Capítulo 10 - Desenvolvimento do sistema nervoso central e periférico - Embriologia Veterinária Poul Hyttel

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Capítulo 10
Desenvolvimento do sistema nervoso central e periférico
Fred Sinowatz
O sistema nervoso central (SNC) desenvolve-se do ectoderma assim que este se
diferencia em ectoderma superficial e neuroectoderma. Algumas das
características mais precoces do desenvolvimento do sistema nervoso já foram
abordadas em relação à neurulação (Cap. 8) e serão brevemente recapituladas aqui,
mais especificamente na discussão do desenvolvimento do SNC. O sistema nervoso
periférico (SNP) se desenvolve em associação do SNC como o sistema de
comunicação entre o SNC e o restante do corpo.
Placa neural
O desenvolvimento da placa neural, um espessamento do ectoderma que representa
o primórdio do sistema nervoso, é induzido pela notocorda (Cap. 8), um grande
centro axial de sinalização do tronco do embrião inicial. Subsequentemente, a placa
neural se dobra e forma o tubo neural. Alguns dos mecanismos moleculares que
norteiam este processo foram recentemente esclarecidos em camundongos. A
notocorda, a qual está próxima da placa neural da linha média durante este estágio,
libera a sonic hedgehog (Shh). Grande parte do ectoderma superficial de um embrião
durante a gastrulação produz a Proteína Morfogenética Óssea 4 (BMP4). Esta
proteína de sinalização previne o ectoderma dorsal de formar o tecido neural. Sob a
influência do Fator Nuclear Hepático 3beta (HNF-3beta), as células da notocorda em
desenvolvimento secretam noguina e cordina. Estas duas moléculas são potentes
indutores neurais que bloqueiam a influência inibitória de BMP4 e então possibilitam
que o ectoderma dorsal à notocorda forme tecido neural.
Tubo neural
O tubo neural é uma estrutura proeminente que domina a porção anterior
(futuramente cefálica) do embrião. No texto que se segue iremos observar como o
tubo neural precoce se desenvolve nos principais componentes morfológicos e
funcionais do sistema nervoso maduro (Fig. 10-1). Antes da neurogênese, a placa
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neural e o tubo neural são compostos por uma única camada de células
neuroepiteliais (neuroepitélio). As células neuroepiteliais são altamente
polarizadas ao longo do seu eixo apical-basal. Isto se reflete, por exemplo, na
organização de suas membranas plasmáticas: certas proteínas transmembrana como
a prominina-1 (CD133) são encontradas seletivamente na membrana plasmática
apical.
Fig. 10-1 Formação do tubo neural e cristas neurais. As áreas demarcadas com quadros em
A–C estão aumentadas à direita (modificado de Rüsse e Sinowatz, 1998). A: 1: Notocorda; 2:
Ectoderma superficial; B: 1: Notocorda; 2: Ectoderma superficial; 3: Sulco neural; 4: Placa
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neural. C: 1: Notocorda; 2: Epitélio do sulco neural; numerosas mitoses ocorrem no epitélio
neural; 3: Sulco neural; 4: Crista neural; D: 1: Notocorda; 2: Ectoderma superficial; 3: Tubo
neural; 4: Cristas neurais, as quais neste estágio ainda são uma folha contínua de células. E: 1:
Notocorda; 2: Ectoderma superficial; 3: Tubo neural; 4: Cristas neurais, as quais são
segmentadas em grupos de células que dão origem a diversos tipos celulares. E: Células
ependimárias; ZV: zona ventricular; ZM: zona marginal.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
Pouco após a indução, o epitélio da placa neural e do tubo neural inicial se
organiza em um epitélio pseudoestratificado no qual os núcleos parecem estar
localizados em várias camadas separadas por que eles se encontram em diferentes
alturas no interior das células neuroepiteliais alongadas. Os núcleos se deslocam
extensivamente no citoplasma conforme o ciclo celular progride (Fig. 10-2). A síntese
de DNA (a fase S) ocorre nos núcleos localizados próximos à membrana limitante
externa (a lâmina basal ao redor do tubo neural). Conforme estes núcleos se
preparam para entrar em mitose eles migram através do citoplasma em direção ao
lúmen do tubo neural, onde a mitose é completada. A orientação do fuso mitótico
durante esta divisão é importante para o destino das células filhas. Se o plano de
clivagem é perpendicular à superfície apical (interna) do tubo neural, as duas células
filhas migram lentamente em direção à periferia do tubo neural, onde elas se
preparam para uma nova rodada de síntese de DNA. Se, por sua vez, o plano de
clivagem corre paralelamente à superfície interna do tubo neural, as duas células
filhas têm destinos completamente diferentes. A célula filha mais próxima da
superfície interna migra para longe muito vagarosamente e permanece como uma
célula progenitora que ainda é capaz de fazer mitose. A célula filha que ficar mais
próxima da superfície basal (membrana limitante externa) herda uma alta
concentração do receptor Notch em sua superfície e pode agora ser chamada de
neuroblasto. Os neuroblastos são células precursoras dos neurônios e começam a
produzir processos celulares que finalmente se tornam os axônios e dendritos.
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Fig. 10-2 Migração nuclear intercinética no interior do tubo neural. Dentro do epitélio
pseudoestratificado do tubo neural, os núcleos que sintetizam DNA (fase S) estão localizados
próximos da membrana limitante externa (MLE), mas depois se movem em direção à margem
interna do tubo neural, onde ocorre a mitose.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
A migração nuclear intercinética no neuroepitélio é acompanhada por uma
mudança na morfologia nuclear: o núcleo adota uma forma alongada através do eixo
apical-basal quando a migração se inicia e se torna arredondado quando a migração
para. Isto é consistente com a ideia de que o núcleo seja puxado por alguma
maquinária citoesquelética. Os trabalhos iniciais sobre a migração nuclear
intercinética indicavam o envolvimento de microtúbulos, uma ideia que é
corroborada pela observação de que o posicionamento nuclear é um processo
dependente de microtúbulos em muitos tipos celulares. Estudos recentes do gene
lisencefalia 1 (LIS1) também apoiam esta ideia. Mutações no gene LIS1 humano são
responsáveis pela lisencefalia tipo 1 (cérebro liso), uma grave malformação do
cérebro com causa genética. A proteína LIS1 forma um complexo com a dineína e
dinactina citoplasmáticas o qual se liga aos microtúbulos e perturba a dinâmica dos
mesmos. Camundongos com expressão reduzida de LIS1 apresentam defeitos na
migração nuclear intercinética das células neuroepiteliais e migração neuronal
anormal.
Adicionalmente aos microtúbulos, os filamentos de actina e miosina estão
também provavelmente envolvidos com a migração nuclear intercinética das células
neuroepiteliais. A citocalasina B, uma droga que inibe a polimerização de actina,
bloqueia o processo, e a ablação da cadeia pesada II-B da miosina não muscular
resulta em migração nuclear desordenada nas células.
Linhagens celulares do sistema nervoso central
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Durante o desenvolvimento, as células-tronco neurais dão origem a todos os
neurônios do SNC de mamíferos (Figs. 10-3, 10-4, 10-5) e também a dois tipos de
células macrogliais, os astrócitos e os oligodendrócitos. Geralmente, dois critérios
são aplicados para definir uma célula como uma célula-tronco: autorrenovação e
pluripotência (ou pelo menos multipotência). A autorrenovação indica que uma
célula é capaz de se dividir por número ilimitado de vezes, cada qual resultando ou
em duas células-tronco ou em uma célula-tronco e uma célula comprometida. A
pluripotência ou multipotência implica que a célula pode dar origem a numerosos
tipos de células diferenciadas – todos os tipos celulares do organismo de mamíferos
no caso de pluripotência (Cap. 2). No entanto, este conceito deve ser de certa
maneira modificado quando aplicado ao SNC: “células-tronco” neste contexto são
células neurais que são autorrenovadoras, mas não necessariamente por um número
ilimitado de divisões celulares e elas podem ser multipotentes ou unipotentes.
Fig. 10-3 Linhagens celulares no sistema nervoso central em desenvolvimento.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
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Fig. 10-4 Origens de neurônios e vários tipos de células gliais. Neurônios, oligodendrócitos,
astrócitos fibrilares e protoplasmáticos, e células ependimárias se originam de célulasneuroepiteliais. A micróglia (glia Hortega) se desenvolve de células mesenquimais.
Fig. 10-5 A: Durante este desenvolvimento inicial, o epitélio do tubo neural consiste na zona
ventricular (ZV), onde células neurais epiteliais sofrem mitoses, e na zona marginal (ZM), a
qual contém processos alongados das células. B: Secção pelo tubo neural em estágio um pouco
mais avançado que em A. As células neuroepiteliais, que já deixaram o ciclo mitótico, migram
para longe do lúmen do tubo neural e formam uma camada celular intermediária (ZI: zona
intermediária).
As células neuroepiteliais que podem ser consideradas as células-tronco do SNC
passam primeiro por divisões proliferativas simétricas, cada qual gerando duas
células-tronco filhas. Estas divisões são seguidas por numerosas divisões assimétricas
autorrenovadoras, cada qual resultando em uma célula-tronco filha e uma célula mais
diferenciada tal qual uma célula progenitora. As células progenitoras neurais são
tipicamente submetidas a divisões simétricas diferenciadoras que geram duas células
pós-mitóticas prontas para a diferenciação terminal.
As origens da maioria das células encontradas no SNC maduro podem ser
rastreadas até as células-tronco multipotentes no interior do neuroepitélio precoce.
Estas células sofrem muitas divisões mitóticas antes de amadurecerem em células
progenitoras bipotentes, as quais dão origem ou a células progenitoras
neuronais ou gliais. Esta bifurcação do desenvolvimento é acompanhada por uma
alteração significativa na expressão gênica. Por exemplo, células-tronco
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multipotentes expressam uma proteína do filamento intermediário chamada nestina.
A expressão de nestina é regulada negativamente conforme descendentes das células
progenitoras bipotentes se separam em células progenitoras neuronais, as quais
expressam neurofilamentos e células progenitoras gliais, que expressam a proteína
glial fibrilar ácida.
As células progenitoras neuronais originam uma série de neuroblastos. Os
mais precoces neuroblastos bipolares possuem dois processos citoplasmáticos
delgados que entram em contato tanto com a membrana limitante externa quanto
com o bordo luminal central do tubo neural. Ao retrair o processo interno, um
neuroblasto bipolar perde o contato com a borda luminal interna e se torna um
neuroblasto unipolar. Os neuroblastos unipolares acumulam uma grande
quantidade de retículo endoplasmático rugoso (substância de Nissl) em seu
citoplasma e então começam a emitir vários processos citoplasmáticos. Neste ponto,
eles são conhecidos como neuroblastos multipolares, e suas atividades principais de
desenvolvimento são enviar processos axonais e dendríticos e fazer conexões com
outros neurônios e órgãos finais.
Outra importante linhagem que se origina das células progenitoras bipotentes é
a das células progenitoras gliais. As células progenitoras gliais continuam a passar
por mitoses e sua progênie se separa em várias linhagens. Uma delas, a célula
progenitora O-2A, é precursora de duas importantes linhagens de células gliais que
por fim formam os oligodendrócitos e os astrócitos tipo 2, estes últimos são
distinguidos pelo seu fenótipo antigênico dos astrócitos tipo 1, derivados de outra
linhagem glial. Anatomicamente, os astrócitos podem ser divididos em astrócitos
protoplasmáticos, encontrados na substância cinzenta, e astrócitos fibrosos
encontrados na substância branca. A origem dos oligodendrócitos foi por muito
tempo assunto de debates, mas estudos demonstraram que eles provavelmente
provêm de células progenitoras localizadas na zona ventricular ventral ao lado da
placa do assoalho. Desta região, eles se disseminam por todo o cérebro e medula
espinhal, formando então as proteções de mielina ao redor de axônios na substância
branca do SNC. A formação de precursores de oligodendrócitos depende de sonic
hedgehog (Shh), produzida pelas células na notocorda, como um sinal indutor.
Uma terceira linhagem glial possui uma história mais complexa. As células
progenitoras radiais dão origem às células da glia radial, as quais atuam como
fio-guia no cérebro para a migração de neurônios jovens. Quando os neurônios estão
migrando ao longo das células da glia radial do feto, no período intermediário da
gestação, eles inibem a proliferação das células da glia radial. Após a migração de
células neuronais, as células da glia radial, agora livres da influência inibitória dos
neurônios, reentram no ciclo mitótico e produzem uma progênie que pode se
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transformar em um número de tipos celulares: algumas podem aparentemente cruzar
por séries de linhagens e se diferenciar em astrócitos tipo 1. Outras se diferenciam
em vários tipos de células gliais especializadas. Enquanto algumas podem até se
tornar células ependimárias e neurônios.
Outro tipo de célula glial do SNC não se origina do neuroepitélio. Estas células
microgliais, as quais atuam como macrófagos com motilidade em seguida a lesões
no SNC, são células derivadas do mesoderma que entram no SNC em conjunto ao
sistema vascular e não são encontradas, portanto, no SNC em desenvolvimento até
que este seja infiltrado por vasos sanguíneos.
Se as células-tronco neurais e suas células progenitoras proliferam (por divisões
simétricas) ou se diferenciam (pela divisão assimétrica) está proximamente
relacionado às suas características epiteliais, especialmente sua polaridade apical-
basal e duração do ciclo celular. Geralmente, o período de produção de neurônios
precede aquele de gliogênese. O momento no qual o precursor de um neurônio passa
por sua última divisão é caracterizado seu “aniversário”. As células neurogênicas na
parte ventral da medula espinhal e do rombencéfalo são normalmente as primeiras a
pararem de se dividir, seguidas pelos neurônios dorsais e intermediários. Os
neurônios corticais no cérebro e cerebelo são as últimas populações a serem
formadas. Eles continuam a proliferar até o terceiro ou quarto mês pós-parto no cão
e o terceiro ano de vida em humanos. Em espécies precoces, incluindo gado e
cavalos, a maioria dos neurônios corticais já está formada no momento do
nascimento.
Diferenciação histológica do sistema nervoso central
Células nervosas
Os neuroblastos surgem por divisão das células neuroepiteliais e, uma vez
formados, perdem a capacidade de se dividirem (Fig. 10-4). Inicialmente, os
neuroblastos desenvolvem dois processos e se estendem do lúmen do tubo neural até
a membrana limitante externa. Quando eles começam a migrar para a camada
intermediária, o processo central é retraído e os neuroblastos parecem
temporariamente unipolares. Durante a diferenciação, mais adiante, vários processos
citoplasmáticos pequenos se estendem do seu corpo celular. Um destes processos se
prolonga rapidamente, formando o axônio primitivo, enquanto a arborização dos
outros dá origem aos dendritos primitivos. Estas células podem ser chamadas agora
de neuroblastos multipolares, os quais por fim se tornam neurônios multipolares
maduros. Os axônios de neurônios na placa basal, os quais deixam a zona marginal
no aspecto lateroventral da medula, formam a raiz ventral eferente da medula
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espinhal. Os axônios de neurônios na placa alar penetram através da zona marginal
da medula, de onde eles ascendem para níveis mais altos ou mais baixos para
formarem os neurônios de associação.
Células gliais
A outra importante linhagem que se origina das células progenitoras bipolares é a
das células progenitoras gliais (glioblastos), que são formadas por células
neuroepiteliais após a produção de neuroblastos ser encerrada, e sua progênie se
divide em vários tipos celulares. Um deles, a célula progenitora O-2A é a
precursora de dois tipos de células gliais que por fim se diferenciam em astrócitos
tipo 2 e oligodendrócitos. Foi demonstrado recentemente que os oligodendrócitos
são derivados de células progenitoras localizadas na zona ventricular ventral. Deste
local eles migram por toda a medula espinhal e cérebro, formando a bainha de
mielina ao redor de processos neuronais. A formação de oligodendrócitosdepende da
molécula de sinalização sonic hedgehog (Shh) produzida por células da notocorda. Em
contraste às células de Schwann do sistema nervoso periférico, as quais só podem
envolver apenas um axônio, os processos achatados de uma única célula
oligodendroglial no sistema nervoso central podem mielinizar várias fibras nervosas.
As bainhas de mielina começam a se formar na medula espinhal durante o período
fetal tardio. Em geral, os tratos das fibras são mielinizados por volta do período que
eles se tornam funcionais (Tabela 10-1).
Tabela 10-1 Início da formação das bainhas mielínicas no sistema nervoso central e periférico
Espécie Tecido Estágio da gestação
Felino N. vestibular Dia 53 p.c.
N. coclear Dia 57 p.c.
N. óptico Dia 1-2 p.n.
Suíno Medula espinhal Semana 8 p.c. (cervical)
Semana 9 p.c. (lombar)
Ovino N. oculomotor Dia 63 p.c.
N. troclear
N. vestibular
N. hipoglosso
N. trigêmeo (sens.) Dia 66 p.c.
N. glossofaríngeo
N. vago
N. acessório
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N. óptico Dia 78 p.c.
N. trigêmeo (mot.) Dia 60 p.c.
N. facial Dia 78 p.c.
N. troclear
N. abducente
N. vestibular Dia 80 p.c.
Medula espinhal Dia 60 p.c.
Medula oblonga
Mesencéfalo
Cerebelo Dia 80 p.c.
Telencéfalo Dia 100 p.c.
Bovino Medula oblonga Semana 21 p.c.
Medula espinhal Semana 16 p.c.
N. abducente Semana 20 p.c.
N. intermediofacial (mot.)
N. coclear
N. glossofaríngeo
N. vago
N. hipoglosso
N. trigêmeo Semana 21 p.c.
N. vestibulococlear Semana 16 p.c.
N. acessório
N. óptico Semana 24 p.c.
p.n. = pós-natal; p.c. = pós-coito.
Nem todas as células gliais da medula espinhal se originam do neuroepitélio. As
células microgliais, que surgem na segunda metade do desenvolvimento fetal, são
células altamente fagocíticas derivadas da mesoderme.
Quando as células neuroepiteliais param de produzir neuroblastos, elas se
diferenciam em células epiteliais ependimárias revestindo o canal central da
medula espinhal. Com a geração de neurônios, o neuroepitélio é transformado em um
epitélio com diversas camadas celulares. Com a mudança para neurogênese, as
células neuroepiteliais regulam negativamente certas características epiteliais (em
especial sua expressão de proteínas tight junctions) simultaneamente ao aparecimento
de marcos astrogliais. Em essência, após o estabelecimento da neurogênese, as
células neuroepiteliais dão origem a um tipo celular distinto, mas relacionado: as
células da glia radial, que podem exibir propriedades residuais neuroepiteliais
assim como astrogliais.
As células da glia radial representam progenitores com destino mais restrito do
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que as células neuroepiteliais e gradualmente as substituem. Como consequência,
muitos dos neurônios no sistema nervoso central são derivados das células da glia
radial. As propriedades neuroepiteliais que são mantidas pelas células da glia radial
incluem a expressão de marcadores neuroepiteliais (tais como a proteína de
filamento intermediário nestina) e a manutenção de uma superfície apical e
características importantes de polaridade apical-basal (tal como uma localização
apical de centrossomos e prominina-1). Assim como as células neuroepiteliais, as
células da glia radial apresentam migração nuclear intercinética, com seus núcleos
em processo de mitose na superfície apical da zona ventricular e migrando
basalmente para completar a fase S do ciclo celular. No entanto, em contraste às
células neuroepiteliais, as células da glia radial demonstram diversas propriedades da
astroglia, tal como a expressão do transportador de glutamato específico de astrócitos
(GLAST), proteína ligante de Ca2+ S100β e proteína glial fibrilar ácida.
Ao contrário das células neuroepiteliais precoces, a maioria das células da glia
radial possui um potencial de desenvolvimento limitado. Normalmente, elas geram
apenas um tipo celular, ou astrócitos ou oligodendrócitos, ou mais comumente
neurônios.
Desenvolvimento da medula espinhal
Com o início da diferenciação celular no tubo neural, o neuroepitélio se espessa e
parece possuir camadas (Fig. 10-6). A camada mais próxima do lúmen do tubo neural
é chamada de ventricular ou camada neuroepitelial. Ela permanece epitelial e
exibe atividade mitótica. No entanto, conforme avança o desenvolvimento, a
população de células proliferantes na camada neuroepitelial torna-se exausta e as
células restantes diferenciam-se para formar o epêndima do canal central e o
sistema ventricular do cérebro.
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Fig. 10-6 Quatro estágios sucessivos no desenvolvimento da medula espinhal. A e B: 1:
Neuroepitélio; 2: Canal central; 3: Notocorda; 4: Ectoderma superficial; 5: Placa basal; 6: Placa
do teto; 7: Placa do assoalho; 8: Zona marginal; 9: Gânglio espinhal; 10: Corno dorsal
(sensorial); 11: Nervo espinhal. C: 1: Neuroepitélio; 2: Canal central; 3: Notocorda; 4:
Ectoderma superficial; 5: Placa basal; 6: Placa alar; 7 e 8: Corno intermediário; 9: Zona
marginal; 10: Placa do teto; 11: Placa do assoalho; 12: Gânglio espinhal; 13: Raiz dorsal; 14:
Nervo espinhal; D: 1: Epêndima; 2: Canal central; 3: Corno dorsal (sensorial); 4: Corno
intermediário; 5: Corno ventral (motor); 6: Raiz dorsal (sensorial); 7: Nervo espinhal; 7’: Raiz
ventral (motora); 8: Septo dorsal; 9: Fissura mediana; 10: Substância branca; 11: Gânglio
espinhal.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
197
A zona ventricular é rodeada pela camada intermediária ou do manto (Figs.
10-1, 10-5) a qual contém os corpos celulares dos neuroblastos pós-mitóticos e
prováveis células gliais. Durante o amadurecimento da medula espinhal, a camada
intermediária se torna a substância cinzenta, onde os corpos celulares dos
neurônios estão localizados (Fig. 10-7).
Fig. 10-7 Embrião porcino, Dia 16, secção transversa. 1: Primórdio da medula espinhal; 2:
Notocorda; 3: Aorta dorsal; 4: Miótomo; 5: Dermátomo.
Como os neuroblastos continuam a desenvolver axônios e dendritos, uma
camada marginal (zona marginal) periférica é formada. Ela contém processos
neurais, porém não corpos celulares e mais tarde forma a substância branca da
medula espinhal.
A adição contínua de neuroblastos à camada intermediária espessa o tubo neural
ventral e dorsalmente em cada um dos lados (Figs. 10-6, 10-8). Os espessamentos
ventrais são denominados placas basais. Eles contêm neurônios motores (fibras
nervosas eferentes somáticas gerais) e neurônios autonômicos (fibras nervosas
eferentes viscerais; Tabela 10-2). Os espessamentos dorsais, as placas alares,
formam a área sensorial com neurônios recebendo estímulos da pele, articulações e
músculos (fibras nervosas aferentes somáticas gerais), da faringe (fibras nervosas
aferentes viscerais especiais), e das vísceras e coração (fibras nervosas aferentes
198
viscerais gerais). Um pequeno sulco longitudinal, o sulco limitante, marca o limite
entre estas duas áreas (Fig. 10-6). As placas alares direita e esquerda estão
conectadas dorsalmente sobre o canal central pela delgada placa do teto, as duas
placas basais estão conectadas pela placa do assoalho, ventral ao canal central. As
placas do teto e do assoalho não contêm neuroblastos, sendo que suas fibras nervosas
servem primariamente para interligar um lado ao outro.
Fig. 10-8 Embrião felino, 17 mm CCN. 1: Placa do teto; 2: Canal central; 3: Zona
ependimária; 4: Zona marginal; 5: Placa do assoalho; 6: Gânglio espinhal; 7: Placa basal; 8:
Placa alar.
Tabela 10-2 Origem das estruturas no sistema nervoso central
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A medula espinhal madura é organizada de forma semelhante ao padrão
embrionário, exceto que as placas basais e alares se tornam subdivididas em
componentes somáticos e viscerais. A transformação da medula espinhal embrionária
para a madura (Fig. 10-9) resulta da proliferação, movimento celular assimétrico de
neurônios imaturos na camada intermediária e o desenvolvimento de processos
neuronais. Neste decurso, a camada intermediária adquire uma forma de borboleta,
com cornos cinza proeminentes dorsal e ventralmente, ao redor do canal central.
Adicionalmente aos cornos eferentes ventrais e aos aferentes dorsais, umapequena
projeção lateral de substância cinzenta pode ser observada entre as colunas dorsal e
ventral na região espinhal da torácica 1 (T1) até a lombar 2 (L2). Este é o corno
lateral, que contém corpos celulares de neurônios autonômicos simpáticos (eferentes
viscerais).
200
Fig. 10-9 Cão adulto, secção transversal através da medula espinhal. 1: Corno dorsal
(sensorial); 2: Corno ventral (motor); 3: Funículo dorsal; 4: Funículo ventral; 5: Canal central;
6: Dura-máter; 7: Funículo lateral.
A camada marginal evolui para a substância branca da medula espinhal,
denominada desta forma em razão de seu aspecto esbranquiçado que resulta da
predominância de axônios mielinizados. Esta camada externa contém tratos de
axônios ascendentes e descendentes que são agrupados em feixes (funículos). Os
funículos dorsais, laterais e ventrais estão separados pelas raízes nervosas espinhais
eferentes que emergem da medula e raízes aferentes que penetram na medula (Fig.
10-9).
Gânglios da raiz dorsal e nervos espinhais
Assim como o descrito mais amplamente no Capítulo 8, as células da crista neural
migram dos bordos das pregas neurais e dão origem a gânglios espinhais (gânglios
da raiz dorsal) ou sensoriais dos nervos espinhais, assim como muitos outros tipos
celulares, incluindo outros tipos de células dos gânglios (gânglios sensoriais,
gânglios eferentes viscerais gerais do sistema simpático e parassimpático), células de
Schwann, melanócitos, odontoblastos e mesênquima dos arcos faríngeos. Os
neuroblastos dos gânglios espinhais desenvolvem dois processos, os quais
prontamente se unem em formato de T (neurônios pseudounipolares). Ambos os
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processos das células de gânglios espinhais possuem características estruturais de
axônios, mas os processos periféricos podem ser funcionalmente classificados como
um dendrito na maneira em que a condução no seu interior ocorre em direção ao
corpo celular. Os processos que se estendem centralmente entram na porção dorsal
do tubo neural e constituem a raiz dorsal aferente da medula espinhal. Na medula
espinhal, eles formam sinapses com interneurônios dos cornos dorsais aferentes ou
ascendem pelas camadas marginais para um dos centros cerebrais altos. Os processos
que crescem perifericamente se unem às fibras da raiz ventral para formar o tronco
do nervo espinhal, pelo qual eles terminam em receptores sensoriais. O tronco
comum do nervo espinhal quase imediatamente se divide em um ramo dorsal e um
ventral. Os ramos dorsais dos nervos espinhais inervam a musculatura axial dorsal,
articulações vertebrais e a pele do dorso. Os ramos primários ventrais inervam os
membros e a parede ventral do corpo, e formam os dois principais plexos nervosos,
os plexos braquial e o lombossacral.
Alterações posicionais da medula espinhal: ascensão da medula espinhal
Inicialmente, a medula espinhal percorre toda a extensão do embrião com os nervos
espinhais passando pelos forames intervertebrais nos níveis de sua origem. Mais
adiante, no entanto, a coluna vertebral e a dura crescem mais rapidamente do que a
medula espinhal, deixando a extremidade posterior da medula com o término
gradualmente em um nível mais alto na coluna vertebral (Fig. 10-10). Este fenômeno
é chamado de ascensão da medula espinhal. O crescimento desproporcional
também força os nervos espinhais a percorrerem obliquamente da medula espinhal
para os seus forames vertebrais correspondentes.
202
Fig. 10-10 Porção terminal da medula espinhal bovina em relação ao final da coluna
vertebral em dois estágios (A: 3 meses de gestação, B: adulto) do desenvolvimento. 1:
Segmentos da coluna espinhal, de cranial até caudal; 1-6: Parte lombar; I-VI: Parte sacral; 1-3:
Parte coccígea; 2: Nervo espinhal; a: coluna vertebral; b: sacro; c: vértebras coccígeas; d: cauda
eqüina.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
Em animais adultos a medula espinhal termina ao nível L2 até L3, dependendo
da espécie. O saco dural circundante e o espaço subaracnoide se estendem mais
posteriormente, geralmente até a sacral 2 (S2). Da extremidade posterior da medula
espinhal, uma extensão glial e ependimária em forma de linha corre posteriormente,
o fio terminal, o qual se liga ao periósteo das primeiras vértebras coccígeas. Os
feixes de fibras nervosas que percorrem posteriormente no interior na coluna
vertebral formam a cauda equina. Para se coletar fluido cerebroespinhal durante
uma punção lombar, a agulha deve ser inserida nos níveis lombares inferiores, de
203
forma a se evitar atingir a porção mais baixa da medula espinhal.
Desenvolvimento do cérebro
Os dois terços anteriores do tubo neural desenvolvem o cérebro. A fusão das pregas
neurais na região anterior e o fechamento do neuroporo anterior resultam na
formação das três vesículas cerebrais primárias (Figs. 10-11, 10-12) das quais o
cérebro evolui. Uma expansão na extremidade mais rostral do tubo neural forma a
primeira vesícula cerebral, o prosencéfalo ou encéfalo anterior. As vesículas
ópticas crescem como evaginações de cada lado do prosencéfalo. As duas regiões
aumentadas do cérebro posteriores a esta se tornam o mesencéfalo e o
rombencéfalo (segunda e terceira vesículas primárias cerebrais). O prosencéfalo se
divide parcialmente em duas vesículas, o telencéfalo e o diencéfalo (Figs. 10-13,
10-14). As paredes laterais do telencéfalo logo se tornam abobadadas, antecipando
os futuros hemisférios cerebrais. O diencéfalo permanece não dividido, localizado
na linha média e conectado às vesículas ópticas que se expandem lateralmente. O
rombencéfalo também se divide em porções rostral e posterior: o metencéfalo e o
mielencéfalo, respectivamente (Figs. 10-14, 10-15). O metencéfalo dará origem à
ponte e ao corpo trapezoide ventralmente, e ao cerebelo dorsalmente. O
mielencéfalo forma a medula oblonga, a qual é a parte mais posterior do tronco
encefálico e o conecta à medula espinhal (Figs. 10-14, 10-16).
204
Fig. 10-11 Embrião ovino com três vesículas cerebrais. 1: Prosencéfalo; 2: Mesencéfalo; 3:
Rombencéfalo; 4: Placode ótico; 5: Coração; 6: Mesonefro; 7: Parede do corpo.
205
Fig. 10-12 Embrião felino, 10 mm CCN, secção longitudinal, estágio de três vesículas
cerebrais. 1: Prosencéfalo; 2: Mesencéfalo; 3: Rombencéfalo com flexura pontina (seta); 4:
Flexura cefálica; 5: Flexura cervical; 6: Primórdio da neuro-hipófise; 7: Bolsa de Rathke,
primórdio da adeno-hipófise; 8: Cavidade oral primária; 9: Língua; 10: Coração; 11: Pulmão;
12: Mesonefro; 13: Intestino.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
206
Fig. 10-13 Desenvolvimento do cérebro felino ao dia 18 (A), dia 22 (B) e dia 25 (C). A: 1:
Prosencéfalo; 2: Mesencéfalo; Rombencéfalo; 4: Medula espinhal; 5: Vesícula óptica. B: 1:
Telencéfalo; 2: Diencéfalo; 3: Mesencéfalo; 4: Rombencéfalo; 5: Infundíbulo; 6: Pedúnculo da
vesícula óptica. C: 1: Primórdio do corpo mamilar; 2: Infundíbulo; 3: Hipotálamo; 4: Quiasma
óptico; 5: Lâmina terminal; 6: Placa comissural; 7: Bulbo olfatório; 8: Hemisfério cerebral; 9:
Teto do 3° ventrículo; 10: Tálamo; 11: Primórdio da epífise; 12: Comissura caudal; 13:
Metatálamo; 14: Corpos quadrigêmeos; 15: Cerebelo; 16: Membrana tectória; 17: Flexura
cervical; 18: Cruz cerebral; 19: Ponte; 20: Medula oblonga.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
Fig. 10-14 Embrião felino, 17 mm CCN, estágio do desenvolvimento cerebral em cinco
vesículas, secção longitudinal, obtido de Rüsse e Sinowatz, 1998. 1: Telencéfalo; 2: Diencéfalo;
3: Mesencéfalo; 4: Metencéfalo; 5: Mielencéfalo; 6: Hipófise; 7: Língua; 8: Esôfago.
Cortesia de Sinowatz e Rüsse (2007).
207
Fig. 10-15 Embrião porcino, dia 21.5, secção longitudinal através do metencéfalo e do
mielencéfalo. 1: Placa do teto do 4° ventrículo; 2: Neurômeros do rombencéfalo; 3:
Mielencéfalo.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
Fig. 10-16 Desenvolvimento do cérebro felino ao dia 33. 1: Bulbo olfatório; 2: Hemisfério
cerebral; 3: Epitálamo; 4: Primórdio dos corpos quadrigêmeos; 5: Colículos caudais; 6: Cerebelo;
7: Membrana tectória; 8: Flexura cervical; 9: Medulaoblonga; 10: Ponte; 11: Cruz cerebral; 12:
N. óptico.
208
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
As flexuras cerebrais
O crescimento diferencial das cinco vesículas cerebrais secundárias (telencéfalo,
diencéfalo, mesencéfalo, metencéfalo e mielencéfalo) dá origem às flexuras (Fig. 10-
12). Conforme ocorre o dobramento da cabeça, o mesencéfalo se dobra ventralmente
para produzir a flexura mesencefálica (flexura cefálica). Uma segunda dobra
ventral mais gradual entre o encéfalo posterior e a medula espinhal é denominada
flexura cervical. No rombencéfalo, ocorre um pequeno dobramento dorsal, a
flexura pontina. A flexura pontina está localizada na futura região pontina e causa
um adelgaçamento do teto do encéfalo posterior.
A princípio, o cérebro em desenvolvimento apresenta a mesma estrutura básica
da medula espinhal, mas as flexuras produzem variações consideráveis no traçado de
secções transversais em diferentes níveis do cérebro e nas posições relativas da
substância branca e cinzenta. O sulco limitante se estende anteriormente apenas até
a junção do mesencéfalo e diencéfalo. Portanto, as placas alares e basais, que são
separadas pelo sulco limitante, são apenas reconhecíveis posteriormente a esta
junção. No diencéfalo e telencéfalo, porém, as placas alares se tornam acentuadas e a
placa basal regride.
Rombencéfalo (encéfalo posterior)
O rombencéfalo consiste no mielencéfalo, a vesícula cerebral mais posterior, e o
metencéfalo, o qual se estende da flexura pontina para o istmo rombencefálico.
Posteriormente, a flexura cervical demarca o mielencéfalo da medula espinhal em
desenvolvimento. Mais adiante, esta junção é definida como o nível das raízes do
primeiro nervo espinhal cervical, aproximadamente no forame magno.
Mielencéfalo
O mielencéfalo se assemelha à medula espinhal tanto em relação ao seu
desenvolvimento quanto estruturalmente e se desenvolve na medula oblonga – a
parte posterior do tronco encefálico. A medula oblonga funciona como um canal para
os tratos entre a medula espinhal e as regiões mais altas do cérebro e também
contém importantes centros para a regulação da respiração e batimentos cardíacos.
O arranjo fundamental das placas alares e basais, as quais são separadas pelo
sulco limitante como observado na medula espinhal, é mantido quase sem alteração,
mas as paredes laterais são invertidas. Isto ocasiona uma expansão pronunciada da
209
placa do teto, fechando o canal central dorsalmente, e um alargamento do canal do
quarto ventrículo. A placa do teto do mielencéfalo é reduzida a uma camada única
de células ependimárias que está coberta por células mesenquimais formando a pia-
máter. A proliferação ativa do mesênquima vascular produz numerosas invaginações
em fundo de saco para o quarto ventrículo subjacente. Elas formam o plexo coroide,
que produz o fluido cerebroespinhal.
Como resultado, em vez de estarem arranjadas dorsoventralmente, as placas
alares e basais passam a ficar dispostas no assoalho do encéfalo posterior como as
páginas de um livro aberto, de modo que as áreas eferentes das placas basais tornam-
se dispostas medialmente às áreas aferentes das placas alares. A cavidade desta parte
do mielencéfalo (parte posterior do futuro quarto ventrículo) adquire um formato
romboide.
As placas basais, assim como na medula espinhal, contêm os núcleos (agregados
de corpos celulares de neurônios) de nervos eferentes. De cada lado, estes núcleos
estão arranjados em três grupos (Tabela 10-3). O primeiro é o grupo eferente
somático geral medial, representado pelos neurônios dos nervos hipoglosso (XII) e
acessório (XI), uma continuação cefálica do corno ventral da medula espinhal. Este
grupo eferente somático geral se expande rostralmente para o mesencéfalo e é
também denominado coluna motora eferente somática geral. O segundo grupo é o
grupo eferente visceral especial intermediário, representado por neurônios que
inervam músculos derivados dos arcos (branquiais) faríngeos (os nervos
glossofaríngeo (IX), vago (X) e acessório (XI) que inervam a musculatura do terceiro
e quarto arcos faríngeos). O terceiro, o grupo eferente visceral geral, é
representado pelos neurônios do nervo vago (X) e glossofaríngeo (IX). Os axônios
dos neurônios do vago suprem as vísceras torácicas e abdominais e o coração,
enquanto os axônios dos neurônios do glossofaríngeo suprem a glândula parótida.
Tabela 10-3 Regiões funcionais do cérebro e medula espinhal
Placa alar (aferente ou sensorial) Aferente somático
geral
Estímulo da pele, articulações e músculos
Aferente visceral
especial
Estímulo de papilas gustativas e faringe
Aferente visceral
geral
Estímulo das vísceras e coração
Placa basal (eferente motor ou
autonômico)
Eferente visceral
geral
Ligação autonômica entre o corno intermediário e as vísceras
Eferente visceral
especial
Nervos motores para músculos estriados dos arcos branquiais
Eferente somático Nervos motores para os outros músculos estriados que não os dos nervos
210
geral do arco branquial
Os neuroblastos das placas alares no mielencéfalo migram para a zona marginal
e formam áreas isoladas de substância cinzenta, os núcleos gráceis medialmente e os
núcleos cuneiformes lateralmente. Estes núcleos estão associados aos tratos
ascendentes correspondentes da medula espinhal no interior do funículo dorsal.
Outro grupo de neuroblastos das placas alares migra ventralmente e forma os
núcleos olivares. Ainda, outros neuroblastos das placas alares agrupam-se em
núcleos que estão arranjados em quatro colunas de cada lado. Estas são, em ordem de
lateral até medial: (1) aferente somática especial, recebendo impulsos da orelha
interna; (2) aferente somática geral, que recebe estímulos da superfície da cabeça;
(3) aferente visceral especial, recebendo estímulos das papilas gustativas, e (4)
aferente visceral geral, a qual recebe impulsos das vísceras.
Metencéfalo
O metencéfalo representa a porção anterior do rombencéfalo (Figs. 10-17, 10-18). Ele
se desenvolve em duas partes principais: a ponte, uma estrutura transversa que
demarca a extremidade anterior da medula oblonga, e o cerebelo, uma estrutura de
desenvolvimento recente do ponto de vista filogenético, mas tardia
ontogeneticamente, que atua como centro de coordenação de postura e movimento.
Foi demonstrado em camundongos que o desenvolvimento destas estruturas depende
da expressão do gene engrailed-1 nesta área durante o início do desenvolvimento.
211
Fig. 10-17 Desenvolvimento pré-natal do cérebro e cerebelo bovino. A: dia 60; B: dia 65; C:
dia 80; D: dia 120; E: dia 180.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
212
Fig. 10-18 Desenvolvimento do metencéfalo bovino do dia 65 até o dia 120 da gestação;
secções medianas. A: dia 65. 1: Ponte; 2: Medula oblonga; 3: Vermis; 4: Fissura pós-culminata;
5: Fissura uvulonodular; 6: Lobo floculonodular; 7: Plexo coroide do 4° ventrículo; 8: 4°
ventrículo. B: dia 80. 1: Ponte; 2: Medula oblonga; 3: Lobo rostral; 4: Fissura pós-culminata; 5:
Lobo caudal; 6: Fissura pós-piramidal; 7: Fissura floculonodular; 8: Lobo floculonodular; 9: 4°
ventrículo; 10: Véu medular rostral; 11: Véu medular caudal; 12: Plexo coroide. C: dia 120. 1:
Ponte; 2: Medula oblonga; 3: Gânglio trigêmeo; 3’: Núcleo sensitivo pontino dos n. trigêmeos;
3”: Núcleo do trato mesencefálico; 3’: Núcleo do trato espinhal dos n. trigêmeos; 4: Véu
medular rostral; 5: Véu medular caudal; 6: Fissura pós-culminata; 7: Fissura pós-piramidal; 8:
Pirâmide; 9: Úvula; 10: Fissura uvulonodular; 11: Lobo floculonodular.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
213
O metencéfalo, tal qual o mielencéfalo, é caracterizado pelas placas basais e
alares, mas com destinos diferentes de desenvolvimento. Assim como nas partes
anteriores do mielencéfalo, a flexura pontina causa uma divergência das paredes
laterais e, portanto, as placas alares novamente se situam laterais às placas basais,
no lugar de estarem arranjadas dorsoventralmente.
Cada placa basal do metencéfalo contém três grupos de neurônios motores: (1) o
grupo eferente somáticogeral medial, que forma o núcleo do nervo abducente
(VI); (2) o grupo eferente visceral especial intermediário, que dá origem aos
núcleos dos nervos trigêmeo (V) e facial (VII), inervando a musculatura do primeiro e
segundo arco faríngeo; e (3) o grupo eferente visceral geral que origina o núcleo
do nervo facial (VII), suprindo as glândulas mandibulares e sublinguais. Alguns
neurônios da placa alar migram ventralmente para formar os núcleos pontinos. Os
axônios que partem dos neurônios no córtex cerebral terminam nos núcleos pontinos.
Ventralmente, os axônios destes neurônios pontinos formam uma faixa superficial de
fibras nervosas conhecidas como as fibras transversas da ponte.
O cerebelo, um derivado da placa alar, é formado no teto do metencéfalo e é
tanto estrutural quanto funcionalmente muito complexo (Fig. 10-17). Ele surgiu
filogeneticamente como uma especialização do sistema vestibular e adquiriu outras
funções importantes (como a orquestração da coordenação geral, e envolvimento nos
reflexos auditivos e visuais) durante sua evolução. Tanto a morfologia do cerebelo
quanto o arranjo espacial dos seus neurônios foram altamente conservados durante a
evolução. As falhas do desenvolvimento do cerebelo causam anormalidades de
locomoção e postura (Cap. 19).
Os primórdios do cerebelo são os lábios rômbicos, regiões dorsolaterais das
placas alares do metencéfalo. Foi descrito em camundongos que os lábios rômbicos se
estendem entre os rombômeros 1–8, mas o próprio cerebelo é derivado apenas do
lábio rômbico anterior (r1). As porções mais posteriores dos lábios rômbicos (r2–r8)
dão origem às células precursoras migratórias que formam uma variedade de núcleos
localizados ventralmente, incluindo-se os núcleos olivares e pontinos.
Observados de cima, os lábios rômbicos parecem ser estruturas em formato de
“V”. Sendo assim, os lábios rômbicos estão próximos uns aos outros na região anterior
e mais afastados posteriormente, onde eles se unem ao mielencéfalo. Rostralmente,
as extensões mediais dos lábios rômbicos estão fusionadas por um istmo. Como
resultado de um maior aprofundamento da flexura pontina, os lábios rômbicos se
comprimem anteroposteriormente e formam a placa cerebelar.
Durante o período fetal precoce, o cerebelo em desenvolvimento se expande
dorsalmente, formando uma estrutura semelhante a um haltere com uma fissura
transversa dividindo-o em uma porção grande anterior e uma porção menor
214
posterior. A parte medial da região anterior dá origem ao vermis, e as áreas laterais
se desenvolvem nos hemisférios do cerebelo. A região anterior cresce
consideravelmente e mais tarde se torna o componente dominante do cerebelo
maduro. Este aumento é caracterizado por um dobramento marcante da superfície,
resultando em pregas próximas, transversas e paralelas – as folhas cerebelares. A
porção posterior evolui para os lobos floculonodulares pareados. Eles são
considerados como as estruturas filogeneticamente mais antigas do cerebelo e estão
associados ao desenvolvimento do aparato vestibular.
Inicialmente, a placa cerebelar consiste em camadas neuroepiteliais,
intermediárias e marginais. Durante o início do período fetal as células do
neuroepitélio migram pelas camadas intermediária e marginal para a superfície do
cerebelo, onde elas são arranjadas em uma segunda camada germinal, a camada
granular externa (Fig. 10-19). As células desta camada ainda são capazes de se
dividir mitoticamente e mais adiante dão origem a vários tipos celulares, entre os
quais células granulosas, células em cesto e células estreladas. As células
granulosas são com grande vantagem a maior população formada pela camada
granular externa.
Fig. 10-19 Diferenciação histológica do cerebelo (secção sagital). A e B: Os neuroblastos
migram do neuroepitélio (1) para a superfície do cerebelo e formam uma camada granular
externa (2). As células desta camada retêm sua capacidade de se dividirem e formam uma zona
proliferativa na superfície do cerebelo. C: Mais adiante no desenvolvimento, as células da
camada granular externa dão origem a vários tipos celulares que migram em direção ao
interior e passam pelas células de Purkinje em diferenciação (3). Elas dão origem às células
granulares do córtex cerebelar definitivo. As células em cesto e estreladas são produzidas pelas
células em proliferação na substância branca cerebelar. 4: Neurônios do núcleo dentado.
215
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
As células remanescentes na camada neuroepitelial se dividem e formam a
camada germinativa interna. Os neuroblastos que se originam da camada
germinativa interna migram para o hemisfério cerebelar onde eles se estabelecem em
três grupos pareados logo acima do epêndima do quarto ventrículo, como precursores
dos núcleos cerebelares (o núcleo dentado, núcleo interposto e núcleo fastigial),
que são responsáveis por retransmitir sinais do e para o córtex cerebelar.
As células da camada germinativa interna também migram em direção da
camada granular externa, onde elas se diferenciam em células de Purkinje. Os
corpos celulares das células de Purkinje se tornam alinhados em uma camada única
abaixo da camada granular externa. Cada um destes neurônios desenvolve uma
ampla arborização dendrítica superficial, em um plano único transversal ao eixo
longitudinal do fólio. Em fetos bovinos, a camada de células de Purkinje já está
desenvolvida no dia 100 da gestação.
Após sua última divisão mitótica, as células granulares externas se tornam
neurônios bipolares imaturos, e seus axônios correm em paralelo ao eixo longitudinal
do fólio. Concomitantemente, os corpos celulares das células granulares externas
sofrem uma segunda migração orientada para o centro, em direção ao interior do
futuro cerebelo. No trajeto, estas células passam pela camada de precursores das
grandes células de Purkinje e estabelecem inúmeras sinapses com eles (Fig. 10-19).
Quando elas passam, as células de Purkinje formam uma espessa camada no córtex
cerebelar denominada camada granular, a qual é mais larga sobre o centro de cada
fólio e mais delgada ao redor dos sulcos entre eles. De cada célula granular, um único
axônio percorre superficialmente e se bifurca na região dos dendritos das células de
Purkinje. Estes axônios, chamados de fibras paralelas, atravessam as folhas
cerebelares perpendicularmente ao plano das árvores dendríticas das células de
Purkinje. Cada célula de Purkinje faz contato sináptico com centenas de milhares de
fibras paralelas. Os mecanismos exatos que controlam a migração celular no cerebelo
são amplamente desconhecidos, mas já foi estabelecido que um tipo especial de célula
da glia (células da glia radial) guia a migração radial das células de Purkinje. A
migração para o interior feita pelas células granulares externas esvazia a zona
exterior do córtex cerebelar, a qual passa a ser referida como camada molecular.
Desta maneira, na sua forma final o córtex cerebelar apresenta três camadas
claramente separadas: uma camada molecular externa, a camada de células de
Purkinje e uma camada granular interna (Fig. 10-20).
216
Fig. 10-20 Secção histológica do córtex cerebelar diferenciado de um cão adulto. 1: Camada
molecular; 2: Camada de células de Purkinje; 3: Camada granular.
O quanto o cerebelo se encontrará desenvolvido ao nascimento se correlaciona
com a idade na qual o animal se torna capaz de ficar em pé e se locomover. Em
carnívoros, grande parte da diferenciação do córtex cerebelar ocorre no período pós-
natal. Filhotes de gatos e cães não andam de forma coordenada até cerca de 3
semanas pós-parto. Na época do nascimento, há apenas alguma estratificação da
camada intermediária e na camada germinativa externa, onde as células ainda estão
se dividindo ativamente. As outras camadas são formadas durante as duas primeiras
semanas pós-natais, conforme se inicia a migração para o interior da camada
germinativa externa. O pico de desenvolvimento da camada germinativa externa
ocorre por volta de 7 dias e ela começa a se reduzir em tamanho por volta de 14dias
pós-natais, assim que a camada granular definitiva se estabelece. A diferenciação da
camada de células de Purkinje em gatos e cães é completada no vermis ao final do
dia 30 pós-parto e no restante do cerebelo por volta de 10 semanas.
Em bezerros e potros (precoces e capazes de permanecerem em pé e andarem
cerca de uma hora após o nascimento) o cerebelo é muito mais diferenciado e
funcional ao nascimento. Em fetos bovinos a camada germinativa externa surge por
volta do dia 57 da gestação e alcança espessura máxima próximo ao dia 183. Embora
a camada germinativa externa ainda seja reconhecível no momento do nascimento
destas espécies, as três camadas definitivas do cerebelo maduro já estão aparentes. A
camada germinativa externa se torna gradualmente ausente de células durante os
primeiros meses pós-natais e por fim desaparece. Durante esse período, a capacidade
funcional do cerebelo amadurece, evidenciada pelo aparecimento dos reflexos
“aprendidos” (p. ex., reflexos posturais) e locomoção mais bem coordenada.
217
Mesencéfalo (encéfalo médio)
O mesencéfalo (encéfalo médio) permanece como uma estrutura relativamente
simples e as relações fundamentais entre as placas basais e alares são essencialmente
preservadas. A parte do mesencéfalo dorsal ao aqueduto se torna o teto e forma os
corpos quadrigêmeos, derivados das placas alares. Ventralmente ao aqueduto as
placas basais formam o tegmento, o qual contém os núcleos eferentes dos nervos
oculomotor (III; eferente somático geral e eferente visceral geral) e troclear (IV;
eferente somático geral). Seus axônios suprem a maioria dos músculos extrínsecos que
movem o globo ocular. Um núcleo eferente visceral especial relativamente pequeno,
o núcleo de Edinger-Westphal, inerva o músculo do esfíncter pupilar do olho pelo
nervo oculomotor (III). Ainda não está claro se os núcleos vermelhos e a
substância negra são derivados da placa basal ou por migração dos neurônios da
placa alar.
Os neurônios da camada intermediária tanto das placas alares como basais
contribuem para a formação reticular, um agregado de células nervosas
concentradas em núcleos ao redor do aqueduto que se estende do mielencéfalo para o
diencéfalo e está relacionado ao estado de consciência do animal.
A camada marginal, associada a cada placa basal, cresce consideravelmente e
forma a cruz cerebral. As cruzes (pedúnculos cerebrais) servem como vias para os
axônios descendo do córtex cerebral para centros mais baixos no metencéfalo e
medula espinhal. Estas fibras são corticonucleares e corticoespinhais (piramidais),
respectivamente.
Os neuroblastos das placas alares migram para o teto do mesencéfalo e formam
protuberâncias longitudinais proeminentes, separadas por uma depressão medial
rasa. Estas elevações são separadas por um sulco transversal que divide cada uma em
colículos rostrais e caudais. Os colículos caudais são relativamente simples em sua
estrutura e possuem funções auditivas. Os colículos rostrais apresentam uma
arquitetura de estratificação mais complexa e são parte integral do sistema visual.
Em vertebrados inferiores, os colículos rostrais atuam como centros de integração
primários dos estímulos visuais. Em mamíferos os neurônios dos colículos rostrais
enviam seus axônios para núcleos motores apropriados via os tratos tetoespinhais e
tetobulbares. Os colículos rostrais estão envolvidos em movimentos oculares
subconscientes. Em mamíferos superiores, a função dos colículos rostrais também
depende de estímulo vindo do córtex visual. Lesões corticais produzem cegueira total
aparente. Em pássaros, o lobo óptico, o equivalente dos colículos rostrais, provém
todas as funções visuais. As conexões entre os colículos rostrais e caudais coordenam
os reflexos visuais e auditivos.
218
Prosencéfalo (encéfalo anterior)
O prosencéfalo é a mais anterior das três vesículas cerebrais primitivas. A parte
anterior do prosencéfalo, o telencéfalo, forma os hemisférios cerebrais e os
bulbos olfatórios. A parte posterior do prosencéfalo, o diencéfalo, dá origem ao
epitálamo incluindo-se a glândula pineal, tálamo, metatálamo e hipotálamo,
assim como a neuro-hipófise e os cálices ópticos. A cavidade que se desenvolve no
interior do diencéfalo é o terceiro ventrículo. As cavidades no telencéfalo formam
os ventrículos laterais. Todas as estruturas prosencefálicas (telencéfalo e
diencéfalo) são consideradas derivadas das placas alares e do teto altamente
modificadas, sem representação significativa das placas basais. Isto é corroborado
pelo fato de o sulco limitante, o qual separa as placas alares e basais em vesículas
cerebrais mais posteriores, não se estender anteriormente além do mesencéfalo. O
interessante é que estudos moleculares em camundongos demonstraram que a sonic
hedgehog (Shh), marcadora da linha média ventral, é expressa em partes ventrais do
diencéfalo, denotando possível existência de uma placa basal, pelo menos nesta
espécie.
Diferenciação da região prosencefálica
Os distintos padrões de expressão gênica influenciam fortemente a organização
regional básica do prosencéfalo. Seis dos chamados prosômeros se estendem da
junção prosencefálica-mesencefálica para a ponta anterior do prosencéfalo. Os
prosômeros 1 até 3 (p1– p3, o mais posterior), tornam-se incorporados ao diencéfalo,
e p2 e p3 contribuem significativamente com o tálamo. P4 até p6 contribuem tanto
para estruturas diencefálicas quanto telencefálicas. A área basal de p4 até p6 se
desenvolve nas principais regiões que integram as funções nervosas autonômicas e
controlam a liberação de hormônios pela pituitária. As placas alares destes domínios
se desenvolvem em estruturas que incluem o córtex cerebral, gânglios da base e
vesículas ópticas.
Conforme o desenvolvimento avança, a combinação de p2 e p3 realiza uma
dobra acentuada posteriormente, para cima de p4 a p6. Em humanos foi
demonstrado que um enorme crescimento da placa alar de p4 até p6 forma as
vesículas encefálicas, as quais envolvem os demais prosômeros e formam, mais tarde,
o córtex cerebral.
Diencéfalo
O desenvolvimento do diencéfalo é caracterizado pelo aparecimento de três pares de
intumescências no aspecto medial da parede lateral do diencéfalo (Fig. 10-21). Elas
219
formam um primórdio epitalâmico dorsal, um talâmico intermediário e um
hipotalâmico ventral de cada lado. O maior par de massas está representado pelo
tálamo em desenvolvimento, que está separado por um canal, o sulco hipotalâmico,
do hipotálamo situado ventralmente (Fig. 10-22). As massas hipotalâmicas,
originalmente pareadas, se fundem mais adiante para formar uma única estrutura
que se torna um grande centro regulatório. Ela se diferencia em várias áreas
nucleares que controlam muitas funções homeostáticas básicas como o sono,
temperatura corpórea, fome, balanço de fluidos e eletrólitos, comportamento
emocional e atividade da pituitária. Os núcleos subtalâmicos pareados, os corpos
mamilares, podem ser observados como protuberâncias distintas da superfície
medioventral do hipotálamo.
Fig. 10-21 Embrião porcino, dia 21,5. 1: Diencéfalo; 2: Retina; 3: Lente; 4: Epitélio
pigmentado da retina; 5: Estomódeo.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
220
Fig. 10-22 Embrião canino, 35 mm CCN, secção coronal. I e II: ventrículos laterais; III:
terceiro ventrículo. 1: Tálamo; 2: Hipotálamo; 3: Corpo estriado; 4: Hemisférios cerebrais; 5:
Plexo coroide; 6: Olho; 7: Cavidade nasal; 8: Sutura dos processos palatinos laterais; 9:
Cavidade oral; 10: Língua; 11: Botões dentários; 12: Mandíbula.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
Os primórdios talâmicos altamente proliferativos gradualmente se projetam para
o lúmen do diencéfalo. Em animais domésticos esta expansão é geralmente tão
grande que as regiões talâmicas de ambos os lados se fusionam na linha média,
formando a adesão intertalâmica ou massa intermédia. A região central do canal
neural ventricular expandido do diencéfalo consequentemente se torna obliterada
resultando em um terceiro ventrículo em formato de anel (Fig. 10-22).
Ventralmenteà adesão, o terceiro ventrículo forma uma fenda vertical entre as
paredes do hipotálamo em desenvolvimento que se estende em direção ventral para o
pedúnculo da neuro-hipófise. Dorsalmente à adesão intertalâmica, o terceiro
ventrículo está coberto pela placa do teto (reduzida a uma única camada de células
ependimárias) e por mesênquima vascular. Esta camada combinada forma o plexo
coroide do terceiro ventrículo e ventrículos laterais. No tálamo, tratos neurais de
centros cerebrais mais altos fazem sinapses com aqueles de outras regiões do cérebro
e tronco encefálico. Desta forma, o tálamo atua como um centro importante para
retransmitir impulsos sensoriais (auditivos, visuais e táteis), em conjunto com sinais
dos gânglios da base e cerebelo, para as áreas correspondentes do córtex cerebral.
221
No aspecto dorsolateral dos primórdios talâmicos, o metatálamo forma os
corpos geniculados medial e lateral, estruturas que fazem conexão com os colículos
rostrais e caudais, respectivamente, para retransmitir impulsos visuais e auditivos.
Epífise (glândula pineal)
A porção mais posterior da placa do teto do diencéfalo desenvolve um pequeno
divertículo. No interior dele, a proliferação celular produz a epífise (incluindo a
glândula pineal) como uma estrutura em formato de cone. O cone permanece
aderido ao teto do diencéfalo pelas habênulas, dois finos pedúnculos de fibras
nervosas que também contêm alguns aglomerados de neurônios (núcleos
habenulares). As células neuroepiteliais se diferenciam em dois tipos celulares, os
pinealócitos e as células gliais. Os pinealócitos desenvolvem processos celulares e
liberam um hormônio, a melatonina, para os capilares ao seu redor ou para o fluido
cerebroespinhal do terceiro ventrículo. A glândula pineal está envolvida no controle
do ritmo circadiano. Na ausência de luz, ela produz melatonina, a qual possui
atividade antigonadotrópica e inibe a função do eixo pituitário-gonadal em algumas
espécies, como as éguas, mas tem efeito oposto em outras espécies, como em ovelhas
(Cap. 3). A produção de melatonina pela glândula pineal está sob a influência do
núcleo supraquiasmático do hipotálamo, que recebe informações da retina sobre o
padrão diário de luz e escuridão. Dados recentes em animais de experimentação
sugerem que é principalmente o núcleo supraquiasmático que controla o ciclo diário,
e não o sinal da melatonina, como foi postulado anteriormente.
Hipófise (glândula pituitária)
A hipófise se desenvolve de duas partes consideravelmente separadas: (1) uma
protrusão ectodérmica do estomódeo imediatamente à frente da membrana
bucofaríngea, conhecida como bolsa de Rathke, formando a adeno-hipófise, e (2)
um crescimento inferior ventral do diencéfalo, o infundíbulo, formando a
neuro-hipófise. Quando o estomódeo é formado inicialmente, o ectoderma do seu
aspecto dorsal está próximo do neuroectoderma ventral do diencéfalo (Fig. 10-23).
No local da aposição, o ectoderma do estomódeo se espessa e invagina, formando a
bolsa de Rathke (ou adeno-hipofisária). A extremidade distal desta bolsa cresce
em direção do primórdio infundibular, dorsal e adjacente à bolsa de Rathke. Uma
vez em contato próximo com a borda anterior do infundíbulo em formação, a bolsa se
achata novamente enquanto ainda está anexada ao revestimento do estomódeo por
um pedúnculo epitelial. A conexão é perdida alguns dias mais tarde e o epitélio na
borda anterior da bolsa prolifera e passa a formar cordões e blocos de células.
Observa-se uma menor proliferação na porção da bolsa de Rathke que está em
222
contato com a neuro-hipófise em desenvolvimento. A proliferação celular na borda
rostral continua em grau variável, dependendo da espécie, e forma a adeno-hipófise.
As células da adeno-hipófise circundam àquelas da neuro-hipófise em extensões
variáveis, muito intensamente em suínos.
Fig. 10-23 Desenvolvimento da hipófise felina (áreas delimitadas por quadros). A: 5 mm
CCN. 1: Prosencéfalo; 2: Membrana bucofaríngea; 3: Estomódeo; B: 11 mm CCN. 1:
Telencéfalo; 2: Diencéfalo; 3: Evaginação do infundíbulo do diencéfalo: primórdio da neuro-
hipófise. 4: Bolsa de Rathke: primórdio da adeno-hipófise. C: 14 mm CCN. 1: Telencéfalo; 2:
Diencéfalo; 3: Adeno-hipófise; 4: Neuro-hipófise; 5: Canal craniofaríngeo; 6: Osso esfenoide.
Telencéfalo
O desenvolvimento do telencéfalo é dominado por uma enorme expansão das
vesículas telencefálicas, as quais dão origem aos dois hemisférios cerebrais que
crescem superando completamente as partes anteriores do tronco encefálico (Figs.
10-17, 10-24). As paredes das vesículas telencefálicas rodeiam os ventrículos
laterais em expansão, os quais são protrusões do terceiro ventrículo, comunicam-se
com ele via os forames interventriculares.
223
Fig. 10-24 Embrião porcino, dia 21,5, secção sagital do telencéfalo. 1: Hemisfério cerebral;
2: Ventrículo lateral; 3: Gânglios da base; 4: Plexo coroide.
Embora os hemisférios cerebrais se expandam muito durante o início da
gestação, sua superfície externa permanece lisa. Mais adiante, eles são submetidos a
dobramentos em vários níveis de organização e diversos sulcos e fissuras principais
começam a aparecer. Ao término da gestação a superfície de cada hemisfério se torna
dobrada e desenvolve sulcos (fendas) e giros (elevações) espécie-específicos,
característicos do cérebro maduro. O padrão externo de sulcos e giros é produzido por
um crescimento desigual do córtex e sua substância branca associada.
Uma vastidão de eventos celulares internos determina como o telencéfalo
funciona. Os detalhes vão além do escopo deste livro e apenas os princípios gerais
serão discutidos aqui. Geralmente, o desenvolvimento funcional do telencéfalo se
inicia com uma regionalização precoce seguida pela geração e migração direcionada
de precursores neurais. A migração é radial e seu padrão é estabelecido em estágios
bastante precoces do desenvolvimento embrionário.
Os neuroblastos migram da camada ventricular, onde eles são formados,
para a superfície externa das vesículas telencefálicas. Existem locais geneticamente
predeterminados na camada ventricular do tubo neural que equivalem a áreas
particulares da superfície dos hemisférios. Os neuroblastos que se originam em um
determinado local e tempo de desenvolvimento irão se estabelecer em pontos
definidos do futuro córtex. Esta equivalência depende de células especiais da glia
(células da glia radial) que se estendem da camada ventricular do tubo neural para a
área correspondente da superfície do hemisfério. Os neuroblastos em migração
seguem os processos gliais para atingirem suas destinações específicas.
Além da posição no interior do tubo neural, o tempo de migração influencia
224
fortemente o posicionamento de neurônios no córtex cerebral. No córtex maduro, os
primeiros neurônios a se organizarem na superfície serão encontrados na camada
mais profunda. Conforme mais neurônios deixam a camada ventricular, eles devem
migrar pelas camadas de neurônios já presentes. Os últimos neurônios a compor são
encontrados nas camadas mais superficiais do córtex cerebral (estratificação de
dentro para fora do córtex cerebral).
Assim que as células neuronais atingem sua posição final, processos axonais (e,
um pouco depois, processos dendríticos) crescem delas para células-alvo específicas
ao longo de caminhos estreitamente guiados. Os axônios de células piramidais, por
exemplo, passam como grupos longos de fibras (a cápsula interna) entre os gânglios
basais e percorrem até células eferentes somáticas gerais da medula espinhal. Na
superfície ventral da medula oblonga, eles são observados como pirâmides, que são
uma manifestação grosseira dos tratos corticoespinhais.
Sendo assim, a posição tangencial de um neurônio no córtex cerebral é
determinada pela sua origem na camada ventricular e, por sua vez, a camada na
qual a célula por fim se localiza é fortemente influenciada pelo tempo tomado
durante sua migração. O padrão de migração neuronal geneticamente
predeterminado durante a formação do córtex cerebral provavelmentecontribui
significativamente para o desenvolvimento das colunas neuronais organizadas em
módulos que compreendem a unidade funcional e organizacional do córtex cerebral
do cérebro maduro.
Conforme o córtex cerebral se desenvolve, os axônios de seus neurônios fazem
sinapses com outros neurônios nas seguintes formas: (1) com neurônios no interior
do mesmo hemisfério, (2) com neurônios de outro hemisfério e (3) com neurônios
de outras regiões do cérebro e medula espinhal. Os neurônios que fazem sinapses
com neurônios do mesmo hemisfério são denominados neurônios de associação.
Seus processos percorrem entre giros adjacentes (neurônios de associação curta) ou a
giros mais distantes (neurônios de associação longa). Os neurônios com axônios que
conectam regiões correspondentes dos dois hemisférios são classificados como
neurônios comissurais. Aqueles com axônios que conectam o córtex a regiões mais
profundas do SNC são chamados de neurônios de projeção.
Baseando-se no seu desenvolvimento filogenético, o córtex cerebral pode ser
subdividido em alocórtex, evolucionariamente mais antigo, e no mais recente
neocórtex (Fig. 10-25). O alocórtex compreende o arquicórtex e o paleocórtex. O
alocórtex apresenta uma ampla variedade de padrões histológicos em regiões
diferentes, mas está caracterizado geralmente por três camadas histológicas
(molecular, piramidal ou granular e polimórfica). O neocórtex, por sua vez,
apresenta uma mais complexa estrutura histológica de cinco ou seis camadas.
225
Fig. 10-25 Embrião porcino, dia 21,5, secção coronal do telencéfalo. 1: Ventrículo lateral
direito; 2: Ventrículo lateral esquerdo; 3: Neopálio; 4: Plexo coroide; 5: Arquipálio.
Em carnívoros, as conexões principais entre os hemisférios estão completas a
partir da terceira semana pós-natal, mas o amadurecimento total é prolongado até a
sexta semana ou até depois, quando a mielinização das vias principais é completada.
As vias eferentes somáticas gerais e as vias para propriocepção são as últimas a
serem mielinizadas. As evidências anatômicas e funcionais mais claras dos processos
de maturação pós-natal do cérebro advêm de um rápido crescimento dos hemisférios,
ao aumento das proeminências dos giros e o aumento de complexidade do
comportamento motor do animal durante as seis primeiras semanas pós-natais. Nas
espécies precoces (ruminantes e cavalos) o córtex já atingiu maturidade funcional ao
momento do nascimento.
Arquicórtex (arquipálio) (Fig. 10-25)
O arquicórtex consiste em giro geniculado, giro supracaloso, giro para-
hipocampal assim como o giro hipocampal e o giro dentado, os quais são
chamados coletivamente de formação hipocampal. O primórdio da formação
hipocampal aparece cedo no desenvolvimento, na parede dorsomedial do telencéfalo,
onde uma área restrita da parede ventricular evagina para o lúmen ventricular. A
formação hipocampal passa então a ficar externa à fissura coroide. A continuação do
desenvolvimento é postergada e a fase migratória dos neuroblastos não se inicia até
mais tardiamente do período embrionário. Durante o período fetal, quando o
neocórtex e a grande comissura, o corpo caloso, se desenvolvem, a formação
226
hipocampal retrai posteriormente, ao longo da parede dorsomedial dos hemisférios.
Apenas pequenos resquícios, o indúsio gríseo e as estrias longitudinais permanecem
no interior do sulco hipocampal. O hipocampo é deslocado no lobo temporal onde ele
forma uma eminência que se projeta dorsalmente para o corno inferior do ventrículo
lateral. O sistema eferente do hipocampo é o fórnix, o qual se curva sobre o tálamo
para atingir os corpos mamilares ventralmente.
Paleocórtex (paleopálio)
O paleocórtex está localizado nos aspectos basais e mediais dos hemisférios. Ele
compreende os bulbos olfatórios, tratos olfatórios, tubérculo olfatório e lobo
piriforme. Expansões das regiões rostrais do telencéfalo formam os bulbos olfatórios.
Eles recebem axônios de neurônios na mucosa olfatória, os quais formam sinapses
complicadas com as células mitrais do bulbo olfatório, chamadas glomérulos
olfatórios. Os axônios dos neurônios do bulbo formam o trato olfatório e fazem
sinapses com os neurônios do córtex olfatório do hemisfério cerebral.
Neocórtex (neopálio)
O neocórtex compõe a maior parte do córtex cerebral. Ele é distinguido do alocórtex
por possuir mais células nervosas em seis camadas histológicas. Durante sua
formação, as células da camada ventricular migram superficialmente para formar a
camada intermediária e mais tarde, uma camada subventricular adicional e a placa
cortical. A placa cortical é estabelecida pela migração de neuroblastos formados na
camada ventricular. As camadas 2 até 6 do córtex maduro são derivadas da placa
cortical. Embora a estratificação do córtex seja completada durante o
desenvolvimento fetal, o córtex cerebral não se torna funcional e morfologicamente
maduro até mais tardiamente. Isto é especialmente evidente em carnívoros, mas
também é verdadeiro em ungulados e equinos. A maturação funcional pós-natal
envolve a chegada de fibras aferentes, mielinização de tratos importantes no SNC e
preenchimento de conexões sinápticas intracorticais necessárias.
Comissuras
Conforme o córtex cerebral se desenvolve, processos neuronais fazem sinapses com
neurônios no interior do mesmo hemisfério, entre o hemisfério esquerdo e direito
(comissuras), e entre o hemisfério e outras regiões do SNC. As primeiras fibras
comissurais são encontradas na comissura anterior, a qual consiste em axônios que
conectam o bulbo olfatório e áreas do cérebro relacionadas de um hemisfério àquelas
do lado oposto. A segunda comissura a se desenvolver é o fórnix ou comissura
hipocampal. Seus axônios surgem no hipocampo e se convergem na lâmina
terminal. As fibras continuam dali, formando um sistema em arco fora da fissura
227
coroide que percorre até o corpo mamilar e o hipotálamo. A comissura mais
importante na vida adulta é o corpo caloso, o qual conecta as áreas não olfatórias
do córtex dos hemisférios direito e esquerdo e é essencial para a coordenação de
atividades entre os dois. Inicialmente, os axônios do corpo caloso formam um
pequeno grupo de fibras na lâmina terminal. Em associação da expansão contínua do
neopálio, ele se estende tanto anterior quanto posteriormente, arqueando-se sobre o
teto delgado do diencéfalo. Em ungulados, o corpo caloso é bem desenvolvido ao
nascimento, mas em carnívoros seu desenvolvimento continua mesmo durante o
primeiro ano de vida. Em adição a estas três principais comissuras que se originam
da lâmina terminal, existem outros grupos de fibras comissurais. Duas delas, as
comissuras posterior e habenular se cruzam logo abaixo e rostralmente ao
pedúnculo da glândula pineal, entre os hemisférios direito e esquerdo.
Núcleos da base
Adicionalmente à função de povoarem o córtex cerebral, os neurônios que se
originam da camada intermediária das vesículas diencefálica e telencefálica formam
agregados de corpos celulares chamados de gânglios da base. A base de cada vesícula
telencefálica se espessa e forma uma eminência medial e lateral. A eminência
medial, menor, que é derivada da vesícula diencefálica, está envolvida na formação
do corpo amigdaloide. O globo pálido possui origem em uma área adjacente do
diencéfalo. A eminência lateral, maior, é derivada da vesícula telencefálica e está
envolvida com a formação do núcleo caudado e do putâmen. O núcleo caudado, o
putâmen e outros núcleos da base formam coletivamente o corpo estriado. Os
núcleos da base se desenvolvem primeiro próximo aos forames interventriculares,
mas se tornam alongados e em formato de C conforme os hemisférios cerebrais
crescem posteriormente. O núcleo caudado, particularmente, invagina para dentro
do corno rostral e a parte central do ventrículo lateral. Ele também percorre para o
interior do lobo temporal e se estabelece finalmente sobre o teto do corno inferior do
ventrículo lateral. Com a histodiferenciação do córtex cerebral, muitas fibras
nervosas convergem na área do corpo estriado, o qualse torna subdividido pela
cápsula interna em dois componentes principais: o núcleo lentiforme,
ventrolateralmente, formado pelo putâmen e pálido, e claustro; e o núcleo
caudado, dorsomedialmente. Estas estruturas, que são componentes do agregado
complexo de núcleos também são chamadas de gânglios da base, estão envolvidas no
controle inconsciente do tônus muscular e movimentos corporais complexos.
Sistema ventricular do cérebro
Em contraste ao estreito canal central da medula espinhal, o lúmen do tubo neural se
228
expande na região do cérebro em desenvolvimento. Enquanto certas partes do
cérebro tomam forma, o lúmen do tubo neural se expande em ventrículos bem-
definidos, conectados por canais mais finos. Os ventrículos e canais são revestidos
pelo epitélio ependimário, derivado da camada neuroepitelial, e são repletos de
fluido cerebroespinhal.
No interior de cada vesícula telencefálica se desenvolve um ventrículo lateral
(Figs. 10-22, 10-24, 10-25). A cavidade central do telencéfalo e do diencéfalo forma o
terceiro ventrículo, que circunda a adesão intertalâmica. O terceiro ventrículo está
conectado a cada ventrículo lateral pelos forames interventriculares.
Posteriormente, o terceiro ventrículo está conectado ao quarto ventrículo via o
estreito aqueduto mesencefálico. A tela coroide, da qual o plexo coroide está
suspenso no interior do lúmen ventricular, é formada por regiões ao longo do teto do
diencéfalo, na parede medial de cada vesícula lateral, e no teto do terceiro e quarto
ventrículos, que são compostos por células ependimárias e pia-máter vascular.
A função primária do plexo é a produção de fluido cerebroespinhal, formado
por meio da filtração do plasma sanguíneo, transporte ativo de certos componentes
do plasma e atividade secretória das células ependimárias. Assim que é formado o
fluido cerebroespinhal flui dos ventrículos laterais para o terceiro e, por último, para
o quarto ventrículo. Grande parte do fluido escapa pelos dois ou três orifícios
pequenos no teto do quarto ventrículo (duas aberturas laterais, os forames de
Magendii, e uma abertura dorsal, o forame de Luschkae) e entra no espaço
subaracnoide entre a pia-máter e a aracnoide. Isso permite que o fluido
cerebroespinhal produzido pelo plexo passe para fora do lúmen do SNC e circule no
interior das meninges de onde será absorvido por veias.
Meninges
No período embrionário e fetal, duas camadas do mesênquima envolvem o cérebro e
a medula espinhal. Estas coberturas se desenvolvem em uma ectomeninge externa,
derivada do mesoderma axial, e uma endomeninge mais delgada, considerada uma
derivação das células da crista neural. A ectomeninge forma a forte dura-máter,
composta de colágeno e fibras elásticas. A endomeninge se subdivide mais tarde em
uma pia-máter delgada, a qual está em íntima aposição ao tecido neural, e uma
aracnoide intermediária, uma camada não vascular delicada.
A dura-máter e a aracnoide são separadas por um espaço subdural muito
estreito, repleto de fluido. Em contrapartida à dura-máter da medula espinhal, a
dura-máter do cérebro é composta por duas distintas camadas fibrosas: a camada
externa se fusiona ao periósteo dos ossos do crânio em desenvolvimento; a camada
229
interior forma uma grande dobra, a foice cerebral, que separa os hemisférios
cerebrais. Por que a camada exterior da dura-máter está fusionada ao periósteo dos
ossos cranianos, nenhum espaço epidural é encontrado no crânio. Na medula
espinhal, o espaço entre a dura-máter e a parede do canal vertebral em
desenvolvimento, o espaço epidural, contém fluido, tecido conjuntivo frouxo, vasos
sanguíneos e tecido adiposo, que dá suporte à medula espinhal e às raízes dos nervos
espinhais.
Sistema nervoso periférico
Classificação dos nervos periféricos
O sistema nervoso periférico (SNP), o qual se desenvolve de várias fontes, consiste
nos nervos cranianos, espinhais, e viscerais, e os gânglios cranianos (Fig. 10-
26), espinhais, e autonômicos. Ele abrange as fibras nervosas eferentes (motoras)
que conduzem impulsos para longe do SNC e fibras aferentes (sensoriais) que
conduzem impulsos em direção ao SNC. Os nervos normalmente possuem ambos os
tipos de fibras.
Fig. 10-26 Nervos cranianos e seus gânglios em um embrião porcino de 12 mm CCN. 1:
Telencéfalo; 2: Cálice óptico com lente; 3: Diencéfalo; 4: Mesencéfalo; 5: Pele; 6:
Rombencéfalo; 7: Vesícula ótica. N. III: N. oculomotor; N. IV: N. troclear; N.V1: N. oftálmico do
N. trigêmeo; N.V2: N, maxilar do N. trigêmeo; N.V3: N. mandibular do N. trigêmeo; GV: Gânglio
trigeminal; N.VII: N. facial com gânglio geniculado; N.VIII: N. vestibulococlear; N.IX: N.
glossofaríngeo com gânglio proximal e gânglio distal; N. X: N. vago com gânglio proximal e
230
gânglio distal; N. XI: N. acessório; N. XII: N. hipoglosso. I-III: Gânglios espinhais cervicais.
Cortesia de Rüsse e Sinowatz (1998).
Nervos eferentes assim como os aferentes do SNP podem também ser
classificados como sendo somáticos ou viscerais (Tabela 10-2). Esta subdivisão se
baseia caso um nervo periférico termine em tecidos derivados da esplancnopleura (i.
e., tecido visceral), ou somatopleura (i. e., tecido da parede corporal). Os neurônios
aferentes somáticos e eferentes somáticos gerais inervam músculos voluntários, tecido
conjuntivo associado e estruturas nas quais o epitélio derivado do ectoderma esteja
presente (pele, boca e órgãos sensoriais). Os neurônios eferentes somáticos gerais
dão origem às fibras eferentes somáticas gerais ocupadas com os músculos
voluntários derivados da somatopleura. Os neurônios aferentes somáticos podem
dar origem a fibras aferentes somáticas especiais associadas à visão, audição e
equilíbrio (apenas na região do cérebro), e as fibras aferentes somáticas gerais
relacionadas aos demais impulsos aferentes somáticos. Os neurônios eferentes
viscerais controlam o movimento de músculos voluntários derivados dos arcos
faríngeos, músculos involuntários e glândulas dos tratos pulmonares e digestivos, e o
sistema cardiovascular. Os neurônios eferentes viscerais dão origem a fibras
eferentes viscerais especiais, associadas aos músculos dos arcos faríngeos (apenas
na região do cérebro), e fibras eferentes viscerais gerais relacionadas às demais
funções. Os neurônios aferentes viscerais se projetam dos mesmos tecidos assim como
das papilas gustativas e mucosa olfatória. Novamente, os neurônios aferentes
viscerais podem dar origem a fibras aferentes viscerais especiais associadas às
papilas gustativas e mucosa olfatória (apenas na região cerebral), e fibras aferentes
viscerais gerais ocupadas com as demais funções.
Sistema eferente e aferente somático geral
Os músculos voluntários do organismo são derivados do mesoderma paraxial. Os
neurônios que inervam estes músculos estão localizados no corno ventral da
substância cinzenta da medula espinhal ou no interior de discretos núcleos eferentes
(motores) no tronco encefálico. Seus axônios, que são referidos como carreadores de
fibras eferentes somáticas gerais projetam-se diretamente aos músculos-alvo.
Os neurônios aferentes somáticos transmitem informações sobre estímulos físicos
e químicos que afetam o animal. As fibras aferentes somáticas gerais conduzem
informações de dois tipos: as fibras exterorreceptivas transmitem informações de
diferentes receptores na pele, enquanto as fibras proprioceptivas carregam
informações dos fusos musculares dos músculos voluntários e tecido conjuntivo
231
associado (fáscia e tendões) ou ligamentos e cápsulas articulares. Estes últimos
proporcionam as informações necessárias para o controle da postura e movimento.
Na cabeça, fibras aferentes somáticas também incluem nervos associados a
receptores especializados dos sistemas ópticos, vestibulares e auditivos, e tais fibras
são denominadas como fibras aferentes somáticas especiais.
No tronco, os corpos celulares tanto de neurônios aferentes somáticos quanto
viscerais (veja mais adiante) estão localizados em gânglios espinhais (Figs. 10-27,
10-28) associados às raízes dorsais dos