Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 1 EVOLUCIN EMBRIONARIA DEL ECTODERMO. (AUTORES: PH.D.GUSTAVO ZUCCOLILLI Y DRA. VANINA CAMBIAGGI)1-DesarrollodelSistemaNervioso.Neurulacinprimariay secundaria.Diferenciacindelneuroectodermo(estadiodeplaca, surco y tubo neural).2-Evolucin del Tubo Neural. Diferenciacin del eje cefalo-caudal (neurmeros) y dorso-ventral (placa alar, basal, del piso y del techo) de las estructuras del tubo neural.3-Desarrollodelamdulaespinalydelasvesculasceflicas. Formacin de sustancia gris y blanca. Histognesis. 4-Desarrollodelaepidermisydelasestructurascutnea. Caractersticasdelapielfetal.Ontogeniadeladermisyepidermis. Histognesis de las faneras. LA CRESTA NEURAL COMO CUARTA HOJA EMBRIONARIA. 1-Cresta neural del tronco. Migracin celular y derivados. Formacin de los ganglios nerviosos (sensitivos y autnomos) y nervios. Formacin de la mdula adrenal.2-Crestaneuralceflica.Migracincelularyderivados.Formacindelosgangliosnerviosos (sensitivosyautnomos)ynervios.Formacindelesqueletodelacabeza(osificacin endomembranosa) 3-Cresta neural vagal y cardiaca. Migracin celular y derivados. El sistema nervioso entrico. OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD !Conocerycomprenderlosaspectosfundamentalesdelaevolucindelacapa ectodrmica.Asociareldesarrollodelectodermoconelsistemanervioso,lapielylas estructuras derivadas de las crestas neurales.!Reconocer en esquemas y muestras de embriones los rganos del sistema nervioso y su relacin con las estructuras vecinas, en las distintas etapas del desarrollo embrionario. !Identificar las distintas capas que posee la piel y reconocer el origen embrionario de cada una de ellas.!Conocerycomprenderlapotencialidaddelascrestasneuralescomocuartahoja embrionaria.Identificarlosdistintostejidosderivadosdelacrestaneural,suubicacinen los distintos rganos y su relacin con las regiones embrionarias.!Estimularenelalumnolaobservacinmetdicayelusoapropiadodelanomenclatura cientfica. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 2 EVOLUCIN EMBRIONARIA DEL ECTODERMO. DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO.A- INTRODUCCION ElSistemaNervioso(SN)eselconjuntodeclulasnerviosas(neuronasyclulasgliales)anat-micamente dividido en un sistema nervioso central (SNC)yenunsistemadecablesbiolgicos (nerviosygangliosnerviosos)queformanel sistema nervioso perifrico (SNP).Laclulanerviosaoneuronaeslaunidad funcionalmspequeadelsistemanervioso.Su morfologa evidencia su alta capacidad para recibir ytransmitirimpulsosnerviosos.Elcitoplasma poseenumerosasprolongaciones(dendritasyun axn)dedistintalongitudyconvariadas ramificaciones.Paraelmantenimientodesu propio metabolismo la neurona necesita clulas de nutricinysostn,tareaqueestacargodelas clulas gliales (Figura N 1). El SNC incluye el encfalo contenido en la cavidad cranealylamedulaespinalqueocupalamayor partedelcanalvertebral(FiguraNo2).Ambas estructuras se ubican en la lnea medio dorsal del cuerpoycoordinantantolosreflejoscomolas conductas del individuo. El SNP es el conjunto de nerviosygangliosqueconectanelSNCconel restodelosrganosdelanimal(FiguraN2y3). Desdeunpuntodevistafuncional,elSNposee unaporcinsomtica(voluntaria)encargadade gobernar la musculatura asociada al esqueleto y una parte vegetativa o autonmica (involuntaria) que gobierna el msculo liso, el msculo estriado cardaco y las glndulas en general. Figura1.Representacinesquemticadeuna neuronamultipolarysurelacinconterminaciones neuronales y clulas gliales. 1- Ncleo, 2- dendritas, 3-axn,4-Clulasgliales(astrocitos)y5-botn terminal de otras neuronas (sinapsis) Figura 2. Sistema nervioso central y perifrico de un carnvoro (gato). Se observan las emergencias de los nervios espinales en forma segmentaria a lo largo de todo el tronco del animal. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 3 Gregor Eichele (1992) despus de completar una revisin sobre el desarrollo del encfalo de los mamferos, afirma que seguramente, uno de los principales interrogantes de la biologa podra ser: sielcerebroeslosuficientementepoderosocomopararesolverelproblemadesupropia creacin. Es evidente que la construccin de un rgano que percibe, piensa, ama, odia, recuerda, semodificaconstantementeconlaedadycoordinalosprocesoscorporalesconscientese inconscienteses,sinlugaradudas,unodelosgrandesdesafosdeldesarrollo.Actualmente,la combinacindeinvestigacionesgenticas,moleculares,celularesydeorganizacinest aportandounmscerteroentendimientodelosprocesosquepermitenordenareldesarrolloyla anatoma bsica del sistema nervioso. Si bien el desarrollo del sistema nervioso comienza muy temprano en la vida embrionaria, es muy difcil establecer cuando finaliza. Por un lado, se encuentran importantes diferencias entre el tipo decrasqueposeelaespecie,porejemplolosroedoresdelaboratorio(ratayratn)parencras altriciales que completan el desarrollo durante los primeros das o semanas del periodo postnatal. Otro ejemplo son los carnvoros domsticos (gato y perro), las cras de estas especies durante los 8o10primerosdasclaramentemuestranimposibilidadderealizardeterminadasconductas motoras(losprpadosaunestncerrados,sonincapacesdecaminaryslosedesplazan arrastrandose). Sin embargo, las cras de los rumiantes y equinos, denominadas precociales, slo necesitandealgunashorasparaincorporarseyseguirlamarchadesuspadres,mostrandoun sistema nervioso casi completamente funcional.Otroinconvenientequedificultaestimarlafinalizaciondeldesarrollo,radicaenquenumerosos estudioshandemostradoquelossistemassensitivossonmoduladosporlaestimulacindesus receptores. Por ejemplo, los individuos criados en aislamiento, sin estmulos odorferos, presentan unaorganizacindendrticadiferentedelasneuronasdelbulboolfatorio.Ademsnopodemos obviarquedurantelapubertad,tantoenlosmachoscomoenlashembras,laaparicindelas hormonassexualesactivadeterminadoscircuitoscerebraleseinhibeotros.Portodosestos elementosesmuydifcilprecisarcuandofinalizaeldesarrollo,enespecialdelencfalopues obedece al criterio que consideremos. Figura3.SistemaNerviosoPerifrico: Formacindeunnervioespinal.1- vrtebratorcica,2-costilla,3-mdula espinal(SNC),4-ganglioespinal,5- nervioespinal,6-ramadorsaldelnervio espinal,7-ramaventraldelnervioespi-nal y 8- ganglio autnomo (simptico) Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 4 B- NEURULACIN: FORMACIN DEL TUBO NEURAL Losprimordiosqueoriginanelsistemanerviosoaparecenenformamuytempranaduranteel desarrolloembrionario.Esteprocesoconocidocomoneurulacincontinaalosgrandes movimientoscelularesdelagastrulacineincluyeunasucesindeeventosquedeterminanla diferenciacin de un grupo de clulas ectodrmicas (neuroectodermo) ubicadas en la lnea media dorsaldelembrin,inmediatamentedorsalalanotocordaylaplacaprecordal.Duranteeste perodoeltuboneuralysusvesculasrepresentanlasestructurasmsevidentesydemayor tamao en el embrin en desarrollo. Sehanobservadodosmecanismosqueconducenalaformacindeuntuboneural.La neurulacin primaria desarrolla un tubo neural a partir de una placa neural. Las clulas de la placa cambiandealturasecurvaneinvaginanparaformarunsurcoquefinalmenteporelevacinde susparedescelularesterminaformandountubohuecoseparadodelectodermovecino.Enla neurulacinsecundaria,eltuboneuralseoriginaapartirdeunacondensacindeclulas mesenquimticas que forman un cordn por debajo del ectodermo superficial. Este cordn macizo posteriormenteseahueca(cavita)paracreareltuboneural.Enlosmamferos,porneurulacin primariaseformaaproximadamenteel90%deltuboneural,mientrasqueporneurulacin secundariaseformansolamentelossegmentossacros(partemscaudaldeltuboneural).En definitiva,eltuboneuralsecompletaporlaunindeestosdosprimordiosformados separadamente.La neurulacin primaria divide al ectodermo original en tres grupos de clulas: (a) Las clulas del tubo neural localizadas en el plano axial del embrin que evolucionan para formar el encfalo y la medulaespinal.(b)Lasclulasdelacrestaneuralqueaparecenoriginalmenteenlareginque conectaelsurconeuralconelectodermo,yqueluegomigranhaciadistintossitiospara transformarseendistintasestirpescelulares(neuronasperifricas,clulasdelaglaperifrica, melanocitos de la piel, clulas cartilaginosas, seas, etc.). (c) Las clulas de la epidermis de la piel que cubren superficialmente el resto de las estructuras embrionarias.La neurulacin primaria es un proceso rpido que puede dividirse en distintos estadios sucesivos pero superpuestos de manera espacial y temporal (Figura N 4). (a) Formacin de la placa neural (modelado y primera parte del plegamiento). (b)Flexindelaplacaneuralparaformarelsurconeural(plegamiento,elevaciny convergencia). (c) Cierre del surco neural para formar el tubo neural. En la etapa final de la gastrulacin, un grupo de clulas ectodrmicas (neuroectodermo), ubicadas en la lnea medio dorsal del embrin inmediatamente por arriba del mesodermo axial (notocorda y placa precordal) se diferencian e incrementan su espesor para formar la placa neural. La primera manifestacinvisibledelaneurulacinprimaria,eslaaparicindelaplacaneuralcomo consecuenciadelatransformacindelasclulasdelneuroectodermoenclulascilndricas (modelado),msaltasquelasclulascuboideasdelrestodelectodermo.Rpidamente,las clulas comienzan un proceso de invaginacin a lo largo del eje mayor del surco neural. El cambio delamorfologacelularllevaconsigounareorganizacindelcitoesqueleto(microtbulosy microfilamentos) que permite realizar una serie de etapas continuas y dinmicas. La forma plana inicial de la placa neural se hace progresivamente ms inestable y conduce al plegamiento sobre s misma (plegamiento). En este momento se ha formado el surco neural con las clulas ubicadas mslateralmentequeaumentanprogresivamentesualtura(elevacin)hastaquelas extremidadeslateralesseaproximan(convergencia)losuficienteparaadherirseyfinalmente fusionarse (cierre del el tubo neural que encierra el canal neural).Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 5 En forma simultnea con este proceso se observa el crecimiento de dos columnas longitudinales de clulas provenientes de la zona de contacto del ectodermo neural y no neural. Estas columnas, ubicadas a ambos lados del surco neural, se forman por la migracin de las clulas de las crestas neuralesqueseubicanenposicinparamedianaatodololargodeltuboneural,ydanorigen, entreotrasestructuras,alosprimordiosdelosgangliosnerviosos.Mientrassucedenestos movimientos,electodermononeuralseparadodeltuboneuralcontinasucrecimientoyse fusiona dorsal al tubo neural (Figura N 4). Elcierredeltuboesunprocesomuyrpido(9-11hsenelratn)quenoseproduce simultneamentealolargodetodoelembrinypresentaligerasvariacionessegnlaclase animalconsiderada.Enelembrindepollo,elcierredeltuboneuralcomienzaenelcerebro medioyamododecierredecremalleraprogresaenambasdirecciones.Porelcontrario,el cierre del tubo neural de los mamferos se inicia, al mismo tiempo, en varios sectores a lo largo del ejecefalocaudal.Elextremoceflicoycaudalquepermanecentransitoriamenteabiertos,se denominanneuroporoanterior(ceflico)yneuroporoposterior(caudal),respectivamente(Figura N5).Eltuboneuralfinalmenteformauncilindrocerradoenlalneamediadorsaldelembrin, Figura 4. Neurulacin primaria. Formacin de placa, surco y tubo neural. Adaptado Gilbert, S (2003) Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 6 separado del ectodermo superficial (epidermis). Este complejo proceso que permite la separacin de ambas estructuras est mediado por diferentes molculas de adhesin. Eldefectoenelcierredeltuboneuralconduceadiferentesanomalascomo:espinabfidapor defectoenelcierredelasregionesdorsalesdeltubooporrupturadelneuroporoposterior; anencefalia por defecto en el cierre de las regiones ceflicas del tubo neural; craneorraquisquisis pordefectodelcierredetodoolamayorpartedeltuboneuralsobretodalaextensindeleje corporal.Enlossereshumanosestasalteracionesseobservanen1cada500niosnacidos vivos. DIFERENCIACIN DEL TUBO NEURAL En el SNC en desarrollo se pueden considerar que los cambios ocurren simultneamente en tres niveles organizativos ntimamente relacionados entre si: (a)Anivelcelularlasclulasneuroepitelialessediferencianennumerosostiposdeclulas nerviosas (neuronas y clulas de la gla), proceso conocido como histognesis. (b)Aniveltisular,laspoblacionescelularessiguenpatronesdemigracinespecficos dependientesdesustanciasinductorasysereorganizanparaformarlasdiferentesregiones morfo-funcionales del encfalo y la medula espinal. (c)Anivelanatmico,eltuboneuralsecurvaymodificasudimetroparaformarlasdistintas partesdelSNC.Paralelamentelacavidaddeltuboacompaaestoscambiosyformalas cavidades del encfalo (sistema ventricular) y de la mdula espinal (canal central). DETERMINACIN DE LOS EJES 1- Eje crneocaudal o cefalocaudal (antero-posterior) Lainduccintempranadelosdiferentesterritorioscefalo-caudalesdeltuboneuralllevaauna especificacin regional que ya comienza a ponerse de manifiesto en el estadio de placa neural. La sealizacinmediadapordistintassustanciasinductorasdeterminalaaparicindesectores transversales (rodajas del tubo) de desarrollo independiente. Despus de cerrarse el tubo neural, lasprincipalesregionesmuestraninmediatamenteuncrecimientodiferenteeindependienteque lasllevaaformargrandesopequeasvesculasdenominadassegmentos(neurmeros)y protosegmentos neurales. Si el segmento transverso considerado es una rodaja completa del tubo neuralpuesconstadeunpatrndorsoventralcompleto(placadeltecho,alar,basalydelpiso) seconsideracomosegmentoneural(FiguraN6).Sinembargo,existentambinfenmenosde Figura 5. Embrin de cerdo de 14 das: nurula de 7 somitas. Inicio del proceso de cierre del tubo neural. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 7 sealizacin muy localizados que inducen un crecimiento diferencial y producen vesculas pares nosegmentariaseincompletas.Estosfenmenosnormalmenteestnrestringidosalossectores de la placa alar ubicada dorsal a la placa precordal y corresponden a la formacin de las vesculas pticas, las vesculas telenceflicas y las placas cerebelosas. Elsurconeuralyeltuboneural temprano,enprocesodecierre,esuna estructuracasirecta,quecomienzaa curvarsesiguiendoelejededesarrollo delembrin.Sinembargo,antesque finalice la formacin de la porcin caudal deltubo,laporcinceflicayaesta experimentandodrsticoscambiosyes evidentesumayordesarrollo.Previoal cierrecompletodelneuroporoanterior aparecenlasvesculaspticas,quese formanporevaginacindesendos territorioscircularesacadaladodel extremo ceflico del tubo neural. La parte distaldelasvesculaspticasformala copaptica,diferenciadamstardeen retina neural y pigmentaria, mientras que supedculoseconvierteenelnervio ptico.Pocotiempodespusdelaaparicinde lasvesculaspticas,eldesigual crecimientodelaparteceflicadeltubo neuralseevidenciaporlaaparicinde tresdilatacionesovesculasseparadasporsuavesestrechamientos(estadiodetresvesculas). Porlotanto,enesteestadiodetresvesculaseltuboneural(FiguraN7)sedescribeformado por:(a) Prosencfalo o vescula anterior que comprende toda la porcin anterior dilatada del tubo e incluye a las vesculas pticas como divertculos laterales.(b) Mesencfalo o vescula media.(c) Rombencfalo o vescula posterior. (d) Mdula espinal es un cilindro uniforme hasta el extremo caudal del embrin. Elprosencfaloprimariosesubdividerpidamenteendosprotosegmentos:elprosencfalo secundario(ubicadorostralmenteyqueincluyelasvesculaspticas)ylavesculadienceflica ubicada en posicin ms caudal (Figura N 8). De la parte dorsal del prosencfalo secundario se forman las vesculas telenceflicas, las cuales evolucionan para transformarse en los hemisferios cerebralesdelanimaladulto.Laporcinbasaldelprosencfalosecundarioformalasdistintas partesdelhipotlamoincludalaneurohipfisis.Enelprotosegmentodienceflicoseobservan tres segmentos (prosmeros 1, 2 y 3); que crecen para formar en su porcin dorsal el pretectum, el tlamo-epitlamo y el pretlamo, mientras que de las porciones ventrales de los prosmeros se desarrolla el tegmento prerrubral. Figura6.Segmentoneuralcompleto(neurmero).PS: placadelsuelo,PB:placabasal,PA:placaalaryPT: placa del techo. Adaptado de Viguera (2005) Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 8 Elmesencfaloaparececomounavesculanicaquenosedivide.Sinembargo,existeuna subdivisin del techo donde crece el esbozo de un par de colculos rostrales y un par de colculos caudales,nohabiendoanevidenciaslidadequeestocorrespondaaunasubdivisin segmentaria del mesencfalo. Elrombencfaloeslavesculamscaudalymuestraunaconsiderablesubdivisinneuromrica (rombmeros).Juntoalmesencfaloapareceelsegmentostmicocomounaporcinestrecha Figura 8. Representacin esquemtica de la subdivisin de las vesculas ceflicas. p1-p3: prosmeros 1 a 3; r0-r7: rombmeros 0 a 7; r8-r11: pseudorrombmeros 8 a11. Figura 7. Representacin semiesquemtica del tubo neural de un embrin de gato de (a) 18 das y (b) 22 das. En la parte derecha se observa la cavidad de las vesculas una vez retirada la pared.Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 9 (rombmero0or0),yacontinuacinunaseriede7rombmeros(r1-r7)biendiferenciadospor surcosyseguidosde4pseudorrombmeros(r8-r11)adicionales.Losrombmeros(r0-r7)son claramentevisiblesentodoslosmamferosyenlasavesdebidoaqueexistenligeros estrechamientosentreellos.Sinembargo,lospseudorombmeros(r8-r11)aparecencomo estructurascontinuassindemarcacinsobrelasuperficiedelembrin,similaralosneurmeros (mielmeros) de la mdula espinal (Figura N 8).Todasestasunidadesneuromricas(prosmeros,rombmeros,pseudorrombmerosy mielmeros) se caracterizan por poseer una evolucin particular e independiente de sus vecinos. Encadaneurmerosedesarrollaunapoblacinneuronalpropia,pueslamigracincelularest restringidaentrelossegmentosvecinos.Sinembargo,laspoblacionescelularesaparecende formamsomenosrepetitivaenlosdistintosneurmerosyevidencianunaorganizacin metamricadelSNC.Elorigendelosnervios(cranealesyespinales)seencuentrantimamente asociadoalaorganizacinneuromricadelsistemanervioso,dehecho,lasclulasdelacresta neural adyacente a cada rombmera y mielmera forman los ganglios (grupo de neuronas) que se describenenconexinconlosnerviosespecficos.Duranteeldesarrollo,ladivisinneuromrica permitequelasclulaspuedandesplazarsemsomenoslibrementedentrodecadasegmento pero estn parcial o totalmente inhibidas para desplazarse entre neurmeros vecinos.Elrombencfalo,clsicamente,sedividedidcticamenteenmielencfaloymetencfalo.El metencfalodaorigenalcerebeloyalpuentemientrasqueelmielencfaloformarlamdula oblongada.Sinembargo,estadivisinesobsoletayaqueenningnmomentodeldesarrollo existe la vescula mielenceflica y metenceflica. Recientemente, se ha demostrado que el puente seoriginadelr3,mientrasqueelcerebeloyelpednculocerebelosomediolohacenapartirde losr0,r1,r2ylaplacacerebelosadorsal.Losrestantesrombmerosypseudorombmeros evolucionan para formar la medula oblongada (bulbo raqudeo) del adulto. El tubo neural contiene una cavidad continua: el canal neural. Este canal presenta variaciones de suformaenconcordanciaconloscambiosqueaparecenenlasparedesdeltuboneuraldesde dondeseproducenlasneuronasyclulasdelagla.Porlotanto,lascavidadessevan modificandoenformaytamaoenlosdistintosestadiosdeldesarrollo.Lasvesculas Figura9.Representacinesquemticadelsistemaventricularendesarrollo(imagenizquierda)donde se ha seccionado una de las vesculas telenceflicas y el resto del tubo neural por el plano mediano. En la imagen de la derecha se presenta un esquema del encfalo de una rata adulta que permite observar la ubicacin del sistema ventricular y el espacio subaracnoideo.Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 10 telenceflicasrepresentanlasparedesdelosventrculoslaterales(primeroysegundo)que comunicanpormediodelagujerointerventricularconeltercerventrculoubicadoprofundamente en la parte basal del prosencfalo secundario y el diencfalo. Hacia caudal el tercer ventrculo se continaconelacueductomesenceflico(acueductodeSilvius)quedesembocaenlaamplia cavidaddelcuartoventrculo,asociadaalrombencfalo(FiguraN9).Elsistemadeventrculos enceflicosintercomunicadosentresiestocupadoporlquidocerebroespinal(cefalorraqudeo) que es drenado desde el cuarto ventrculo hacia el espacio subaracnoideo y hacia el canal central (conducto del epndimo) de la mdula espinal.El crecimiento desigual del embrin en general y del tubo neural en particular, motiva la aparicin deevidentescurvaturasenceflicas(FiguraN 7y8).Lacurvaturaceflicaseobservaen relacinconlavesculamesenceflicacuandoeltubosecurvaventralmentedejandouna concavidad ventral. Al mismo tiempo se observa la curvatura cervical en la porcin ms caudal del rombencfalo,lacualmuestraunaconcavidadventralsimilaralaceflica.Unaterceraflexura constante es la curvatura pontina que posee una concavidad dorsal opuesta a las dos anteriores, queestcentradaenlaregindelosr2-r4delrombencfalo.Enlosmamferos,lacurvatura pontina se hace muy marcada, por lo cual, el borde caudal del cerebelo se proyecta caudalmente hastaocultarlaregindorsaldelamdulaoblongada.Losprocesosfinalesqueestablecenla formadefinitivadelencfalodelosmamferosconsistenenelcrecimientodelacortezadel cerebelo acompaado por el notable crecimiento y expansin de la corteza cerebral. B- Eje DorsoventralLapolaridaddorsoventralestainducidaporsealesqueprovienendelossectoresvecinos,el patrn ventral es impuesto por la notocorda y la placa precordal, mientras que el patrn dorsal es inducido por el ectodermo no neural (epidermis). Los factores producidos por la notocorda inducen un segundo centro de sealizacin dentro del mismo tubo neural, lo que determina el origen de la placadelpisoodelsueloysendosterritoriosadyacentesaderechaeizquierda,queformanlas placas basales. Por su parte, el ectodermo no neural que cubre el tubo neural dorsalmente es una fuentedeefectosinductoresqueensureadeinfluencia,generaunabandaimparymedia dorsal, la placa del techo, y unas regiones dorsolaterales ms amplias a cada lado, que llamamos placas alares (Figura N 10). Estepatrndeinduccindeterminaunaorganizacinanatmicayfuncionaldelosneurmeros. Figura 10. Esquema de los distintos estadios de desarrollo del tubo neural. Los factores secretados por el ectodermo y la notocorda inducen la formacin de las placas del techo y del piso que actan como centros inductoressecundarios.Elgradientedesustanciasinductorasdeterminalostiposneuronalesquese forman en cada sector del neurmero (adaptado de Gilbert, S. 2003). Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 11 Las neuronas de la regin dorsal reciben los axones de las neuronas sensitivas ubicadas fuera del SNC,enlosgangliosespinales.Mientrasqueenlareginventralseencuentranlasneuronas motoras (somticas y viscerales) con axones que abandonan el SNC para formar los nervios. En lossectoresintermediosabundandistintostiposdeinterneuronasquetransmiteninformacin entre ellas (Figura N 10). HISTOGNESIS Y DIFERENCIACIN CELULAR Eltuboneuraloriginalesttapizadoporunneuroepiteliogerminal.Estamonocapacelular contienelasclulasmadresquepaulatinamentesediferencianenneuronasyenclulasdela glia. Son clulas que se dividen rpidamente y ocupan todo el espesor de la pared del tubo neural, desde la luz hasta la superficie externa. Poseen los ncleos ubicados a diferentes alturas y por lo tantodanelaspectodeunepitelioformadoporvariascapas(FiguraN11).Enrealidad,los ncleoscelularesmigransegnlaetapadelciclocelular,porejemplo,cuandoseencuentranen fase S (sntesis de ADN) el ncleo est cerca del borde externo, pero luego se aproximan hacia la luz del tubo (fase G2) donde se produce la mitosis (Figura N 11). Estas clulas luego migran y se diferencianenneuronasyclulasglialesfueradelepiteliogerminaldeltuboneural.Ladivisin celular se produce de manera horizontal o vertical; la divisin vertical hace que una de las clulas pierdaelcontactoconlaluzdeltuboycomienceelprocesodediferenciacin.Deestaforma, pierde la capacidad para dividirse y a este momento se lo considera la fecha de nacimiento de la neurona.Cuandomstempranaeslafechadenacimiento,menosmigracinrealizan,en consecuencia, las neuronas de la corteza cerebral que requieren de una larga migracin tienen la fecha de nacimiento ms tarda.Las clulas diferenciadas son de dos tipos: las neuronasinmaduras(neuroblastos)ylos glioblastos(espongioblastos).Losneuroblas-toscrecenymigranparatransformarseen neuronasfuncionales,perounavez diferenciadaspierdencompletamentesu capacidadparadividirse.Estaparticularidad transformaelprocesoembrionariode formacindeneuronasenunaetapacrtica paraeldesarrollodelfuturoindividuo.Los distintosfactoresquepuedanafectardicho proceso tienen consecuencias nefastas para la vida,puesladisminucinoausenciade neuronasencualquiersectordelSNCno puedesercompensadoenperodosposterio-res del desarrollo.Porotrolado,losespongioblastosoglioblas-tosdarnlugaraclulasdeltejidodesostn del sistema nervioso: la neurogla. De los tres tipos celulares que componen la neurogla, dos se originandelosglioblastos:losastrocitosylosoligodendrocitos(FiguraN12).Sinembargolas clulasdelamicroglaofagocitosintraneuralesnosondeestirpeneural(nonacenenel neuroepitelio) sino que invaden el cerebro desde los vasos sanguneos. Son elementos celulares producidos en la mdula sea y derivados de la lnea de los monocitos de la sangre. Figura 11. Estadios del ciclo celular en las clulas del tubo neural. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 12 Amedidaqueprogresaelprocesodedivisiny diferenciacincelularseformantrescapas concntricaseneltuboneural(FiguraN13).La capamsinterna,lminaocapagerminal,est compuestaporclulasneuroepitelialesen reproduccin.Sinembargo,coneltiempola capacidaddeestasclulasparaformarnuevos neuroblastosyglioblastosdisminuyenotable-mente e incluso se pierde en algunos sectores del SNCdelosmamferos.Demaneraquetermina reducidaaunamonocapadeclulas(clulas ependimalesoependimocitos)quetapizanla pared del canal central y del sistema ventricular.Perifricamentealalminagerminal,se encuentra la gruesa capa de clulas diferenciadas compuestaporneuronasenmaduraciny glioblastos.Estacapadenominadalminaocapa del manto terminar formando la sustancia gris de lamdulaespinalylosncleosdeltronco enceflico.Eneltelencfaloelmantomigraala partemsexternadeltuboneuralydalugarala cortezacerebral.Porltimo,lacapamsexternadeltuboneuraleslalminamarginal, Figura12.Tiposdeclulasdelsistemanerviosoqueseformanapartirdelneuroepiteliodeltubo neural(TN), de las crestas neurales (Cr) y del mesnquima mesodrmico (Me). Figura13.Esquemadeunaseccin transversaldelamdulaespinalendesarrollo con las distintas capas celulares. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 13 compuesta fundamentalmente por procesos (axones) que se originan de los cuerpos celulares de la capa del manto. Estos procesos terminan formando los tractos de la sustancia blanca (Figura N 13 y 14). Desde el mesencfalo hacia caudal y en todo el largo de la mdula espinal puede observarse un surco longitudinal (surco limitante) en la pared lateral del canal neural (Figura N 13), que divide a lacapadelmantoenunaporcindorsalyunaventral.Laporcindorsaleslaplacaalar, relacionadaconlossistemassensitivosylaventraleslaplacabasal,asociadaalossistemas motores. Engeneral,laplacaalarproducelasastasdorsalesdelamdulaespinalytodaslascolumnas sensitivas del tronco enceflico, el cerebelo, ciertos ncleos stmicos, los cuerpos cuadrigminos, elpretectum,eltlamo,elpretlamo,laretina,elhipotlamoalaroprotlamo(incluyelas subregiones preptica y peduncular) y el telencfalo. Es importante insistir que todo el telencfalo (futuro hemisferio cerebral) que incluye tanto la corteza como las reas subcorticales posee origen alar. Se trata en general de formaciones neuronales complejas, implicadas en anlisis sensoriales dediversotipo,correlacinmultimodalsensoriomotoray/oasociacinderepresentacionesde carcterabstracto.Tambinengeneralpuedeafirmarsequeenlaspartesalaresdelencfalo predominanlasinterneuronassobrelasneuronasdeproyeccin,hechoqueindicaunelevado nivel de intercomunicacin interna. Porotrolado,laplacabasalproducediferentestiposdeneuronaseferentes(motoras),tanto somticas como viscerales. Entre las primeras estn las motoneuronas de la mdula espinal y los ncleosmotoresdelosnervioscraneales;ellasseencargandecomandarlascontraccionesdel msculoesqueltico.Lasneuronasmotorasvisceralessonlasneuronaspreganglionares (simpticas o parasimpticas) asociadas a la coordinacin de la actividad motora del msculo liso y a la secrecin glandular. Existen tambin un grupo numeroso de interneuronas de origen basal Figura14.Elesquemamuestratresestadiosdeldesarrollodeltuboneuralenunmielmero.Se distinguen las tres capas o lminas que forman la sustancia blanca, gris y el revestimiento epitelial del canal central de la mdula espinal.Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 14 queformanpartedelsistemapremotoryactandeinterfaseentrelasneuronaseferentesylas otras mltiples neuronas de origen alar o basal (Figura N 14). Lasplacasdeltechoydelpisotambinsediferencianensentidoastroglial(glaradial).Los astrocitossonlosresponsablesdedarorigenacomisuras,rafesydiversasdecusacionesde tractosenelSNCatravsdelaproduccindesustanciasinductorasquerigenlasealizacin axonal. Lasclulasdelascrestasneurales(vermsadelante)migranhaciaventrolateralenrelacinal esclertomoysediferencianenlasneuronassensitivasdelosgangliosespinalesquese encuentranasociadosalarazdorsaldelosnerviosespinales,enlasneuronasubicadasenlos ganglios autonmicos del sistema simptico y la mdula adrenal y en otras clulas (cresta neural vagal)enrelacinconeltubointestinaldondesediferencianenloscomponentesdelsistema nervioso entrico. DESARROLLO DE LA MEDULA ESPINALLamdulaespinalesunrganocilndricoconformadeungruesocordnnerviosoquerecorre todoelanimalyseencuentraprotegidaporelcanalseoqueformalacolumnavertebral.Se desarrolla del tubo neural, desde la unin con el rombencfalo hasta el extremo caudal del mismo. Al igual que las otras partes del tubo neural se divide en neurmeros que nunca son evidentes, sin embargo,estosmielmerosexistenydeterminanquelaspoblacionesneuronalesqueden confinadosenellos.Demaneraqueencualquiermielmeroquetomemosparaestudiarse observar el mismo patrn de desarrollo, partiendo de una placa del suelo y otra del techo como centros inductores secundarios.La mdula espinal es el mejor ejemplo de un desarrollo simtrico y por capas funcionales del tubo neural (Figura N 16). Precozmente, la luz del tubo neural presenta un surco (surco limitante) que indicaladivisindelacapadelmantoenunaplacaalar(dorsal)yunaplacabasal(ventral).En todoslosmielmerosseproduceunafisuralongitudinalenelplanomedioventral(fisuramedia ventral) que divide en dos porciones simtricas (derecha e izquierda) a las placas basales.Figura 15. Esquema del desarrollo del tubo neural y la cresta neural del tronco. En A se identifican las treslminasquesurgenporlaproliferacindelneuroepitelio.EnBseobservanlosdistintostipos neuronales que se encuentran en la sustancia gris de la mdula espinal y en el ganglio espinal. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 15 El manto y la lmina marginal de las placas alares crecen hacia dorsal de tal forma que las capas marginalesdorsalesseadosanenelplanomedioyformanuntabiquedegla(septomedio dorsal)quepermaneceenelanimaladulto.Laplacaalarsetransformaenelastadorsalque contienelascolumnasgrisesdorsales(sensitivas).Delaplacabasalsurgenlasdoscolumnas grises ventrales (motoras); una de ellas aparece en la capa del manto prxima al surco limitante y sedesignacomocolumnagrisintermedia(motoravisceral).Losaxonesqueseoriginandelas neuronasdelasplacasbasalescruzanlalminamarginalparasalirdeltuboneuralyformarlas races ventrales (motora) de los nervios espinales.Comodiscutiremosenotroscaptulos,durantelas primerasetapasdeldesarrollo,elembrinadoptaun esquemasegmentario.Cadasegmentodelmesodermo paraxialesdenominadosomitayenlpueden distinguirseunesclertomo,unmitomoyun dermtomo.Estasregionesdelossomitasevolucionan paraformarhuesos(esclertomo),tejidomuscular estriado(miotomo)yladermisdeldorsoydelos miembros.Cadasomitaseencuentraconectadoaun segmento neural (mielmero) especfico, de manera que lasconexionesnerviosasanenelanimaladulto mantienen un patrn segmentario o metamrico (Figura N17).Estasegmentacinesvisibleduranteunbreve lapsodetiempoenalgunossectoresdelsistema nerviosocentralprimitivo(rombmeros).Sinembargo, laformacindelosnerviosespinalesycraneales representaunclaroindiciodelaorganizacin segmentariaqueposeenlamdulaespinalyelistmo delencfalo.Estarelacinsomita/neurmeropermite realizarlaevaluacinneurolgicadelindividuo Figura16.Esquemadeldesarrollodelamdulaespinaldeunmamfero.Laevolucindetubo neural original permite distinguir distintas estadios hasta llegar a la conformacin final. Figura17.Relacinentreelneurmero y los derivados somticos Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 16 practicandolaexploracinmetdicadelaparatolocomotor(msculos)ylasuperficiedelanimal (piel). DESARROLLO DEL ROMBENCFALO (MEDULA OBLONGADA, PUENTE Y CEREBELO)Existenalgunasdiferenciasentreel desarrollodelamdulaespinalyel desarrollodelosrganosquesurgendel rombencfalo.Entodoslossegmentos rombenceflicosesevidenteunaexpansin importantedeltechodeltuboneural.Esta expansinproduceundesplazamientode las placas alar y basal a una posicin lateral yventralrespectivamente(FiguraN30).El canalneuralseensanchanotablemente paraformarelcuartoventrculoy dorsalmentequedacubiertosloporuna simple capa de clulas ependimales. La fisura media ventral no es aparente pues esreemplazadaportejidoneural.Elsurco limitante esta presente en la pared ventrolateral del cuarto ventrculo, indicando la divisin de una porcindorsolateral(placaalar)yotraventromedial(placabasal).Estasdosplacasson anatmicamente continuacin de las columnas de la medula espinal y poseen la misma funcin.En el tronco enceflico (mdula oblongada, puente y mesen-cfalo) las columnas se encuen-tran fragmentadas en grupos de neuronas (ncleos). Los ncleos contienen distintos tipos funcio-nales de neuronas (sensitivas, motoras e interneuronas) y muchos de ellos son el origen de los ltimos dieznervioscraneales.Los axonesdelasneuronas contenidasenlosncleos motores salen fuera de la cavidad cranealparainervarmsculos estriadosdelacabezaopara terminarenlasneuronas perifricasdelsistemapara-simptico.Estasfibrasforman parte de los nervios craneales III, IV,V,VI,VII,IX,X,XIyXII.Los ncleos(sensitivos)establecen sinapsisconneuronasdelos gangliossensitivosasociadosa los nervios: V, VII, VIII y X. Eneltechodelrombencfalo justoenlosbordesdelatela coroidea(epndimadeltecho), lasporcionesdorsolateralesde lasplacasalaressecurvanpara formarunazonaintensamente proliferativadenominadalabios rmbicos(FigurasN19y20). Figura 18. Desarrollo de la mdula oblongada. Figura19.Esquemadelamigracincelularapartirdeloslabios rmbicosdelrombencfalo.Laseparacintempranadelasplacas alaresdejaunespaciodorsaldeformaromboidalqueocupalatela coroidea. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 17 Loslabiosrmbicosdebajodelmesencfaloseencuentranmuyprximosalalneamediay quedancomprimidosunocontraelotroformandolaplacacerebelosa.Lasneuronasproducidas enloslabiosrmbicosmigrantangencialmentebajolasuperficiedeltuboneural,precedidaspor suaxnencrecimiento,poblandolaszonasventralesdelrombencfalo.Podemosdividirel conjunto de estas clulas en tres corrientes principales: Migracindellabiormbicorostral(r0-r2):lasclulassurgenjuntoalbordecoroideodela placacerebelosaycolonizantodoelesbozodelcerebelo.Estacapamantienepropiedades proliferativas incluso durante el periodo postnatal.Migracindelaporcinmediadellabiormbico(r3-r7):estasclulasmigranenparte rostralmenteyluego,alllegarar3,sedirigenventralmente,hastaocuparposiciones ventrolateralesyventromediales,formandolosncleospontinos.Losaxonesdelasneuronas pontinas se dirigen transversalmente al cerebelo y genera los pednculos cerebelosos medios.Migracindellabiormbicocaudal(pseudorrombmeros8-11):estasclulasmigran superficialmente hasta una posicin ventrolateral, constituyendo el complejo olivar inferior de la mdulaoblongada.Losaxonesdelcomplejoolivarseproyectanalcerebelo,participandocon otros fascculos en la formacin de los pednculos cerebelosos caudales. El cerebelo deriva de las clulas que migran desde la placa alar del rombencfalo (Figura N 20). Estasneuronasnacenenunareginmuyespecficallamadaitsmoorombmero0ydelos rombmeros r1 y r2. Al principio los elementos celulares que se encuentran en migracin forman unosengrosamientos,aloscualeshemosdenominadoslabiosrmbicos.Enestoslabiosse comprobelorigendetodosloscomponentescelularesdelcerebelo.Elbrotecerebelosocrece Figura 20. Esquema del desarrollo del cerebelo. En la vista dorsal se aprecia como el cerebelo cubre progresivamente la tela coroidea que forma originalmente el techo del ventrculo rombenceflico (IV). Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 18 progresivamenteysesitadorsalalpuenteyalamdulaoblongada,demaneraquepasaa cubrir la mayor parte de la tela coroidea y se transforma en el techo del IV ventrculo. DESARROLLO DEL PUENTE Elpuenteeslapartedeltroncodelencfaloquequedaubicadaentrelamdulaoblongadayel mesencfalo.Suscomponentescelularesseoriginan,porunlado,delacapamarginaldelas placasbasalesqueseexpandenamaneradepuente(deaqusunombre)porlaaparicinde fascculosdefibrasnerviosasqueconectanlacortezacerebralycerebelosaconlamdula espinal. Por otro lado, los ncleos pontinos se originan de los labios rmbicos (r3-r7), que como ya semencionderivandelasplacasalaresyposeenenestecasoparticular,funciones preponderantemente motoras. Existe tambin un grupo de ncleos del puente que se desarrollan a partir de las placas basales del rombencfalo y tambin poseen funciones motoras (Figura 20).ElnerviocranealV(nerviotrigmino)esunnerviomixtoqueestasociadoconestaporcindel tronco enceflico. El ncleo motor del nervio trigmino esta ubicado en el puente, y sus neuronas sensitivas,cuyoscuerposcelularesseencuentranenelgangliotrigmino,emitenprocesos (axones),queatraviesanelpuentehaciaelmesencfaloyhacialosprimerosmielmeros cervicales para hacer sinapsis con neuronas de la placa alar. DESARROLLO DEL MESENCFALO Elmesencfaloeslapartemscranealdeltroncodelencfaloysedesarrollaapartirdeuna vesculanicaquenopresentasegmentacionessecundarias.Enestesectorseobservauna proliferacinsimtricadelasparedesdeltuboneuralquereducenotablementeeldimetrodel canalneural.Elestrechoconductoresultantequeconduceellquidocerebroespinal (cefalorraqudeo) desde el tercer ventrculo hacia el cuarto es el acueducto mesenceflico (Figura N 21). De la placa basal de la vescula mesenceflica se forman las neuronas motoras de los ncleos de losnervioscranealesIIIyIVque inervanmsculosmotoresdelglobo ocular.Lasneuronasdelaplacaalar proliferandorsalmenteparaformarel techo mesenceflico que esta formado porcuatrorelievesredondeados denominadoscolculos.Loscolculos rostralesestnrelacionadosprincipal-menteconfuncionesvisualesylos colculoscaudalesconfunciones auditivas.Lasneuronasdelaplacaalarybasal forman la parte media del mesencfalo denominadategmentodondese encuentra la formacin reticular que se extiendedesdeelrombencfalohasta el diencfalo. La regin ventral del mesencfalo est formada por los pednculos cerebrales (gruesos fascculos de axones descendentes desde la corteza cerebral), que se forman a partir de la capa marginal de laplacabasal.Lospednculoscerebralessirvendevaparalosaxonesprovenientesdelas Figura21.Desarrollodelmesencfalo.Enelcentrodel mesencfalo se observa el acueducto mesenceflico (AM) Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 19 neuronas piramidales de la corteza cerebral. Sin embargo, no todos los ncleos que se observan en el mesencfalo tienen origen en la vescula mesenceflica. Por el contrario, algunas neuronas motorasqueseagrupanenncleosdeltegmentomesenceflico,unavezcompletadoel desarrollo, provienen desde el diencfalo embrionario (sustancia nigra, rea prerrubral, etc.) DESARROLLO DEL CEREBRO. Al comenzar este captulo mencionamos que el cerebro es quizs el rgano ms complejo de los mamferos. En su constitucin aparecen estructuras derivadas de la vescula diencfalica y otras derivadasdelprosencfalosecundario.Porlotanto,elcerebroensuconjuntosedesarrollaa partir de la primitiva vescula prosenceflica. Elprotosegmentodienceflico(FiguraN22)sesubdivideasuvezentressegmentoso prosmeros (p1-p3). Numerados de atrs hacia delante, stos contienen respectivamente en sus partesdorsaleslosterritoriosprospectivosdelpretectum(p1dorsal),tlamoyepitlamo(p2 dorsal),ypretlamo(p3dorsal).Lasrespectivaspartesventralesdeestosprosmeros,tambin llamadas tegmento, se ubican caudalmente a la regin mamilar del hipotlamo, y forman parte del tegmento prerrubral, que se ubica rostral al tegmento mesenceflico. Elsurcolimitantenoseextiendemsalldelmesencfalo,porlocuallasparedeslateralesdel tuboneuralubicadasenposicinmasrostralseconsiderananlogasalcomponentedelaplaca alar. La capa del manto del diencfalo forma los numerosos ncleos del tlamo conectados entre s y con otros ncleos del tronco del encfalo y con la corteza cerebral. InicialmenteelcanalcentraldediencfalocreceverticalmenteenelplanomedioformandoelIII ventrculo(FiguraN23).Suporcincentralestaocupadaporlaadhesinintertalmicaque resulta de la fusin de los ncleos derechos e izquierdos. Ventralmente a la adhesin talmica, el IIIventrculoformaunahendiduraverticalentrelasparedesdelhipotlamoendesarrolloyse continaporeltallodelaneurohipfisis.DorsalalaadhesintalmicaelIIIventrculoesta cubiertoporunaestrechatiradelaplacadeltechoformadaporunasolacapadeclulas Figura22.Esquemadeunavistadorsaldelprotosegmentodienceflicoyel telencfalo. Los prosmeros (P1, P2 y P3) evolucionan para formar el pretlamo, el tlamo, el epitlamo y el pretlamo (regin pretectal) Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 20 ependimarias;estasituacinesaprovechadaparalaformacindelplexocoroideodelIII ventrculo.Delaporcinmscaudaldelaplacadeltechosurgelaglndulapinealoepfisis (glndula que sirve de intermediario entre la accin de la luz y la oscuridad y los ritmos endocrinos y del comportamiento). Elprosencfalosecundarionoposeesegmentosevidentesyformaelrestodelcerebro. Precozmente, de la parte dorsal de este protosegmento se forman las vesculas telenceflicas, las cualesevolucionanparatransformarseenloshemisferioscerebrales.Laporcinbasaldel prosencfalo secundario forma las distintas partes del hipotlamo includa la neurohipfisis. Organizacin del hipotlamo Elhipotlamoalaroprotlamoderivadelaparteventraldelaplacaalardelprosencfalo secundarioyestaformadoporvariosncleosconimportantesfuncionesautnomas.Enel hipotlamo se han identificado centros de regulacin de las funciones viscerales como el sueo, el hambre/saciedad,latemperaturacorporalylaconductaemocional.Sinembargo,elhipotlamo basal posee ncleos de neuronas premotoras que se originan en la placa basal.Organizacin del telencfalo Lasvesculastelenceflicassemodificansustancialmenteparatransformarseenloshemisferios cerebrales.Desdelaplacaalar,losneuroblastosdelmantomigransuperficialmenteparaformar lasneuronasdelacortezacerebral(sustanciagris),ylosnumerososaxonesdeestasneuronas (sustanciablanca)formandistintostractos(fibrasdeasociacin,fibrascomisuralesyfibrasde proyeccin).Losnicoscomponentestelenceflicosderivadosdelaplacabasalestn representadosporlosncleosdelabasedelcerebro,tambinconocidoscomocuerpoestriado. Elncleocaudado,elclaustroyelputamen(partelateraldelncleolenticular)tienenunclaro origentelenceflico.Sinembargo,elplido(partemedialdelncleolenticular)aparentemente nacedeclulasubicadasoriginariamenteeneldiencfalo.Lascavidadesdeestasvsiculasse transforman en los denominados ventrculos laterales que comunican con el III ventrculo a travs del agujero interventricular de Monro. Figura 23. Seccin transversa de las vesculas telenceflicas y dienceflica. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 21 C- CRESTAS NEURALES Las clulas de las crestas neurales se originan a partir del ectodermo, exactamente en el punto de uninentreelectodermoneuralynoneural.Estapoblacincelularalprincipioseubica dorsalmenteentreelectodermoyeltuboneural,peroluego,lasclulasadquierenunaforma mesenquimtica tpica y comienzan un proceso de migracin que se extiende a todo lo largo del embrin, para dar origen a una amplia variedad de estirpes celulares. Las clulas originadas en la crestaneural,ascomo,losconosdecrecimiento(losextremosmvilesdelaxn)compartenla propiedad de tener que migrar lejos de su fuente de origen hacia lugares especficos del embrin. Paraestodebenreconoceryresponderasealesquelasguanalolargoderutasmigratorias especficas hasta sus destinos finales. Lascrestasneuralesnoseformanatodololargodelbordedelaplacaneuralyseencuentran ausentesenlaporcinmsrostral,dondeseformaeltelencfaloyeldiencfalo.Elextremo rostral de la cresta neural se encuentra aproximadamente en el nivel de la glndula pineal (Figura N 24). Lascrestasneuralesintervieneneneldesarrollodeunagrancantidaddeestructuras embrionarias.Estanamplioelabanicodeestirpescelularesalacualesdanorigenquemuchos autoresconsideranalacrestaneuralcomounacuartahojaembrionaria,conunapotencialidad semejante al mesodermo. Algunos de los tipos celulares que toman origen desde la cresta neural son: Las neuronas y clulas gliales de los ganglios sensitivos, simpticos y parasimpticos. Figura24.Representacinesquemticadelascrestasneuralesylasrutasmigratoriasdelas clulas derivadas de la cresta neural del tronco. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 22 Las clulas productoras de adrenalina de la mdula de la glndula adrenal. Las clulas de la epidermis que contienen melanina (melanocitos). Numerososcomponentesdelostejidosconectivos(cartlago,hueso,tejidoconectivo, etc.) de la cabeza. Odontoblastos. Clulas C de la tiroides. Clulas de Schwann. Leptomeninges. Figura25.Esquemadelasdistintasregionesenquesesubdividelacrestaneural.Lasestirpes celulares en que se diferencian las clulas de la cresta neural son distintas segn la regin considerada.Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 23 Lacrestaneuralseinvestigadivididaencuatrodominiosprincipales.Cadaunoposeesusrutas migratorias especficas y evoluciona para formar distintos tipos celulares (Figura N 25). Lasclulasdelacrestaneuralcraneal(ceflica)migranensentidoventrolatealparaproducirel mesnquimacraneofacialquesediferenciahaciacartlago,hueso,tejidoconectivodelacara, neuronasygladelosgangliosdelosnervioscraneales.Estasclulasseubicanpordelantede lossomitosoccipitalesymigranalosarcosybolsasfarngeasparadarorigenalasclulasdel timo, los odontoblastos del primordio del diente y los huesos del odo medio y de la mandbula (ver desarrollo de la cabeza). Lasclulasdelacrestaneuraldeltroncoseubicandesdeelsomitaseishastalapartems caudaldelembrinymigranatravsdedosrutasprincipales.Larutamigratoriatempranala siguenlasclulasquesedesplazanventrolateralmenteatravsdelamitadanteriordecada esclerotoma.Estasclulassemantienendentrodelosesclerotomasyformanlosgangliosdela raizdorsaldelosnerviosespinales,quecontienenlasneuronassensitivas.Otrasclulas continan ms ventralmente hasta alcanzar las aortas dorsales y forman los ganglios simpticos, lamedulaadrenalylosgruposdeneuronasquerodeanlaarteriaaorta.Lasegundarutade migracinesalgomstardayesseguidaporlasclulasqueseconviertenenmelanocitos cutneos.Sumigracinesensentidodorsolateralhaciaelectodermoysemuevenluegopara colonizar toda la piel. Lasclulasdelacrestaneuralvagalysacraseoriginanenlaproximidaddelossomitasunoa siete y en los segmentos sacros (caudales al somita 28) y realizan una migracin hacia el intestino embrionario.Enlasparedesdelosrganosderivados(tubodigestivo)formanlosdistintos componentes celulares (neuronas y gla) del sistema nervioso entrico (SNE). Esta subdivisin del sistema nervioso autnomo comanda primariamente los movimientos del tubo gastrointestinal. Lasclulasdelacrestaneuralcardaca:esunpequeogrupodeclulasqueseoriginan prximasalostresprimerossomitas.Estasclulasproducenlatotalidaddeltejidoconectivo-muscular de la pared de los grandes vasos arteriales a medida que se originan desde el corazn. Tambinsehademostradoquepuedendiferenciarseamelanocitosyneuronas.Sinembargo, algunas de ellas colonizan los ltimos arcos farngeos (tercero, cuarto y sexto) y forman cartlago y tejido conectivo. D- DESARROLLO DEL SISTEMA TEGUMENTARIO Lapieleselrganomsgrandedelorganismoanimal.Poseenumerosasfuncionesysu estructurapuedevariarligeramentesegnlareginconsiderada.Sinembargo,lapieltieneun dobleorigenembriolgico.Lacapasuperficialoepidermisprovienedelectodermosuperficial, mientrasquelacapaprofundaodermis,sedesarrollaapartirdelmesodermolateralydelos dermatomas de los somitas.Durantelasprimerassemanasdegestacin,elembrinestcubiertoporunacapanicade clulasectodrmicasdeformacuboidequedescansansobreunmesnquimapocodiferenciado (FiguraN26).Elepitelioectodrmicopormitosisoriginaunacapasuperficialdeclulas aplanadasllamadaperidermoquesetransformatransitoriamenteenelrecubrimientosuperficial del embrin. Las clulas del peridermo se desprenden en la segunda mitad de la vida intrauterina. La capa basal o germinativa (primitivo ectodermo) mantienen un estado de activa proliferacin, de formaquelasclulashijasseubicanmssuperficialmenteformandounacapaintermediaque cubre la capa basal o germinativa. Siguiendo este patrn de desarrollo, la epidermis adquiere su organizacin definitiva que consiste en cuatro capas bsicas:El estrato basal o germinativo que mantiene su capacidad de producir nuevas clulas durante toda la vida del individuo. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 24 El estrato espinoso grueso constituido por clulas polidricas voluminosas. El estrato granuloso cuyas clulas contienen pequeos grnulos de queratohialinas. El estrato crneo que constituye la superficie resistente y de aspecto escamoso de la epidermis (compuesto por clulas muertas compacta que poseen abundante queratina). Eldesarrollodelapielesunprocesolento.Hastalasptimasemanadegestacinenseres humanos,lapielslocuentacontrescapasectodrmicas(peridermo-estratointermedio-estrato germinativo)yunadermispocodiferenciada.Enlasegundamitaddelavidaintrauterinala epidermis es invadida por los melanocitos originados de la cresta neural. La dermis se origina del mesodermolateralydelosdermatomasdelossomitas.Comienzaadesarrollarseapartirdel segundo tercio de la gestacin formando numerosas papilas irregulares, las papilas drmicas, las cuales se proyectan hacia la epidermis. Ladermisylaepidermisinteractanensitiosespecficosparacrearlasglndulassudorparasy los apndices cutneos: pelos, escamas o plumas (segn la especie). Las glndulas sebceas se originan a partir de brotes de la pared epitelial del folculo piloso. Estos procesos aparecen en el ltimoterciodelagestacinyporejemploenunfetoequino(11mesesdegestacin),lapiel carece de folculos pilosos hasta el 8 mes de vida intrauterina. La piel del feto est cubierta por una sustancia blanca (unto sebceo) formada por la secrecin de las glndulas sebceas y por clulas epidrmicas y pelos descamados. Esta capa protege a la piel de la maceracin que produce el lquido amnitico que baa el feto externamente. Figura 26. Formacin de la piel (humano). A: cinco semanas; B: siete semanas; C: cuatro meses; D: piel de neonato. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 25 BIBLIOGRAFA Climent,S.etal.Manualdeanatomayembriologadelosanimalesdomsticos.Tomo1. Acribia.1998. Gilbert, W. Biologa del desarrollo. 7 ed. Editorial Panamericana.2005Langman, Embriologa mdica. 9 edicin. Editorial Panamericana.2005 Noden, D.M. y de Lahunta, A. Embriologa de los animales domsticos. Acribia. 1990. Delmann, H. Histologa Veterinaria. Segunda edicin. Acribia. 1996. DeLahunta,A.VeterinaryNeuroanatomyandclinicalNeurology.W.B.Saunderscompany. Philadelphia. Segunda edicin. 1983 Dyce,K.M.;Sack,W.O.yWensingC.J.G.AnatomaVeterinaria.EditorialMcGraw-Hill Interamericana. Segunda edicin. 1999 Gmez Dumm, C.L.A. Atlas de Embriologa humana. Segunda edicin. Editorial Celsius.1989. Michel y Schwarze. Anatoma Veterinaria. Tomo VI. Embriologa. Ed. Acribia 1979. Zuccolilli,G.NeurobiologaBsica.Conceptosparamedicinaveterinaria.Segundaedicin. Editorial de la Universidad Nacional de La Plata. Buenos Aires. Argentina. 2003. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 26 EVOLUCIN EMBRIONARIA DEL ECTODERMO. ACTIVIDAD PRCTICA EJERCICIO 1 Elabore un cuadro que resuma en forma organizada los derivados del ectodermo. El cuadro debe incluir y relacionar los siguientes conceptos: epidermistuboneuralcrestasneuralesectodermoneuralectodermononeural vesculasenceflicasmelanocitosgangliosautnomosneuronasmotoras astrocitosmdulaadrenalectodermoneuronassensitivasmdulaespinal oligodendrocitos clulas ependimarias retina. EJERCICIO 2 a-El siguiente esquema representa un corte transversal del tubo neural en desarrollo. Identifique y seale las siguientes estructuras: ectodermo no neural, clulas de las crestas neurales, tubo neural, luz del tubo neural, notocorda. b-Laepidermisylanotocordaproducensustanciasinductorasquedeterminanlaformacinde zonascelularesespecficasdentrodeltuboneural,conocidascomoplacas.Coloreeenel esquema anterior las placas que se forman en el tubo neural. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 27 EJERCICIO 3 La mdula espinal es el mejor ejemplo de un desarrollo simtrico y por capas funcionales del tubo neural. a) Marque en el esquema A las tres lminas o estratos del tubo neural y el surco limitante. b) Explique en forma sinttica como estn formadas cada una de estas capas. c)Identifique en el esquema B las siguientes estructuras 1) Asta dorsal, 2) Asta intermedia, 3) Asta ventral, 4) Sustancia gris, 5) Sustancia blanca, 6) Canal central de la mdula espinal, 7) Fisura media ventral, 8) Septo medio dorsal. d)Mencione que tipo de funcin posee el asta dorsal, el asta intermedia y el asta ventral. EJERCICIO 4 Pocodespusdelaformacindeltuboneuralyantesdecompletartotalmentesucierre,los precursoresdelasprincipalesregionesenceflicassevuelvenaparentescomoresultadode movimientos celulares. El tubo neural entra en la primera etapa en la cual aparecen tres vesculas ceflicasprimarias.Enestemomento,elprosencfaloprimarioyahadesarrolladolas evaginacionesquesetransformanenlascopaspticas.Elencfalocrecemsrpidoquelos tejidos circundantes y la compresin que estos producen, obliga a una remodelacin de la forma del tubo neural. Como consecuencia aparecen flexuras en tres localizaciones. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 28 Identifique en el esquema las flexuras, las vesculas ceflicas y las copas pticas. EJERCICIO 5 Como se mencion en el ejercicio 3, la parte rostral del tubo neural de los mamferos se modifica drsticamenteparaformartresvesculasceflicasprimarias.Unavezqueestasregiones ceflicasprimitivasquedanestablecidas,sufrendivisiones,cadaunadelascualesproduce regionesenceflicaseneladulto.Completeenelesquemalosnombresdelasvesculasy mencione los rganos derivados de cada una. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 29 EJERCICIO 6 Eltuboneuralylasvesculassonrganoshuecosquecontienenunacavidad.Dichacavidad poseedistintaformaydimensionessegnlareginconsideradayenconsecuenciasedesigna condiferentesnombres.Indiqueenlafiguradelaizquierdalasvesculasyenlafiguradela derecha las cavidades que se forman en las distintas regiones del tubo neural. EJERCICIO 7 En el siguiente corte coronal de un encfalo en desarrollo identifique las estructuras que derivan del telencfalo, del prosencfalo secundario y del diencfalo. Tambin indique las cavidades que se observan en el esquema. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 30 EJERCICIO 8 a- En el siguiente esquema de un embrin en desarrollo identifique con nmeros los rombmeros y pseudorombmeros. b- Explique sintticamente la evolucin de los rombmeros y pseudorombmeros y mencione que rganos se desarrollan a partir de ellos. EJERCICIO 9 Elsiguienteesquemarepresentalaevolucindelmesencfalo.Identifiquelasestructuras sealadas con flechas y mencione de que placas del tubo neural derivan. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 31 EJERCICIO 10 Complete el esquema con el nombre de las clulas que se forman por el proceso de histognesis en el sistema nervioso (TN: tubo neural, Cr: Crestas neurales, Me: mesodermo). 1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!. 2!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3!!!!!!!!!!!!!!!!!!!. 4!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 5!!!!!!!!!!!!!!!!!!!. 6!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 7!!!!!!!!!!!!!!!!!!!. 8!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 9!!!!!!!!!!!!!!!!!!!. 10!!!!!!!!!!!!!!!!!!. 11!!!!!!!!!!!!!!!!!!! EJERCICIO 11 Las clulas de las crestas neurales del embrin en desarrollo pueden dividirse en cuatro dominios principales cada uno con derivados y funciones especficas. a- Expliquesintticamentelosdiferentesdominiosdelascrestasneuralesyqueestructuras originan cada uno de ellos. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 32 b- En el siguiente esquema de un embrin en desarrollo identifique los dominios mencionados en el punto a) y complete los recuadros en blanco. Ejercicio 12 a- Explique sintticamente el origen embriolgico de las diferentes porciones de la piel. b- Complete el esquema y diferencie con colores (segn la capa embriolgica de la que derivan) las estructuras mencionadas en el punto a. Desarrollo del Sistema Nervioso Embriologa y Anatoma SistemticaPgina 33 ANOTACIONES