Capítulo 8 - Neurulação - Embriologia Veterinária Poul Hyttel

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Capítulo 8
Neurulação
Fred Sinowatz
A neurulação é um evento fundamental da embriogênese. Ela leva à formação do
tubo neural, o precursor do sistema nervoso central, incluindo o cérebro e a
medula espinhal. Este sistema de órgãos é o primeiro a iniciar seu desenvolvimento;
funcionalmente, contudo, este é ultrapassado pelo desenvolvimento do sistema
vascular, o qual é o primeiro sistema de órgãos a ganhar função.
Formação do tubo neural: neurulação primária e secundária
Durante a neurulação, a qual é convencionalmente dividida em fases primária e
secundária, o epiblasto é induzido a formar o ectoderma neural (Fig. 8-1). O
primeiro sinal morfológico da neurulação primária é um espessamento dorsal do
ectoderma anterior, concomitante com a regressão da linha primitiva. Esta região
elíptica de ectoderma espessado especializado é referida como placa neural.
Subsequentemente, a placa neural passa por uma remodelagem, a qual a converte
em uma estrutura mais alongada e com formato de buraco de fechadura, com a
região anterior mais larga e a posterior mais estreita. A principal força motriz da
remodelagem da placa neural parece vir das extensões convergentes que causam um
movimento relativo dirigido medialmente de células, com intercalação na linha
média. Isto leva a um alongamento e estreitamento da placa neural. A modelagem da
placa neural é seguida pelo desenvolvimento de duas elevações laterais, as pregas
neurais, em cada lado de uma região medial referida como sulco neural. Em suínos
e bovinos, as pregas neurais tornam-se evidentes durante a terceira semana de
desenvolvimento. O desenvolvimento das pregas neurais anteriores parece ser
altamente dependente do mesênquima subjacente, o qual se prolifera e expande
pronunciadamente, com um notável aumento em seus espaços extracelulares, à
medida que a elevação das pregas inicia-se. Na porção espinhal do tubo neural, a
expansão da elevação da prega neural paraxial não é acompanhada pela elevação do
mesênquima.
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Fig. 8-1 Desenvolvimento do tubo neural e da crista neural. Os bordos laterais da placa
neural são elevados e tornam-se as pregas neurais. A região média deprimida da placa neural é
chamada sulco neural. As pregas neurais continuam a se elevar, justapõem-se à linha média e
fundem-se para criar o tubo neural, o qual se torna coberto pelo futuro ectoderma epidérmico.
À medida que as pregas neurais elevam-se e fundem-se, as células nos bordos laterais do
neuroectoderma (células da crista neural) começam a se dissociar de seus vizinhos, passando
por uma transição epitélio-mesenquimal e deixam o neuroectoderma. 1: Ectoderma superficial;
2: Placa neural; 3: Sulco neural; 4: Crista neural; 5: Tubo neural; 6: Gânglio espinhal; 7:
Neuróporo anterior; 8: Neuróporo posterior; 9: Notocorda; 10: Nodo primitivo; 11: Linha
primitiva; 12: Somitos.
As pregas neurais continuam a elevar-se, justapostas à linha média e, por fim,
fundem-se para criar o tubo neural, o qual se torna coberto pelo ectoderma
superficial que irá desenvolver-se na futura epiderme. Este processo é facilitado pelo
citoesqueleto (microfilamentos e microtúbulos) das células da placa neural e por
forças extrínsecas dos tecidos paraxiais e notocordal subjacentes. Esta neurulação
primária cria o cérebro e a maior parte da medula espinhal.
No bulbo caudal, o tubo neural é formado pela neurulação secundária. Este é
um mecanismo diferente, sem dobramentos neurais, no qual a medula espinhal
inicialmente forma uma massa sólida de células epiteliais e um lúmen central
desenvolve-se secundariamente por cavitação. A transição da neurulação primária
para a secundária ocorre no futuro nível sacral superior.
Dobramento da placa neural e aposição das pregas neurais
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O dobramento da placa neural, o qual é observado durante a neurulação primária,
ocorre em três sítios principais: o ponto de articulação mediano (MHP),
sobrejacente à notocorda, e os pontos de articulação dorsolaterais pareados
(DLHP) nos pontos de junção do ectoderma superficial à porção externa de cada
prega neural. O ponto de articulação mediano é induzido por sinais da notocorda e é
o único sítio de dobramento na placa neural espinhal superior.
Gradualmente, as pregas neurais aproximam-se uma da outra na linha média,
onde elas finalmente se fundem. Os filamentos de actina das células neuroepiteliais
desempenham um papel significativo na neurulação anterior. Isto se tornou aparente
com dados de camundongos transgênicos e de estudos usando citocalasina (uma
droga que despolimeriza os microfilamentos de actina) a qual, em diversas espécies,
mostrou que o fechamento do tubo neural, especialmente na porção anterior, é
altamente dependente do citoesqueleto de actina. A neurulação espinhal, por sua vez,
é mais resistente à ruptura dos microfilamentos de actina.
Protrusões celulares estendem-se das células apicais das pregas neurais à medida
que elas se aproximam umas das outras na linha média dorsal e se interdigitam à
medida que as pregas entram em contato. Isto possibilita um primeiro
reconhecimento célula a célula e fornece uma adesão inicial, seguido do
estabelecimento posterior de contatos celulares permanentes.
Fusão das pregas neurais
A fusão inicia-se na região cervical e procede anterior e posteriormente deste ponto.
Esta fusão é mediada por glicoconjugados de superfície celular. Como resultado
destes processos, o tubo neural é formado e separado do folheto ectodérmico
sobrejacente. Até que a fusão esteja completa, as extremidades anterior e posterior do
tubo neural comunicam-se com a cavidade amniótica por duas aberturas, os
neuróporos anterior e posterior. O fechamento do neuróporo anterior ocorre no
embrião bovino aproximadamente ao dia 24 (estágio dos somitos 18 a 20), enquanto
que o neuróporo posterior fecha-se dois dias depois (estágio do somito 25). A
neurulação está então completa. O sistema nervoso central é representado neste
momento por uma estrutura tubular fechada com uma porção posterior estreita, o
primórdio da medula espinhal e uma porção cefálica muito mais larga, o primórdio
do encéfalo. Durante a neurulação, o neuroepitélio é totalmente proliferativo; as
células deixam o ciclo celular e iniciam a diferenciação neuronal somente após o
completo fechamento do tubo neural.
Apoptose durante a neurulação
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Durante a neurulação, a proliferação celular também é acompanhada por algum grau
de apoptose no neuroepitélio. A taxa de apoptose parece estar precisamente
ajustada e parece ser igualmente prejudicial se a intensidade da apoptose está
aumentada ou diminuída. A apoptose excessiva perturba a neurulação anterior
deixando poucas células com funcionamento normal para a morfogênese, mas
também existem dados que indicam que a redução da morte celular devido à pouca
apoptose pode levar a defeitos do fechamento do tubo neural.
A apoptose nas extremidades das pregas neurais pode desempenhar uma função
especial. Após as pregas neurais opostas terem feito contato e aderido uma à outra, o
remodelamento epitelial da linha média por apoptose quebra a continuidade entre o
neuroepitélio e o ectoderma superficial. A inibição da apoptose produz defeitos de
tubo neural, provavelmente prevenindo este remodelamento da linha média dorsal.
Crista neural
Formação da crista neural
À medida que as pregas neurais elevam-se, células do bordo ou da crista lateral do
neuroepitélio, a crista neural, passam por uma transição epitélio-mesenquimal à
medida que elas deixam o neuroectoderma em direção ao mesoderma subjacente
através de migração ativa (Fig. 8-1). A indução de células da crista neural requer
interações entre o ectoderma neural e o ectoderma superficial sobrejacente. A
especificação das células da crista neural é resultado de uma instrução indutiva do
ectoderma superficial. A instrução é possivelmente mediada por um gradiente da
proteína morfogenética óssea 4 (BMP4), BMP7 e Wnt. As proteínas morfogenéticas
ósseas secretadas pelo ectoderma superficial iniciam este processo. Uma vez
estimuladas, as células da cristaneural expressam a proteína Slug, um fator de
transcrição da família das Zinc Finger que caracteriza as células que se separam da
camada de células embrionárias para migrar como células mesenquimais.
A migração de células da crista neural e a neurulação estão temporal e
espacialmente relacionadas nas porções anteriores do tubo neural, mas no
mesencéfalo e no rombencéfalo as células da crista neural começam a se separar dos
ápices das pregas neurais e começam a migrar muito à frente do fechamento do tubo
neural. Em contraste, na região da medula espinhal, a migração de células da crista
neural inicia-se após várias horas após o completo fechamento do tubo neural
espinhal.
Migração de células da crista neural
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As vias pelas quais as células da crista neural deixam o tubo neural depende da
região. As células da crista em migração dão origem a um arranjo de células e tecidos
heterogêneos. As células da crista neural que deixam as porções anteriores das pregas
neurais, antes do fechamento do tubo neural nesta região, contribuem com o
esqueleto craniofacial e outros derivados mesenquimais, mas também podem
diferenciar-se em diversos outros tipos celulares incluindo neurônios dos gânglios
craniais, células de Schwann e melanócitos (Tabela 8-1).
Tabela 8-1 Principais derivados da crista neural cranial e circunfaringeal
Sistema nervoso
sensorial
Gânglios do nervo trigeminal (V), nervo facial (VII), glossofaríngeo (gânglio superior), nervo vago (gânglio jugular)
Sistema nervoso
autônomo
Gânglios parassimpáticos; ciliar, etmoidal, esfenopalatino, submandibular, visceral
Células satélite dos gânglios sensoriais, células de Schwann dos nervos periféricos, leptomeninges do prosencéfalo e
parte do mesencéfalo
Células
endócrinas
Corpo carotídeo, células parafoliculares da tireoide
Células
pigmentadas
Melanócitos
Células
mesectodérmicas
Calota craniana (escamoso e parte do osso frontal), ossos nasal e orbital, parte da cápsula ótica, palato, maxila,
cartilagem visceral, parte da cartilagem auricular externa
Tecido
conjuntivo
Derme e adipócitos da pele, córnea do olho, odontoblastos, estroma das glândulas (tireoide, paratireoide, timo,
salivar, lacrimal), vias de saída do coração, valvas cardíacas semilunares, paredes da aorta e artérias derivadas do
arco aórtico
Músculos Músculos ciliares; músculos lisos dérmicos, músculos lisos cardíacos
As células da crista neural separam-se da placa neural ou do tubo neural
mudando sua forma e alterando as propriedades típicas de células neuroepiteliais
para aquelas típicas de células mesenquimais. Na região da cabeça, células
incipientes da crista neural emitem processos que penetram a lâmina basal
subjacente ao epitélio neural. Após a degradação adicional da lâmina basal, as
células da crista neural, neste momento com aparência mesenquimal, atravessam os
remanescentes da lâmina basal e migram para o mesênquima circunjacente.
Uma alteração significante que acompanha a transição epitélio-mesenquimal é
sua perda de adesividade celular devido à perda de moléculas de adesão (CAMs),
características do tubo neural (p. ex., a N-CAM e a N-caderina).
Após deixar o neuroepitélio, as células da crista neural encontram um ambiente
relativamente pobre em células, mas rico em moléculas de matriz extracelular. Neste
ambiente especializado, as células da crista neural migram ao longo de diversas vias
bem definidas a ponto de serem influenciadas tanto por propriedades intrínsecas das
células como pelo ambiente no qual elas se encontram.
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A migração é sustentada pelos componentes da matriz extracelular: moléculas
encontradas na lâmina basal, tais como a fibronectina, a laminina e o colágeno tipo
IV. A ligação com este substrato de moléculas e a migração sobre este é mediada pela
ação de integrinas (uma família de moléculas de adesão) sobre as células em
migração. Equilibrando esse processo, outras moléculas da matriz extracelular, tais
como os proteogliganos de sulfato de condroitina, inibem a migração de células da
crista neural.
Crista neural anterior
As células da crista neural na cabeça e no tronco em desenvolvimento (Fig. 8-2)
seguem vias de migração diferentes. A crista neural anterior é um importante
componente da extremidade encefálica do embrião em desenvolvimento.
Pesquisas comparativas da anatomia e do desenvolvimento sugerem que a crista
neural anterior é o principal substrato morfológico para a evolução da cabeça dos
vertebrados. Deixando o neurotubo nascente muito antes da fusão das pregas neurais,
as células da crista neural anterior migram em correntes difusas pelo mesênquima
anterior para alcançar sua destinação final na cabeça em desenvolvimento, seus
trajetos controlados por diferenças locais na matriz extracelular.
Fig. 8-2 Vias migratórias das células da crista neural na região da cabeça (modificado de
Sadler, 2006) As células que deixam a crista neural migram e formam estruturas da face e do
pescoço. 1-6: Arcos faríngeos; V, VII, IX e X: Placódios epibranquiais.
Reproduzido com permissão de Lippincott Williams & Wilkins.
As origens da crista neural no rombencéfalo anterior influenciam
significativamente suas destinações finais dentro dos arcos faríngeos (Cap. 14), e a
expressão de certos produtos gênicos. As células da crista neural dos rombômeros 1 e
2 migram para o primeiro arco faríngeo e formam a maior parte de seu
mesênquima. As células da crista neural do rombômero 4 migram para o segundo
arco e aqueles dos rombômeros 6 e 7 para o terceiro arco. Uma correlação estreita
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pode ser demonstrada entre os padrões de migração das células da crista neural
rombomérica e a expressão de produtos do complexo de genes HoxB (Cap. 14). Os
produtos dos genes HoxB-2, HoxB-3 e HoxB-4 são expressos em uma sequência regular
tanto no tubo neural quanto no mesênquima derivado da crista neural do segundo,
terceiro e quarto arcos faríngeos, mas não no rombômero 2, nem no mesênquima do
primeiro arco faríngeo. Após os arcos faríngeos terem sido povoados com células da
crista neural, o ectoderma sobrejacente aos arcos também expressa um padrão
similar de produtos gênicos HoxB. Estas interações entre as células da crista neural e
o ectoderma superficial dos arcos faríngeos pode influenciar como o ectoderma dos
arcos diferenciam-se.
Assumiu-se por muito tempo que, em contraste com as células da crista neural do
tronco, as células da crista neural anterior eram pré-programadas, já tendo recebido
instruções morfogenéticas distintas antes que elas deixassem o tubo neural.
Entretanto, experimentos recentes mostraram que fatores ambientais desempenham
um papel decisivo na determinação do destino das células da crista neural anterior:
muitas das influências regionais sobre sua diferenciação hoje são reconhecidas como
o resultado de interações encontradas durante a migração.
As células da crista neural anterior diferenciam-se em uma ampla variedade de
tipos celulares e teciduais (Tabela 8-2; Caps. 14 e 16), incluindo o tecido conjuntivo e
esquelético da cabeça.
Tabela 8-2 Principais derivados da crista neural do tronco
Sistema nervoso
sensorial
Gânglios espinhais
Sistema nervoso
autônomo
Gânglios da cadeia simpática, gânglios celíacos e mesentéricos, plexos visceral e pélvico, células de Schwann de
nervos periféricos, células satélites de gânglios sensoriais, células gliais entéricas
Células
endócrinas
Medula adrenal, células neurossecretórias do coração e dos pulmões
Células
pigmentadas
Melanócitos
Células
mesectodérmicas
Nenhum
Tecido
conjuntivo
Nenhum
Músculos Nenhum
Crista neural circunfaringeana
A crista neural circunfaringeana surge da região rombencefálica posterior e da
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porção inferior da faringe. As células desta região migram em direção aos intestinos
(células da crista neural vagal parassimpática, que se originam no nível dos somitos
um a sete) e do coração (células da crista neural cardíaca, que se originam do
rombencéfalo anterior no nível do somito cinco), onde eles contribuem
significativamente com as vias de saídacardíacas (Cap. 12). As células da crista
neural vagal migram para os intestinos em desenvolvimento como precursores dos
neurônios parassimpáticos do trato digestivo. Eles migram posteriormente até que,
junto com células da crista neural da região sacral, povoem a total extensão dos
intestinos. Estas células formam os plexos submucoso e mioentérico.
As células da crista neural cardíaca contribuem maciçamente com as pregas
troncoconais que separam as vias de saída do coração para os segmentos aórtico e
pulmonar, com os folhetos das valvas semilunares na base das vias de saída e com as
paredes das artérias coronárias proximais próximas de suas junções com a aorta
ascendente (Cap. 12). Elas também podem modificar os sinais que levam à
diferenciação normal das células miocárdicas. As células da crista neural cardíaca
também podem diferenciar-se nas células de Schwann dos nervos craniais.
Uma fração significativa da população da crista neural cardíaca torna-se
associada a outros órgãos, incluindo o timo e as glândulas paratireoide e tireoide.
Diversas anomalias severas destes órgãos resultam de deficiências da crista neural
cardíaca. Uma destas é a síndrome de DiGeorge, causada por uma deleção do
cromossomo 22 em humanos. Esta síndrome é caracterizada por hipoplasia e função
reduzida do timo, das glândulas tireoide e paratireoide, assim como defeitos
cardiovasculares, tais como tronco arterioso persistente e anomalias dos arcos
aórticos.
As células da crista neural circunfaringeana também migram ventralmente à
faringe. Ali elas acompanham os mioblastos derivados dos somitos que migram
anteriormente para formar os músculos intrínsecos da língua e os músculos
hipofaríngeos e também contribuem com o tecido conjuntivo destes músculos. Um
distúrbio das células da crista cardíaca nesta região pode resultar em defeitos septais
cardíacos (septo aorticopulmonar) assim como malformações glandulares e
craniofaciais.
Crista neural do tronco
A crista neural do tronco estende-se do sexto somito aos somitos mais posteriores.
Dentro do tronco, três principais vias migratórias das células da crista neural podem
ser discernidas. Uma delas é uma via dorsolateral entre o ectoderma e os somitos.
As células que seguem esta via dispersam-se sob o ectoderma e por fim o adentram
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como células pigmentadas (melanócitos). Na segunda via ventromedial, células da
crista neural inicialmente movem-se para o espaço entre os somitos e o tubo neural
na metade anterior do embrião. A via continua por sob a superfície ventromedial dos
somitos, levando as células em migração à aorta dorsal. As células que usam este
ramo pertencem à linhagem simpatoadrenal e contribuem com o sistema nervoso
simpático e com a medula adrenal. Uma terceira via ventrolateral segue para as
metades anteriores dos somitos. As células que seguem esta via formam os gânglios
espinhais e sensoriais arranjados por segmentos.
A linhagem simpatoadrenal é derivada de células progenitoras
simpatoadrenais comprometidas que já passaram por uma série de pontos de
restrição de forma que eles não formam mais neurônios sensoriais, glia ou
melanócitos. Estas células progenitoras dão origem a quatro tipos de progênie
celular: (1) células cromafins adrenais, (2) células pequenas, intensamente
fluorescentes encontradas nos gânglios simpáticos, (3) neurônios simpáticos
adrenérgicos e (4) uma pequena população de neurônios simpáticos
colinérgicos.
Um tanto mais abaixo nesta linhagem celular, uma célula progenitora
bipotencial que pode dar origem tanto a células cromafins adrenais ou neurônios
simpáticos é encontrada. As células progenitoras bipotenciais já possuem alguns
traços neuronais, mas a diferenciação final depende de seu ambiente. Na presença de
fator de crescimento de fibroblastos (FGF) e fator de crescimento de nervos (NGF)
nos primórdios dos gânglios simpáticos, estes precursores diferenciam-se em
neurônios simpáticos definitivos. Por sua vez, se as células precursoras na medula
adrenal em desenvolvimento encontram glicocorticoides secretados por células
corticais adrenais, eles perdem suas propriedades neuronais e diferenciam-se em
células adrenais cromafins. Contudo, esta escolha não é absoluta, as células
cromafins podem ser estimuladas após o nascimento para se transdiferenciarem em
neurônios se elas forem expostas a NGF in vitro.
Toda a extensão dos intestinos é povoada por neurônios parassimpáticos
derivados da crista neural e células associadas, a glia entérica. Estes surgem de
células da crista neural nos níveis cervical (vagal) e sacral, os quais, sob influência
do fator neurotrófico derivado da glia (GDNF), migram extensivamente ao longo dos
intestinos em desenvolvimento. As células da crista neural sacral colonizam o
intestino distal, mas mesmo ali elas formam somente uma pequena porção dos
neurônios entéricos; a maior parte é derivada de células da crista neural vagal.
Dentro dos intestinos, as células da crista neural formam o sistema nervoso
entérico, o qual em muitos aspectos atua como um componente independente do
sistema nervoso. O número de neurônios entéricos praticamente equivale ao número
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de neurônios na medula espinhal e a maioria deles não está diretamente conectado
ao cérebro ou à medula espinhal. Esta independência explica como o intestino
consegue manter a atividade reflexa na ausência de estímulos oriundos do sistema
nervoso central.
As células da crista neural não estão comprometidas com a formação do tecido
nervoso associado às vísceras antes de deixar a medula espinhal. Experimentalmente,
caso a crista neural vagal seja substituída pela crista neural do tronco (que
normalmente não dão origem a derivados associados aos intestinos), o intestino é
colonizado pelas células transplantadas da crista neural do tronco. Evidências de que
as vias de migração afetam a diferenciação são observadas nos neurotransmissores
produzidos por estas células da crista transplantada. Dessa forma, os neurônios
parassimpáticos diferenciados de células da crista do tronco ectopicamente
transplantado produzem serotonina, e não catecolaminas, nos intestinos. Caso eles
tivessem se diferenciado em seus sítios normais no tronco, estes neurônios iriam
produzir catecolaminas, e não serotonina.
Apesar da forte influência do ambiente do intestino na diferenciação das células
da crista neural, as células mantêm um surpreendente nível de flexibilidade de seu
desenvolvimento. Caso células derivadas da crista que já estivessem no intestino de
embriões de aves sejam retransplantadas para a região do tronco de embriões mais
jovens, elas aparentemente perdem a memória de sua associação prévia com o
intestino. Elas adentram a via comum para todas as células da crista do tronco (com
a exceção das vias das células pigmentadas) e diferenciam-se de acordo.
A maior parte dos precursores da crista neural dos neurônios parassimpáticos
associados a intestinos expressam o fator de transcrição hélice-alça-hélice, Mash 1, o
qual também é expresso nos precursores dos neurônios simpáticos, mas não nos
sensoriais. A expressão do Mash 1, a qual aparentemente mantém a competência das
células pós-migratórias no intestino em se diferenciarem em neurônios, é estimulada
pelo fator de crescimento BMP2 e BMP4. Outros fatores ambientais são necessários
para o total comprometimento destas células para formarem neurônios autonômicos.
Comparados com a crista neural anterior, a crista neural do tronco possui uma
variedade relativamente limitada de opções de diferenciação. Os derivados da crista
neural do tronco estão resumidos na Tabela 8-2.
Origens filogenéticas da crista neural
Filogeneticamente, a crista neural é uma característica típica dos vertebrados. Seus
derivados são geralmente considerados como homólogos com os plexos nervosos
epidermais e viscerais encontrados em não vertebrados. Desse modo, é assumido que
a crista neural surgiu como resultado da centralização dos sistemas nervosos
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observados nos vertebrados.
Durante a evolução, os vertebrados também desenvolveramórgãos sensoriais
especiais e estruturas locomotoras. Para proteger e sustentar estas “novas”
aquisições, estruturas esqueléticas também se desenvolveram. Dessa maneira, pode se
assumir que a crista neural dos vertebrados evoluiu como o resultado de alterações no
sistema nervoso e da necessidade de se proteger estruturas para os órgãos sensoriais
especiais e os músculos. Com isto em mente, não é surpreendente que as células da
crista neural possuam dois destinos de desenvolvimento: eles formam elementos
ganglionares e estruturas de suporte do sistema nervoso periférico e eles podem
se diferenciar em mesênquima (ectomesênquima). Dependendo do nível no qual as
células da crista neural começam a migrar, os destinos de desenvolvimento diferem:
crista neural anterior, formada anterior ao somito sete, pode formar neurônios e
ectomesênquima. Crista neural do tronco, posterior ao somito sete, forma estruturas
neurais e somitos mas, sob condições fisiológicas, não formam ectomesênquima.
Resumo
Durante a neurulação primária, a placa neural é formada na porção anterior do
epiblasto. Subsequentemente, as pregas neurais definem o sulco neural e o tubo
neural. A porção posterior do tubo neural é formada por neurulação secundária
onde um cordão neural sólido desenvolve um lúmen secundariamente. As
extremidades anterior e posterior do tubo neural comunicam-se com a cavidade
amniótica pelos neuróporos anterior e posterior que se fecham posteriormente.
À medida que as pregas neurais se elevam, as células do bordo lateral da crista
do neuroepitélio, a crista neural, passam por uma transição epitélio-
mesenquimal à medida que elas deixam o neuroectoderma para adentrar o
mesoderma subjacente por migração ativa. A crista neural é agora considerada uma
população de células-tronco pluripotentes que promove contribuições vitais para uma
ampla variedade de sistemas de órgãos neuronais e não neuronais. As células da
crista neural migram para sítios periféricos por todo o corpo. Elas se diferenciam em
muitos tipos celulares, tais como neurônios, células gliais do sistema nervoso
periférico, melanócitos e células adrenais medulares. As células da crista neural
cranial e circunfaringeal também se diferenciam em células cartilagíneas, ósseas,
dentina, fibroblastos dérmicos, células musculares lisas, estroma de glândulas
faríngeas e diversas estruturas do coração e dos grandes vasos. Células da crista
neural no tronco tomam três principais vias para sua migração: uma via
dorsolateral para os melanócitos, uma via ventral para células da linhagem
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simpatoadrenal e uma via ventrolateral passando pelas metades anteriores dos
somitos para células que formam os gânglios sensoriais. Em contraste com as células
das cristas neurais cranial e circunfaringeal, as células da crista neural do tronco não
são capazes de diferenciar-se em elementos esqueléticos.
Quadro 8-1 Formação da crista neural e migração das células da crista
neural
A formação da crista neural é induzida por interações da placa neural com o mesoderma
paraxial ou com o ectoderma não neural. Diversas vias de sinalização estão presentes na
região entre o ectoderma neural e o não neural onde a crista neural é estabelecida. Entre as
moléculas identificadas neste processo estão membros das famílias de sinalização BMP, Wnt,
FGF e Notch. A ação orquestrada destes sinais e seus alvos posteriores definirão a identidade
da crista neural. Apesar de a crista neural ser uma inovação dos vertebrados, resultados de
genômica comparada sugerem que suas propriedades migratórias evoluíram pela utilização
de programas que já estavam presentes em ancestrais comuns aos vertebrados e aos
invertebrados. Vários mecanismos controlam a migração de células da crista neural nas
diferentes regiões do corpo. No tronco, interações célula-célula predominam e os somitos
mesodérmicos controlam o padrão rostro-caudal das células da crista neural. A notocorda
impede que células da crista neural cruzem a linha média. No rombencéfalo, a migração
segmental de células da crista neural é influenciada tanto pela informação inerente aos
rombômeros e os sinais ambientais dos tecidos adjacentes, como pela vesícula ótica. Existe
claramente uma relação íntima entre as células da crista neural em migração, o tubo neural
dos quais elas emergem e tecidos pelos quais elas se movem. O programa de desenvolvimento
que determina o destino das células da crista neural é tanto fixo quanto plástico: fixo no
sentido de que um grupo de células da crista neural carrega informações que dirigem o
padrão axial e a morfologia espécie-específica da cabeça e da face; plástico porque, como
células individuais, as células da crista neural são responsivas a sinais umas das outras, assim
como de tecidos não oriundos da crista neural presentes no ambiente.
Leituras adicionais
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