Coleção Netter de Ilustrações Médicas, Volume 7: Sistema Nervoso, Cérebro Parte I
Formação inicial do encéfalo e medula espinal: o embrião de 20 a 24 dias
Formação inicial do encéfalo e medula
espinal: o embrião de 20 a 24 dias
Quando a gastrulação termina, outra série de movimentos celulares – a
neurulação – transforma a placa neural em um tubo de células-tronco
neurais: o tubo neural. A neurulação é acompanhada da elaboração de
tecidos mesodérmicos em somitos, que formam o esqueleto axial e a
musculatura, e da diferenciação visceral pelo endoderma. Esses eventos
cooperam para produzir um sistema nervoso embrionário que consiste em
um tubo circundado por uma cavidade cheia de fluido que eventualmente
formará o sistema ventricular cerebral (ver adiante) e o canal central da
medula espinal. A geometria da placa neural e da notocorda subjacente
permanece como o determinante primário de como se forma o tubo neural.
No vigésimo dia de desenvolvimento, a placa neural espessou-se,
flexionando-se para cima a partir da linha média, exatamente acima da
notocorda. A crista neural, inicialmente especificada nas margens laterais
(ou alares) da placa neural, é relocalizada para a linha média posterior, à
medida que o resto da placa neural forma um tubo pela união das pregas
neurais em cada margem lateral da placa neural na linha média posterior.
No vigésimo primeiro dia embrionário, o tubo neural na secção média do
embrião se fechou; as pregas neurais se fundem e o neuroectoderma
subjacente circunda uma cavidade cheia de fluido que se torna o canal
central da medula espinal. A crista neural delamina-se na linha média
posterior. Essa transição de epitelial (lâminas celulares) para mesenquimal
(séries livres de células móveis entre as lâminas) das células da crista neural
é muito semelhante à transição de epitelial para mesenquimal que ocorre em
muitos cânceres de tecidos epiteliais maduros. No caso da crista neural,
porém, essa transição dá início a um processo altamente regulado de
migração para múltiplas localizações periféricas, onde precursores da crista
neural continuam a se dividir e a se diferenciar em gânglios sensitivos (raiz
cranial e posterior), gânglios autonômicos, neurônios entéricos, células
pigmentares, componentes da aorta posterior, ossos cranianos e tecidos
conectivos. A placa neural nas terminações anterior e posterior do embrião
começou a se dobrar dentro do tubo neural, mas ainda não atingiu o ponto
em que as margens laterais se encontram e se fundem na linha média posterior. O “ponto de união” da linha média, onde começa a formação do
tubo neural, é visível como o sulco neural anteriormente e como o seio
romboide posteriormente, e o prosencéfalo e a placa neural, assim como a
medula espinal posterior, permanecem abertos ao ambiente
extraembrionário.
Em outros 3 dias, no vigésimo quarto dia embrionário, o tubo neural está
fechado a partir do polo anterior (onde o cérebro se formará) em grande
parte da extensão da medula espinal, com exceção de uma abertura no seio
romboide ou neuróporo anterior. Nesse estágio, o tubo neural começou a
adquirir sinais adicionais de diferenciação que refletem a gênese de
neurônios com funções distintas. Primeiramente, baseadas na localização da
notocorda ou da região alar e crista neural, duas regiões do tubo neural se
tornaram especializadas para dar sinais ao resto das células-tronco neurais
neuroepiteliais que constituem o sistema nervoso em desenvolvimento. As
células do tubo neural acima da notocorda da linha média anterior
constituem a placa do assoalho, enquanto aquelas na fusão das pregas
neurais na linha média posterior se tornam a placa do teto. As células da
placa do assoalho e da placa do teto secretam sinais que influenciam as
células vizinhas no tubo neural, como a proteína sonic hedgehog – SHH,
um hormônio peptídico que regula a proliferação e a diferenciação do
sistema nervoso e dos membros, em vertebrados. Esses sinais ainda
distinguem a presumível medula espinal e o metencéfalo nas regiões
anterior/basal e posterior/alar (Fig. 1-6), separadas por um sulco na linha
média, referido como sulco limitante (essa estrutura nem sempre é fácil de
visualizar).
Esses domínios geometricamente definidos de células-tronco neurais
geram classes de neurônios funcionalmente distintos. As células-tronco
neurais da região posterior/alar vão gerar a projeção sensitiva e os
interneurônios, que retransmitem e processam as informações sensitivas que
chegam dos gânglios sensitivos periféricos e daqueles na região
anterior/basal que darão origem aos neurônios motores que se projetam para
os músculos periféricos e gânglios autonômicos, assim como os
interneurônios que modulam a saída dos neurônios motores. Os sinais da
placa do teto e da placa do assoalho desencadeiam a expressão local de
fatores de transcrição e outros determinantes nas células-tronco neurais
circunvizinhas. Esses fatores definem a capacidade das células-tronco locais para gerarem distintas classes de projeções sensitivas e motoras ou
interneurônios.
FIGURA 1-3