro ventrículo, interconectados por meio de um forame interventricular (forame de Monro). O quarto ventrículo (localizado mais na região caudal/ inferior) desenvolve-se a partir da cavidade dentro do rombencéfalo, se conecta ao terceiro ventrículo pelo aqueduto do mesencéfalo (aqueduto de Silvio) e se funde com o canal central inferiormente (região inferior do bulbo e da medula espinal) (MARTIN, 2013). Os ventrículos em um encéfalo adulto podem ser observados na Figura 3 e são citados de acordo com o seu desenvolvimento na Figura1. Desenvolvimento do sistema nervoso4 Figura 3. Ventrículos encefálicos. Fonte: Martin (2013, p. 23). Processos patológicos podem impedir o fluxo de LCS proveniente do sistema ventricular. Com o desenvolvimento do encéfalo, o aqueduto do mesencéfalo vai se tornando muito estreito em razão da proliferação celular. Esse diâmetro estreito o torna vulnerável aos efeitos constringentes das anormalidades congênitas, tumores ou tumefações decorrentes de traumatismo. Por exemplo, pode ocorrer oclusão nessa região e o LCS continuará sendo produzido pelo plexo coróideo. Se a oclusão ocorrer antes da fusão dos ossos do crânio, o volume ventricular aumenta e o encéfalo se dilata à oclusão, resultando em aumento do tamanho da cabeça. Essa situação recebe o nome de hidrocefalia. Já se a oclusão ocorrer após a fusão dos ossos do crânio, o tamanho do ventrículo aumenta e há aumento da pressão intracraniana, sendo que isso, normalmente, é fatal (MARTIN, 2013). 5Desenvolvimento do sistema nervoso Origem das regiões do sistema nervoso O sistema nervoso é dividido em três partes: SNC, SNP e sistema nervoso autônomo (SNA). O SNC consiste no encéfalo e na medula espinal, citados anteriormente. O SNP consiste nos neurônios localizados fora do SNC, além de nervos (feixes de prolongamentos dos neurônios), os quais unem o encéfalo e a medula com estruturas periféricas. O SNA inclui neurônios que inervam os músculos liso e cardíaco e o epitélio glandular (MOORE; PERSAUD, 2004). O sistema nervoso, de modo geral, se forma a partir da placa neural. O ectoderma embrionário é induzido, pela notocorda e pelo mesoderma pa- raxial, a se diferenciar na placa neural. A partir da placa neural surge o tubo neural, que é diferenciado em SNC, incluindo o encéfalo e a medula espinal. A crista neural, formada também a partir da placa neural, origina as células que formarão o SNP e o SNA (MOORE; PERSAUD, 2004). Na quarta semana de desenvolvimento, o tubo neural começa a se formar. A porção cefálica do tubo, até o quarto par de somitos, formará o encéfalo e a porção caudal formará a medula, ambos componentes do SNC. O SNP é constituído por nervos e gânglios cranianos, espinhas e autônomos, originados principalmente da crista neural. No SNA, o sistema nervoso simpático se origina de células da crista neural, enquanto o sistema nervoso parassimpáticos se origina de neurônios de núcleos do tronco encefálico e da região sacral da medula (MOORE; PERSAUD, 2004). Algumas das estruturas citadas podem ser observadas na Figura 4. Relação das células do sistema nervoso com sua origem As células que constituem o sistema nervoso adulto são basicamente os neurô- nios e as células da glia (neuroglia). O tubo neural, que dará origem ao SNC, é formado por um neuroepitélio pseudoestratificado colunar. Essas células constituem a zona ventricular e darão origem aos neurônios e às células da macróglia na medula. Algumas células neuroepiteliais se diferenciam em neuroblastos (neurônios primordiais). A produção de neuroblastos tem início na oitava semana de desenvolvimento e termina na 22ª semana (MOORE; PERSAUD, 2004; GARCIA; GARCÍA FERNÁNDEZ, 2012; TORTORA; DERRICKSON, 2017). Desenvolvimento do sistema nervoso6 Figura 4. Estruturas embrionárias que originam o sistema nervoso, em especial tubo neural e crista neural. Fonte: Garcia e García Fernández (2012, p. 517). O neuroepitélio também origina as células da macróglia (astrócitos e oligodendrócitos). Após a formação dos neuroblastos, algumas células neu- roepiteliais se diferenciam em glioblastos (células de sustentação primordiais do SNC). Esses glioblastos migram para zonas intermediárias e marginais e se transformam em astroblastos ou oligodendroblastos. Os oligodendroblas- tos darão origem aos oligodendrócitos e os astroblastos darão origem aos astrócitos. Finalmente, as células neuroepiteliais se diferenciam em células ependimárias, que formam o epêndima e revestem o canal central da medula (MOORE; PERSAUD, 2004; JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2013; GARCIA; GARCÍA FERNÁNDEZ, 2012). 7Desenvolvimento do sistema nervoso A micróglia (células menores que as células da macroglia), por sua vez, tem origem a partir de células mesenquimais que alcançam o SNC trazidas com vasos sanguíneos, no final do período fetal. A micróglia tem origem na medula e compõe o sistema mononuclear fagocitário (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2013; GARCIA; GARCÍA FERNÁNDEZ, 2012). Um esquema das células citadas pode ser observado na Figura 5. Figura 5. Células do sistema nervoso. Fonte: Garcia e García Fernández (2012, p. 521). Desenvolvimento do sistema nervoso8 As células da crista neural, que originam o SNP e o SNA, também parti- cipam da formação de outras estruturas, por exemplo: células de Schwann, fibras pré-ganglionares, células satélites dos gânglios, células cromoafins da medula suprarrenal e cartilagem dos arcos branquiais, como se pode ver na Figura 6 (GARCIA; GARCÍA FERNÁNDEZ, 2012). Figura 6. Células originadas pela crista neural. Fonte: Garcia e García Fernández (2012, p. 518). 9Desenvolvimento do sistema nervoso GARCIA, S. M. L.; GARCÍA FERNÁNDEZ, C. Embriologia. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. MARTIN, J. H. Neuroanatomia: texto e atlas. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. ZIERI, R. Anatomia humana. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014. Desenvolvimento do sistema nervoso10 Dica do professor Assista à dica do professor sobre a sequência de eventos que formarão o sistema nervoso central. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/cc3b78e84d0dda0a3f6d57244af334e1 Exercícios 1) Quanto ao desenvolvimento da medula espinal, indique a alternativa correta: A) Algumas células neuroepiteliais da zona ventricular se dividem e se diferenciam em neurônios. B) O desenvolvimento da substância branca medular reduz, finalmente, o lúmen neural ao estreito canal do epêndima. C) Células neuroepiteliais se diferenciam em astroblastos e oligodendroblastos e migram para as zonas intermediária e marginal, onde se transformam em glioblastos. D) As células neuroepiteliais que formam o tubo neural dão origem aos neurônios, às células ependimárias e às células de macróglia. E) Os neurônios dos gânglios raquidianos emitem um prolongamento central que constitui as raízes anteriores dos nervos espinais. 2) Sobre as vesículas cerebrais primárias que se formam durante o desenvolvimento do cérebro, indique a alternativa correta: A) A cavidade do diencéfalo forma a maior parte do terceiro ventrículo. B) O mesencéfalo é constituído por duas vesículas laterais que dão origem aos hemisférios cerebrais. C) Os pedúnculos cerebrais fazem parte do rombencéfalo. D) O mielencéfalo e o metencéfalo fazem parte do cérebro anterior. E) As comissuras cerebrais e a lâmina terminal fazem parte do mesencéfalo. 3) Sobre o desenvolvimento da medula espinal: A) Durante o desenvolvimento da medula espinal, as paredes laterais se engrossam e as regiões superior e inferior se afinam. B) A partir de células da crista neural, desenvolve-se o canal do epêndima. C) As raízes anteriores motoras dos nervos raquidianos saem da medula em ambos os lados do sulco médio posterior. D) As células neuroepiteliais do tubo neural dão origem às células ependimárias. E) A raízes posteriores dos nervos espinais são motoras. 4) A ponte e o cerebelo são derivados: A) Da parte inferior do 4o ventrículo. B) Do mielencéfalo e do metencéfalo, respectivamente. C) Do metencéfalo e do mielencéfalo, respectivamente. D) Ambos do mielencéfalo.E) Ambos do metencéfalo. 5) Produz líquido cefalorraquidiano por um processo de ultrafiltragem do plasma sanguíneo através do endotélio vascular e do epitélio coroide, no interior dos ventrículos: A) Astrócito. B) Glioblasto. C) Vilosidades aracnoides. D) Corpo estriado. E) Plexo coroide. Na prática Como ocorre a maturação do sistema nervoso do feto? O sistema nervoso está completamente formado ao nascimento? Estudos com animais de laboratório e análise de imagens de bebês nos ajudam a entender como se dá o desenvolvimento do sistema nervoso. Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Neuro anatomia - Embriologia do sistema nervoso Neste vídeo conheça um pouco mais sobre os detalhes da embriologia do sistema nervoso. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.youtube.com/embed/Ta9y0NFbEas
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