Aula3 Neurogenese Wilma

Wilma Kempinas - IBB UNESP / Embrio Humana 2013

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Embriologia Humana

Curso de C. Biomédicas 2013

Dep. de Morfologia – IBB/UNESP

Profa. Dra. Wilma De Grava Kempinas

Material para fins didáticos e de uso

exclusivo dos alunos do 2º. ano do curso de

C. Biomédicas do IB Botucatu – UNESP.

Outros usos ou reprodução não estão

autorizados.

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Sistema Nervoso

� Neurulação

� Histogênese do tecido nervoso

� Plasticidade neuronal

� As flexuras cerebrais e o desenvolvimento das regiões do cérebro

� Formação e estrutura da medula espinhal

� Formação do SNP: desenvolvimento das cristas neurais

� Malformações congênitas do encéfalo e da medula


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Período de Morfogênese Definitiva

(Organogênese)

Derivados Ectodérmicos:

Sistema Nervoso

Embrião humano 6 semanas. (cerca de 41-43 dias e 11-15mm

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MorfogêneseMorfogênese SecundáriaSecundária ououOrganogêneseOrganogênese RudimentarRudimentar

�� ModificaçõesModificações concomitantesconcomitantes nana ectodermeectoderme ((neurulaçãoneurulação) ) mesodermemesoderme ((metamerizaçãometamerização e e formaçãoformação dos dos somitossomitos) e ) e endodermeendoderme ((delimitaçãodelimitação do do intestinointestino primitivoprimitivo))

NeurulaçãoNeurulação: : inícioinício dada formaçãoformação do do SistemaSistema NervosoNervoso�� AçãoAção dada notocordanotocorda ((indutorindutor)) sobresobre a a ectodermeectodermesobrejacentesobrejacente ((competentecompetente))

�� ProcessoProcesso semelhantesemelhante nosnos diferentesdiferentes VertebradosVertebrados��InicialmenteInicialmente se forma a se forma a placaplaca neuralneural��SulcoSulco neuralneural e e dobrasdobras ouou bordasbordas neuraisneurais��TuboTubo neuralneural


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Formação do disco tridérmico

GastrulaçãoGastrulação

6

A região à frente do nó de Hensen se desenvolve bastante, correspondendo

ao local de formação do SNC.

placaneural

Neurulação (vistas dorsais)Neurulação (vistas dorsais)Neurulação (vistas dorsais)Neurulação (vistas dorsais)


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Photo source: Nilsson, Lennart 1990. A Child is Born. Delacorte Press/Seymour Lawrence. ISBN 0-385-30237-1 (Page 76)

Neurulação

3a.- 4a. semanaEmbrião humano

(cerca de 22-23 dias e2-3 mm).

Tubo neural em formação

Cranial(encéfalo)

Fechamentodas dobras neurais

Fechamento do tubo Fechamento do tubo

neural:neural:

do centro para as do centro para as

extremidadesextremidades

(neuróporos)(neuróporos)

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O Sistema Nervoso Central deriva do Tubo NeuralO Sistema Nervoso Central deriva do Tubo Neural

� Fusão das pregas neurais

craniais: primórdio do

encéfaloencéfalo

� Fusão das pregais neurais

em direção caudal: base

para o desenvolvimento da

medula espinhalmedula espinhal


5

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Ectoderme

epidermal

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� Tipos celulares:

� neurônios - transmissão do impulso nervoso

� células de Schwann - envoltório dos neurônios

periféricos

� neuróglia - proteção e suporte

Histogênese do Tecido Nervoso


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Células neuroepiteliais em divisão

Zona ventricular Zona marginal

Meninges

Zona intermediária (manto)

Mesênquima

Células neuroepiteliais

Tubo neural

Canal neural

Primórdio de

gânglio espinhal

Histogênese do tecido nervosoHistogênese do tecido nervosoHistogênese do tecido nervosoHistogênese do tecido nervoso

� início com o fechamento do tubo neural

� placa neural: epitélio colunar simples -

células neuroepiteliais

� fechamento do tubo neural - epitélio

estratificado - neuroblastos

� zona ependimária ou ventricular

� zona do manto - rica em células -

substância cinzenta

� zona marginal - prolongamentos das

células - substância branca

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Dividing neuroepithelial cell

Ventricular zone Marginal zone

Spinal

meninges

Intermediate

(mantle) zone

E

Internal

limitingmembrane

External

limitingmembrane

Mesenchyme

Neuroepithelial cellsD

Neural tube

Neural canal

Primordium of

spinal ganglion


7

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Histogênese do Tecido Nervoso

camadamarginal

camadamanto

camadaependimária

célulaneuroepitelial

Pia-máter

neuroblasto

neurônio

glioblasto

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Histogênese da Medula Espinhal


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Tubo neural

Neuroblasto apolar

Neuroblasto bipolar

Neuroblasto unipolar

Dendrito

AxônioNeurônio

Glioblasto (espongioblasto)

Astroblasto

Astróctio protoplasmático Astrócito fibroso

Oligodendrócito

Epêndima

Epithelium of

choroid plexus

Mesênquima

Célula mesenquimatosa

Célula da micróglia

Neuroepitélio

(neuroectoderme)

Oligodendroblasto

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Neuroplasticidade Neuroplasticidade

� 20 a 30 anos atrás pensava-se que o SN fosse estático

� Pesquisas do final da década de 90: existe multiplicação e

diferenciação de neurônios no indivíduo adulto,

especialmente nas áreas em torno dos ventrículos laterais e

áreas subventriculares� Células-tronco capazes de originar neurônios e células da glia

� Formação de novas conexões neuronais

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ENCÉFALO

Fusão das pregas neurais da região cefálica e

fechamento do neuróporo anterior

Vesículas encefálicas primárias se desenvolvem

na 4a. semana

a. Prosencéfalo (encéfalo anterior)

b. Mesencéfalo (encéfalo médio)

c. Rombencéfalo (encéfalo posterior)


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Vesículas Encefálicas Secundárias

� Prosencéfalo:��TelencéfaloTelencéfaloTelencéfaloTelencéfaloTelencéfaloTelencéfaloTelencéfaloTelencéfalo��DiencéfaloDiencéfaloDiencéfaloDiencéfaloDiencéfaloDiencéfaloDiencéfaloDiencéfalo

�� MesencéfaloMesencéfalo� Rombencéfalo:

��MetencéfaloMetencéfaloMetencéfaloMetencéfaloMetencéfaloMetencéfaloMetencéfaloMetencéfalo��MielencéfaloMielencéfaloMielencéfaloMielencéfaloMielencéfaloMielencéfaloMielencéfaloMielencéfalo

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Parede Cavidade

Encéfalo anterior

(prosencéfalo)

Telencéfalo

Paredes

Hemisférios

cerebraisVentrículos laterais

Tálamos, etc. Terceiro Ventr.

Tubérculos quadrigêmios; pedúnculos cerebrais

Aqueduto

Ponte Porção superior

do quartoventrículoCerebelo

Medula

oblonga oubulboMedula espinhal

Porção inferior

do quarto ventrículo

Cavidades

5 VesículasSecundárias

Derivados no adulto3 VesículasPrimárias

Diencéfalo

Mesencéfalo

Metencéfalo

Mielencéfalo

Encéfalo médio

(mesencéfalo)

Encéfalo posterior

(rombencéfalo)

Slide 18.17

Destino das Vesículas Encefálicas


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Flexuras cerebrais - alteração dadisposição inicial

�cefálica - altura do mesencéfalo�cervical - entre o rombencéfalo e a medula�pontina - afinamento do teto do rombencéfalo

Causa das flexuras: aumento do volume da região anterior cefálica.


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Source: Hopper, A. F. and

N. H. Hart. 1985.

Foundations of Animal

Development. 2nd ed.

Oxford Univ. Press.

Flexuras Cefálicas

1 = Flexura Cefálica2 = Flexura Cervical3 = Flexura Pontina

Causa das flexuras: aumento dovolume da região cefálica anterior

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Cerebral

hemisphere

Cranial nerves

Central sulcus

Lateral sulcus

Occipital

lobe

Spinal cordPons

Insula

Diencephalon

Infundibular

stem

A

Week 14 Week 26

B

As vesículas cerebrais aumentam rapidamente de As vesículas cerebrais aumentam rapidamente de tamanho, expandindotamanho, expandindo--se em todas as direções, até cobrir se em todas as direções, até cobrir o diencéfalo e parte do pedúnculo cerebral.o diencéfalo e parte do pedúnculo cerebral.


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D

Lateral sulcus

Temporal lobe

Spinal cord

Cerebellum

Cerebellum

Insula

Gyri

Frontal lobe

Week 30 Week 38

C

A superfície dos hemisférios cerebrais cresce A superfície dos hemisférios cerebrais cresce rapidamente durante o período fetal, formando muitas rapidamente durante o período fetal, formando muitas circunvoluções (giros), separadas por muitos sulcos.circunvoluções (giros), separadas por muitos sulcos.

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Embrião de porco em diferentes fases do desenvolvimento

12 d 13 d 14 d 15 d

16 d17 d


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MEDULA ESPINHAL

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Neural tube

Neural canalPrimordium of

spinal ganglion

Marginal zoneRoof plate

Afferent neuroblasts

in spinal ganglion Dorsal horn

Dorsal septum

Central canal

Ventral

horn

Motor

neuron

Trunk of

spinal nerveVentral motor root

Ventral

medianfissure

White

matter

Alar plate

Floor plate

Basal plate

Motor neuroblast

Sulcus

limitans

A B C

Desenvolvimento da MedulaDesenvolvimento da MedulaDesenvolvimento da MedulaDesenvolvimento da MedulaDesenvolvimento da MedulaDesenvolvimento da MedulaDesenvolvimento da MedulaDesenvolvimento da Medula•crescimento desigual da zona do manto:

•paredes laterais espessadas: porção dorsal: placas alares - cornos sensitivos dorsaisporção ventral: placas basais - cornos motores ventraisestreitamento do canal medular - canal centralexpansão das placas ventrais -surge a fissura mediana ventralcrescimento e aproximação dos cornos dorsais - septo mediano dorsal

•paredes do teto e assoalho delgadaslâminas do teto e assoalho

MEDULA


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Vesículas CerebraisVesículas Cerebrais

�� Da mesma maneira que na medula, a parede Da mesma maneira que na medula, a parede das 5 vesículas encefálicas exibe também a das 5 vesículas encefálicas exibe também a formação de lâminas do teto e assoalho, bem formação de lâminas do teto e assoalho, bem como das placas alares e basais. O como das placas alares e basais. O desenvolvimento posterior é complexo, pois desenvolvimento posterior é complexo, pois cada vesícula apresenta modificações próprias. cada vesícula apresenta modificações próprias. De um modo geral as placas alares (dorsais) De um modo geral as placas alares (dorsais) desenvolvemdesenvolvem--se consideravelmente, enquanto se consideravelmente, enquanto as placas basais crescem pouco.as placas basais crescem pouco.

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Mudanças de Posição da Medula Espinhal

� Inicialmente a medula espinhal estende-se por todo o comprimento do canal vertebral, e os nervos espinhais passam pelos foramens intervertebrais perto do nível de sua origem

gânglioespinhal

raiz do 1o.nervo sacral

medulaespinhal

dura-máter

Corpo davértebra

8 semanaspia-máter


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Mudanças de Posição da Medula Espinhal

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Meninges

Origem a partir: mesênquima que envolveo tubo neural + cristas neurais


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Cristas Neurais

� Origem a partir da neuroectoderme� Elas migram no sentido ventrolateral� Destino das Cristas Neurais:

� células dos gânglios espinhais (gânglios das raízes dorsais), parte dos gânglios dos nervos cranianos e gânglios autônomos

� células que formam as bainhas de neurilema do SNP (células de Schwann)

� células pigmentares da epiderme� tecidos musculares, conjuntivo e ossos que originam os arcos faringeais, que por sua vez formam estruturas da cabeça e pescoço

� medula da adrenal� meninges (cobertura) do encéfalo e medula, pelo menos pia-máter e aracnóide

SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO

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Cristas Neurais


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Ventral root

Neural tube

Neural crest

Melanocyte

Gânglio da cadeia simpática

Spinal cordDorsal

hornDorsal

rootGânglio espinhal

Unipolar neuron

(spinal ganglion cell)

Satellite cell

Schwann cell

(of neurolemmal sheath)

Multipolar neuron

(symp. ganglion cell)

Suprarenal medulla

(chromaffin cells)

Spinal nerve

Suprarenal gland

White communicating ramus

Celiac

ganglion

Renal

ganglion

Plexus in intestinal tract

Site of

lateralhorn

Ventral

horn

Neural crest cells

Slide 18.9

Sistema Sistema Sistema Sistema Nervoso Nervoso Nervoso Nervoso PeriféricoPeriféricoPeriféricoPeriférico

• nervos e gânglios cranianos, espinhais e visceraisderivam da crista neural

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� período longo� neurônios: grande proliferação durante a vida intra-uterina

� continuam proliferação na vida pós-natal:� células da neuróglia� conexões entre os neurônios� neurônios (neuroplasticidade)

� inicia-se na medula e progride em direção ao telencéfalo

Desenvolvimento Fisiológico do Sistema Nervoso


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� 9a. semana: motilidade espontânea� 4o. mês: movimentos fetais percebidos pela mãe� 6o. e 7o. meses: início do desenvolvimento do córtex cerebral. Antes disso: movimentos são reações rudimentares e instintivas

� mielinização (oligodendrócitos e células de Schwann): � processo lento� começa no 4o. mês até o 1o. ano de vida

Desenvolvimento Fisiológico do Sistema Nervoso

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Malformações Congênitas do Sistema Nervoso

Fatores genéticos, nutricionais e ambientais Proteção: ingestão de suplementos vitamínicos e ácido fólico antes da concepção.


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� Encéfalo:� fechamento anormal do tubo neural ou defeitos na histogênese�anencefalia -não fechamento da porção cranial do tubo neural

�craniorraquisquise - anencefalia + não fechamento da medula espinhal

�meningocele - cavidade cheia de líquido cefalorraquidiano, formada pela herniação das meninges

�encefalocele - herniação de tecido nervoso�hidrocefalia - acúmulo anormal de líquido cefalorraquidiano nos ventrículos ou nos espaços subaracnóides

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� Medula:� espinha bífida: não fechamento dos arcos vertebrais durante a 4a. semana�espinha bífida oculta:

� geralmente sem sinais clínicos�espinha bífida cística:

� graus variáveis de déficit neurológico, dependendo da posição e extensão

� com meningocele: protrusão das meninges, formando vesícula cheia de líquido cefalorraquidiano

� com meningomielocele: protusão das meninges + medula espinhal

� com mielosquise (raquisquise): medula espinhal permanece aberta; pode resultar de um crescimento exagerado local da placa neural


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