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Desenvolvimento Do Sistema Nervoso (Aula 1) Profª Luana de Almeida Pereira luana_almeidap@hotmail.com Gastrulação • Início da gastrulação -> formação da LINHA PRIMITIVA • Linha primitiva: faixa linear de células que surge no plano medial do EPIBLASTO Proliferação e migração de células Gastrulação Formação dos três folhetos embrionários; Gastrulação • Ectoderma: pele e o sistema nervoso; • Endoderma: sistemas respiratórios e digestivos; • Mesoderma: tecido conjuntivo, células do sangue, o coração, o sistema urogenital e partes da maioria dos órgãos internos Como o ectoderme se diferencia em pele e SN?? Centros de sinalização: produção de moléculas indutoras • Organizadores neurais: 1. Endoderme visceral anterior 2. Nó primitivo 3. Placa precordal ( estruturas da cabeça) 4. Notocorda Como o ectoderme se diferencia em pele e SN?? O enxerto de outro nó primitivo em um hospedeiro induz a formação de 2 tubos neurais. Notocorda como centro sinalizador • Se estende do nó primitivo à membrana bucofaríngea • Fornecimento de sinais para o desenvolvimento do SN -> INDUÇÃO NEURAL CENTRO SINALIZADOR: Induz o ectoderma sobrejacente a espessar-se e formar a PLACA NEURAL Notocorda como centro sinalizador • BMP (Proteína morfogênica do osso) • Moléculas inibidoras de BMP: noguina e cordina Placa neural Mesoderma Paraxial • Produção de BMP pelo ectoderma • O BLOQUEIO DA SINALIZAÇÃO DE BMP induz a diferenciação neural • Secreção de NOGUINA E CORDINA pela notocorda e mesoderme paraxial Indução Neural • Placa Neural: alteração na morfologia das células ectodérmicas -> células neuroepiteliais Indução Neural 1 1 2 2 3 3 O bloqueio da sinalização de BMP induz a diferenciação neural Indução Neural Placa neural Mesoderma Paraxial Placa Neural A inibição da sinalização de BMP induz a formação da placa neural no ectoderma -> Neuroectoderma Indução Neural A expressão diferencial de proteínas de adesão também caracteriza a diferenciação do ectoderma Neurulação Formação do TUBO NEURAL: 1. Espessamento de células epiteliais do ectoderma -> PLACA NEURAL 2. Moldagem da placa neural: mais estreita e mais longa -> Prolongamento Convergente Prolongamento convergente: migração de células em direção a linha média . Placa neural em formato de chave 3. Dobramento lateral da Placa Neural: Mudança morfológica das células: alteração na posição do núcleo e contração de filamentos de actina Ponto de articulação mediano Elevação lateral das pregas neurais 4. Fusão do ápice das pregas neurais, separação do tubo neural da porção ectodérmica e formação da crista neural. Neurulação Após a junção do ápice das pregas neurais, a crista neural se desprende do tubo neural. Neurulação x BMP Neurulação Fechamento do TUBO NEURAL: • 21 à 22 dias de desenvolvimento • Centro em direção a região cefálica e caudal Neurulação Fechamento do TUBO NEURAL: • Neuroporo anterior (cefálica) e Neuroporo posteiror (caudal) -> regiões não fechadas do tubo neural • Fechamento no 25º dia Organização dorso-ventral do tubo neural Placa do teto Placa do assoalho SHH Gradiente de Sonic Hedgehog dirige a formação de motoneurônios SHH e BMP levam a transcrição diferencial de genes Como o tubo neural forma as estruturas do SNC? Segmentação do TUBO NEURAL • Subdivisões da região formadora do encéfalo: 1. Encéfalo anterior -> PROSENCÉFALO 2. Encéfalo médio -> MESENCÉFALO 3. Encéfalo posterior -> ROMBENCÉFALO 1. Telencéfalo 2. Diencéfalo 1. Metencéfalo 2. Mielencéfalo Formação das principais subdivisões do cérebro Vesículas encefálicas primárias se subdividem em 5 vesículas encefálicas secundárias ( durante a 5ª semana) Plano sagital Formação das principais subdivisões do cérebro Formação das principais subdivisões do cérebro • Identidade do segmento • Expressão coincide com a formação das características morfológicas. • Grupos de genes-> em humanos são 4 grupos distribuídos em cromossomos diferentes. Genes homeóticos Genes homeóticos 4 processos fundamentais para o desenvolvimento: Bases celulares do desenvolvimento Proliferação Diferenciação Prolongamentos Bases celulares do desenvolvimento: PROLIFERAÇÃO Bases celulares do desenvolvimento: PROLIFERAÇÃO Bases celulares do desenvolvimento: PROLIFERAÇÃO Proliferação Diferenciação Bases celulares do desenvolvimento: PROLIFERAÇÃO Bases celulares do desenvolvimento: PROLIFERAÇÃO Como os neurônios se organizam em camadas? Migração: 1. Região apropriada 2. Formação de conexões 3. Córtex, cerebelo, hipocampo e medula-> regiões em camadas 4. Neuropatologias Bases celulares do desenvolvimento: Glia Radial Bases celulares do desenvolvimento: Glia Radial • Cronologia de diferenciação Bases celulares do desenvolvimento: Glia Radial Bases celulares do desenvolvimento: Diferenciação Interação células-células • Delta ligante para o receptor Notch • A ativação de Notch inibi genes pró-neurais Neuroblasto Glioblasto Bases celulares do desenvolvimento: Diferenciação Bases celulares do desenvolvimento: Diferenciação Bases celulares do desenvolvimento: Diferenciação • Comunicação • Sinaptogênese • Cone de crescimento: região expandida do citoplasma -> FILOPÓDIOS Formação dos circuitos neurais: Crescimento axonal Formação dos circuitos neurais: Crescimento axonal O crescimento do cone depende da interação com o meio extracelular Formação dos circuitos neurais: Crescimento axonal Formação dos circuitos neurais: Crescimento axonal Formação dos circuitos neurais: Estabelecimento sináptico Formação dos circuitos neurais: estabelecimento sináptico Formação dos circuitos neurais: Competição sináptica Formação dos circuitos neurais: Competição sináptica • Axônios falham em alcançar alvos • Erros de conexão Formação dos circuitos neurais: eliminação sináptica Formação dos circuitos neurais: eliminação sináptica
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