Formação e Fechamento do Tubo Neural

A formação do tubo neural é o evento morfogenético que converte a placa neural plana no tubo fechado do qual surgem o cérebro e a medula espinhal. As bordas da placa elevam-se como pregas neurais, dobram-se em pontos de dobradiça definidos, e encontram-se e fundem-se ao longo da linha média dorsal; o fechamento é completado em uma sequência regionalmente escalonada que deixa aberturas transitórias, os neuróporos cranial e caudal, que se fecham por último.

Definition

A formação e o fechamento do tubo neural é o processo pelo qual a placa neural se dobra ao longo de pontos de dobradiça e suas pregas neurais opostas se fundem dorsalmente para formar um tubo neural fechado, selando nos neuróporos cranial e caudal para completar a neurulação primária, com a neurulação secundária formando o segmento mais caudal.

Scope

A entrada abrange a neurulação primária (dobramento e fusão da placa neural) e a neurulação secundária (canalização de uma condensação celular caudal), os impulsionadores celulares e biomecânicos do fechamento, os locais de fechamento discretos e a base do desenvolvimento dos defeitos do tubo neural. É uma referência educacional para a anatomia do desenvolvimento e não é uma orientação clínica.

Key concepts

• Placa neural e pregas neurais
• Pontos de dobradiça medianos e dorsolaterais
• Constrição apical
• Extensão convergente
• Neuróporos cranial e caudal
• Neurulação primária versus secundária
• Locais de iniciação do fechamento
• Sinalização de polaridade celular planar

Mechanisms

Na neurulação primária, a placa neural se estreita e se alonga através de extensão convergente enquanto se dobra em um ponto de dobradiça mediano sobre a notocorda e em pontos de dobradiça dorsolaterais pareados; a constrição apical das células neuroepiteliais ajuda as pregas a se elevarem e curvarem em direção à linha média, onde se opõem e se fundem. O fechamento não ocorre como um único zíper, mas começa em locais de iniciação discretos e se espalha bidirecionalmente, de modo que os neuróporos cranial e caudal são as últimas regiões a se selarem. A regulação coordenada da contratilidade citoesquelética, adesão celular e sinalização de polaridade celular planar subjaz a esses movimentos. Na neurulação secundária, o tubo neural mais caudal se forma por condensação e canalização do mesênquima, em vez de por dobramento. A falha dessas etapas na extremidade cranial ou caudal deixa o tubo neural aberto e produz os correspondentes defeitos do tubo neural.

Clinical relevance

O fechamento incompleto subjaz a defeitos do tubo neural, como anencefalia (falha do fechamento cranial) e espinha bífida aberta (falha do fechamento caudal), e o momento desses eventos os situa no início do período embrionário. Esta entrada explica a anatomia do desenvolvimento por trás de tais anomalias para referência e educação e não é uma base para diagnóstico individual, decisões de triagem ou tratamento.

Epidemiology

Os defeitos do tubo neural estão entre as malformações estruturais mais frequentes do sistema nervoso central, e sua ocorrência é modificada por fatores genéticos e nutricionais periconcepcionais, com o status de folato repetidamente associado ao risco em nível populacional.

History

As descrições da elevação e fusão das pregas neurais datam da embriologia clássica, mas o reconhecimento de que o fechamento começa em múltiplos locais discretos e prossegue bidirecionalmente, e a dissecação de seus impulsionadores biomecânicos e moleculares, são produtos de trabalhos experimentais e genéticos posteriores em organismos modelo, resumidos em revisões modernas.

Debates

Quantos locais de iniciação de fechamento existem e quão conservados eles são?

O fechamento começa em vários locais discretos, em vez de um único ponto, mas o número exato e sua correspondência entre espécies, incluindo humanos, tem sido debatido e refinado à medida que as evidências se acumulam.

Key figures

• Andrew J. Copp
• Nicholas D. E. Greene
• Evanthia Nikolopoulou

Seminal works

• nikolopoulou-2017
• copp-2013
• greene-2014

Frequently asked questions

O tubo neural se fecha como um único zíper de uma extremidade?

Não. O fechamento começa em vários locais de iniciação discretos e se espalha em ambas as direções a partir de cada um, de modo que os neuróporos cranial e caudal são as últimas regiões a se selarem.

Qual é a diferença entre neurulação primária e secundária?

A neurulação primária forma a maior parte do tubo neural dobrando e fundindo a placa neural, enquanto a neurulação secundária forma a porção mais caudal por condensação e canalização de células mesenquimais sem dobramento.