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Embriologia A formação do sistema nervoso tem origem do ectoderma se inicia a partir da terceira semana de desenvolvimento da criança (18o dia), fase a qual corresponde a fase de NEURULAÇÃO; - formação do tubo neural. - Pregas neurais se aproximam e forma o tubo neural (SNC) e a crista neural (gânglios espinhais - SNP). - Nessa semana o embrião começa a ter 3 folhetos – endoderma, meso e ecto (epiderme). Células do epiblasto se modificam migram para uma região que vai compor o mesoderma (expressão do fgf – processo notocordal – notocorda). - Notocorda forma a placa neural (espessamento do ectoderma – Sonic Hedgehog SHH – controla a organogenese e o direcionamento das células para a formação cerebral/BMP) > cresce e forma o sulco neural (PAX 3 e 7 – forma uma região de células sensoriais e outra região motora) > tubo neural (SNC) e crista neural (SNP). - O embrião ainda está aberto nessa fase e precisa ser fechado então ele tem 2 extremidades uma mais cefálica e outra caudal que é o neurosporo rostral e caudal. - Antes do embrião ficar roliço ele é preenchido de líquido amniótico, depois que fecha se preenche por líquido ependimário – depois vai ser chamado de líquido cerebroespinhal quando surgem os plexos coroides (dobras da pia máter que vai entra nos ventrículos pra formar o LCR) - Crista neural: - Forma: os gânglios sensitivos dos nervos espinais, os nervos espinais, os gânglios sensitivos dos nervos cranianos, os nervos cranianos, os gânglios do SNAutônomo do sistema nervoso, a medula da glândula suprarrenal e as meninges. - Células de Schwann que estão presentes ao longo dos axônios periféricos, de forma intermitente (internódulos entre os nódulos de Ranvier) e são responsáveis pela produção de mielina e dão um aspecto branco ao axônio - Tubo Neural e vesículas primárias e sencundárias - Crescimento das paredes do tubo neural, processo não uniforme e forma (PAX 3 e 7). -1 lâmina do teto: dá origem ao Plexo (fica nos ventrículos e forma o liquido cefalorraquidiano) e Tela corioides -1 lâmina do assoalho: forma o sulco mediano do assoalho do IV ventrículo. -2 lâminas alares: derivam neurônios ligados à sensibilidade e motricidade. - 2 lâminas basais: derivam neurônios ligados à sensibilidade e motricidade e diferenciam- se dessas os neurônios motores. - A porção cranial do tubo neural dá origem ao encéfalo, se dilata e Forma o ARQUENCÉFALO (encéfalo primitivo). A parte caudal forma a medula primitiva. Ao mesmo tempo forma 2 flexuras (junção óssea): flexura cervical (entre rombencéfalo e medula) e flexura cefálica (no mesencéfalo). - O arquencéfalo vai formar 3 grandes áreas chamadas de vesículas encefálicas primárias: PROSENCÉFALO, ROMBENCÉFALO E MESENCÉFALO. - Na quinta semana começam a se desenvolver vesículas encefálicas secundárias: - Prosencéfalo forma telencéfalo (córtex) e diencéfalo (hipotálamo, tálamo, subtálamo e epitálamo) - Rombencéfalo forma o metencéfalo (ponte e cerebelo + Estruturas internas) e mielencéfalo (bulbo) - Mesencéfalo forma mesencéfalo (colísulo anterior (visão), reflexos auditivos (colículo posterior)) Cavidade central do tubo neural A luz do tubo neural permanece nos adultos, no entanto sofre diversas modificações. A luz primitiva corresponde ao CANAL CENTRAL DA MEDULA ou canal do epêndima. Posteriormente forma: - Cavidade dilatada do rombencéfalo = IV ventrículo; - Diencéfalo e parte mediana do telencéfalo = III ventrículo; - Hemisférios cerebrais = ventrículos laterais (se comunicam pelo forame intraventricular de Monro. - Mesencéfalo = aqueduto cerebral ou de sylvius (une o III e IV ventrículos); Todas essas cavidades são revestidas pelo EPÊNDIMA, que é formado por tecido epitelial cubóide. E, com exceção do canal do epêndima, todas as cavidades possuem o Liquor ou LCR, produzido pelas células ependimais. Desenvolvimento da Medula Espinhal - depois que as pregas neurais se fundem o tubo neural é constituído de células neuroepiteliais que formam o NEUROEPITÉLIO. (sofre influencia de BMT/WNT pra desenvolver fenótipo para a função que eles devem realizar) > essas células formam as células nervosas primitivas ou neuroblastos > formam a camada do manto > que forma a camada marginal; Em 6 semanas a medula espinhal é composta por: - ZONA VENTRICULAR: constituída por células neuroepiteliais (colunares) da parede do tubo neural, dão origem a todos os neurônios e células macrogliais da medula espinhal; Alto potencial mitótico nessa região. - ZONA INTERMEDIÁRIA (manto): formada por neuroblastos, provenientes das células neuroepiteliais em divisão da zona ventricular. Neuroblastos se tornam neurônios. É a futura substância cinzenta na medula espinhal. - ZONA MARGINAL: composta pelas partes externas das células neuroepiteliais. É a futura substância branca da Sistema nervoso Pedro Arthur Rodrigues Medicina @arthurnamedicina Sistema nervoso medula espinhal. (O nome é sugestivo). Fora, existe uma camada limitante externa que irá formar as meninges. - Glioblastos se diferenciam das células neuroepiteliais principalmente depois que se formam os neuroblastos, migrando da zona ventricular para a intermediária e marginal. - astroblastos > astrócitos | oligodendroblastos > oligodendrócitos. - Quando as células da macroglia param de ser produzidas elas se diferenciam em células ependimárias e forma o epêndima que reveste o canal central da medula espinhal. - Já as células da micróglia derivam das células mesenquimais que migram para o SNC no perído fetal. Originam na medula óssea e fazem parte do sistema fagocitário. - Os neuroblastos são adicionados continuamente no manto, e o tubo neural vai ter um espessamento ventral e dorsal. Ventral = placas basais (células do corno motor ventral, forma as áreas motoras da medulas). Espessamento Dorsal = placas alares (áreas sensoriais). Sulco limitante (forma um limite entre esses dois). Linha média dorsal e ventral são as placas do teto e do assoalho (Não contém neuroblastos e funcionam como vias para as fibras nervosas) - Além do corno ventral motor e dorsal sensorial um grupo de neurônios se acumula entre eles e forma o corno intermediário que contém neurônios da porção simpática do SNA (T1-T12 torácico e L2 ou L3 lombar) - A sinalização sonic hedgehog controla a proliferação, sobrevivência e padronização de células progenitoras neuroepiteliais ao controlar os fatores de transcrição Gli. Por volta de 8 à 10 semanas, a medula espinhal é parecida com a do adulto. FORMAÇÃO DAS MENINGES (Dura – mesenquima do tubo neural - aracnoide e pia – células da crista neural) - Líquido cerebroespinhal começa a se formar na 5ª semana, produzido pela tela corioide dos ventrículos cerebrais laterais (4º e 3º) – o LCE passa pelo espaço subaracnoide e é absorvido pelas vilosidades aracnoideas, que são protusões da aracnoide nos seus venosos da dura-máter. Diferenciação e organização Neuronal 1) Proliferação e migração: após a formação do tubo neural, as células precurssoras dos neurônios migram para seus locais- alvo, saindo da região proliferativa periventricular para a região do córtex. As células neuroectodérmicas do tubo neural se diferenciam para a formação dos diversos tipos celulares do SN (astrócito, neurônio, oligo, ependimárias) sendo destinadas em função do código genético expresso em cada uma. 2) Diferenciação Neuronal: neurônios emitem seus axônios para atingir seus alvos e estabelecer sinapses. A diferenciação de muitos depende da secreção de fatores por outros tipos de neurônios que irão ATIVAR OU INATIVAR. – GENES. - Regulação gênica: -A placa neural expressa os fatores de transcrição PAX3, PAX7, MSX1 E MSX2. - Esse padrão de expressão é alterado pelo Sonic Hedgehog(SHH), expresso pela notocorda, que reprime a expressão de PAX3, PAX7, MSX1 e MSX2; - Portanto, ele ventraliza o tubo neural. Essa região ventral adquire a capacidade de formar uma placa do assoalho, que também expressa SHH, e a placa basal (que vai formar neurônios motores) e a placa alar (parte sensorial) - As proteínas morfogênicas ósseas 4 e 7 (BMP4 e BMP7), expressas no ectoderma não neural na borda da placa neural, mantém e supra-regula PAX3 E PAX7 na metade dorsal do tubo neural, na qual vão se formar as placas do teto e a placa alar. Esses dois genes são necessários para a formação de células da crista neural no topo das pregas neurais, mas não foram esclarecidos nem seu papel nem dos genes MSX na diferenciação de neurônios sensoriais e interneurônios. - Outro gene PAX, o PAX6, é expresso em toda extensão das pregas neurais em elevação, exceto na linha média, e esse padrão é mantido após o fechamento das pregas. O papel desse gene, todavia, ainda não foi determinado. Nervos espinhais - Começam a aparecer na quarta semana, surgindo de corpos celulares nervosos nas placas basais (corno ventral) da medula espinhal. As raízes nervosas dorsais que carregam fibras sensoriais originam-se de organismos fora da medula espinhal nos gânglios da raiz dorsal (gânglios epinhais) derivados de células da crista. – os prolongamentos desses gânglios formam feixes, os prolongamentos distais juntam raízes nervosas ventrais formando o nervo espinhal. As fibras da raiz dorsal carregam inervação sensorial e ventral motora. - os nervos espinais se dividem nos ramos primários ventral e dorsal, que contêm fibras sensoriais e motoras. - O ramo primário dorsal inerva a musculatura axial dorsal, as articulações vertebrais e a pele do dorso. - Os ramos primários ventrais inervam os membros e a parede corporal ventral e formam os principais plexos nervosos (plexo braquial e plexo lombossacral). 3 - Morte neuronal programada - acontece porque se formam mais neurônios do que o que fica depois do nascimento – regulada pelo quantidade de tecido alvo existente (assim vai acontecer uma competição pra eles atingirem esse local alvo, sendo que depende de fatores neutróficos que estimularão os neurônios para captarem). - os neurônios que não possuírem os fatores neutróficos morre. - Além dos neurônios, há também a eliminação de sinapses que ocorreram em excesso ou que não foram utilizadas pelo nosso organismo (o crescimento cerebral até a puberdade depende do aumento do número de sinapses e não de neurônios). Portanto, possuímos um “estoque de neurônios” que possibilita uma neuroplasticidade, ou seja, uma capacidade de recuperação de tecidos e ações que foram lesionados, por parte de neurônios que normalmente morreriam. 4 - Mielinização - processo final de maturação do SN; o tempo de formação varia em cada área e a última porção a ser concluída é a do córtex da região anterior do lobo frontal. Regulação gênica - A placa neural se forma e os genes HOMEOBOX expresso na notocorda, placa precordal e placa neural gera sinalizações para as células de cada região cerebral (anterior, média, posterior). ROMBOMEROS (8 segmentos do rombencéfalo) são expressão do HOX (homeobox) de forma variada pra cada região. – esses genes podem ser regulados por retinóides (ácido retinóico) – excesso de retinoide pode deslocar a região de expressão do gene. (HOX B1,B2,A2,A3,D3,B3,D4). * mutações na expressão de homeobox pode gerar esquizencefalia (causa perda de tecido cerebral) - Prosencéfalo e mesencéfalo – LIM1 (expresso na placa precordal) e OTX2 (placa neural). Depois que as pregas neurais e os acos faríngeos aparecem, aparece mais um gene EMX2 que determina a identidade de cada área. - FGF8 (FATOR DE CRESCIMENTO DE FIBROBLASTOS) – induz a expressão gênica e regula a diferenciação de outras áreas (crista neural anterior, istmo entre o rombencéfalo e o mesencéfalo). Induz a expressão de EN1 e 2 que também está envolvido nessa área. Também induz expressão de WNT1 (na mesma região mais precisamente o cerebelo) - FOXG1 regula, então, o desenvolvimento do telencéfalo (hemisférios cerebrais) e a especificação regional dentro do prosencéfalo, incluindo o telencéfalo basal e a retina. - A padronização ventral é controlada pelo sonic hedgehog em todo o SNC. Secretado pela placa pré cordal e induz a expressão de NKX2.1 que regula o desenvolvimento do hipotálamo. A clivagem de carboxila que induz a expressão dessa proteína. - Padronização dorsal (lateral) do tubo neural é controlada por BMP4 e BMP7 – induz expressão de MSX1 e reprime FOXG1. - HOLOPROSENCEFALIA – erro no fechamento - Exencefalia – tudo neural não fecha na região cranial.
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