Neurulação Celular Interna Blastocele Trofoectoderme Zona Pelúcida Ao final de várias mitoses,...

Neurulação

GASTRULAÇÃO

NEURULAÇÃO

DOBRAMENTO DO

CORPO

FECHAMENTO DO TUBO

ENDODÉRMICO

EXPANSÃO DO ÂMNION

Morula

Blastula/

Blastocisto

Massa

Celular

Interna

Blastocele

Trofoectoderme

Zona

Pelúcida

Ao final de várias mitoses, distinguem-se duas populações

de células:

•Massa Celular Interna

•Trofoectoderme

Embrião

Propriamente Dito

Porção Embrionária

da Placenta

A Massa Celular Interna se diferencia em EPIBLASTO E

HIPOBLASTO

EPIBLASTO: Fica mais distante da Blastocele

HIPOBLASTO: Mais próximo da Blastocele

Blastocele

Blastocele

Implantação - endométrio

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

Langman-Embriologia Médica,

Sadler, Thomas W.

As células do Epiblasto que

migram

Para a camada hipoblástica:

Endoderma

Para o espaço “do meio”:

Mesoderma

As células do Hipoblasto são

deslocadas lateralmente

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

Neurulação é o estágio da

organogênese em que o tubo neural se

transforma em estruturas que irão se

desenvolver no Sistema Nervoso

Central

Neurulação primária:

Placa neural, tubo neural, epiderme e

crista neural

Nó Primitovo, Nó de Hensen, Organizador

Expressão de genes indutores

epiblasto

hipoblasto

nó

Endoderma visceral anterior

Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

Lefty1

Cerberus

Lefty1 e Cerberus são antagonistas de Nodal

Nodal ativa a expressão de genes posteriores

Otx2Dkk

Dkk inibe a via de Wnt

FGF e BMPRA

epiblasto

hipoblasto

nó

Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

Chordin

Noggin

Chordin e Noggin são inibidores de BMP

Chordin

notocorda

epiblasto

hipoblasto

Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

Chordin

Noggin

Inibição de Nodal e BMP e Wnt

Chordin

notocorda

Indutores anteriores (cabeça)

Lefty1Cerberus

Otx2

Dkk

Malformações craniais e neurais (sem alterações abaixo do pescoço)

Chdn -/- e Nog -/-

Anderson et al., Development 2002 129: 4975-4987;

epiblasto

hipoblasto

Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

notocorda

BMP WntBMP

Wnt

RAFGF

ECTODERMA

NEUROECTODERMA ECTODERMA SUPERFICIAL

Tubo Neural Crista Neural

Epiderme, pelos, unhas, esmalte

dentário, glândulas cutâneas e mamárias,

lobo anterior da hipófise, orelha interna,

cristalino

Cérebro, medula,

retina, neuro-

hipófise

Gânglios e nervos cranianos e

sensitivos, células pigmentares,

cartilagem dos arcos branquiais,

mesênquima da cabeça

A notocorda (origem mesodérmica) produz proteínas que

irão definir a região neural= PLACA NEURAL

A PLACA NEURAL muda sua morfologia com as DOBRAS

neurais e formará o TUBO NEURAL.

A notocorda (origem mesodérmica) produz proteínas que

irão definir a região neural= PLACA NEURAL

A PLACA NEURAL muda sua morfologia com as DOBRAS

neurais e formará o TUBO NEURAL.

A. Hari Reddi

Bone morphogenetic protein

Indução de formação de osso e cartilagem

(1987)

Minoux et al., 2013. Development

Retting et al., 2009. Development

Neurulação

Formação da placa neural (indução neural

pelo nó primitivo – ausência de BMP e pela

notocorda)

Células espessas-neuroepitélio

Dobramento da placa neural – pregas neurais

Encontro das pregas neurais e adesão

formando o tubo neural

Desprendimento das células da crista neural

Gammill & Bronner-Fraser Nature Reviews Neuroscience, 2003

+BMP +BMP

-BMP

Pregas neurais

Sulco neural

Formação da placa neural

(delimitação da futura cabeça)

Espessamento da placa neural

(cúbicas-cilíndricas-pseudoestratificadas)

Smith and Schoenwolf, TINS Vol. 20, No. 11, 1997

Ectoderme de superfície (epiderme)

Tubo neural (cérebro e medula)

Crista neural (neurônios periféricos,

células pigmentadas e cartilagem

facial)

As regiões periféricas

da placa neural se

elevam formando

pregas

A região central

começa a formar uma

estrutura em forma de

“U” (sulco neural)

As pregas se movem na

direção central

A união das pregas forma o

tubo neural e induz o

desprendimento das células

da crista neural

Como as células podem se dobrar para formar

um tubo?

Dobradiça mediana

Dobradiças laterais

Constrição apical e alongamento basal

Shroon – rearranjo dos citoesqueleto

(actina e microtúbulos)

Lee et al., Development 2007 134: 1431-1441;

doi: 10.1242/dev.02828

Formação do tubo neural

1ª etapa: engrossamento da placa

neural

2ª etapa: prolongamento convergente

3ª etapa: dobramento lateral da placa

neural

4ª etapa: justaposição e fusão das

superfícies apicais e formação das

cristas neurais

Fechamento do tubo neural

https://www.youtube.com/watch?v=zPUy9Ig-kBk

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W.

https://www.youtube.com/watch?v=ZzLaUZm1QzM

https://youtu.be/00xr4kzYZn4

A pressão do líquido cefalorraquidiano contribui para o

crescimento da região anterior do tubo neural

Defeitos do fechamento do Tubo Neural

Mielosquise (espinha bífida aberta)

Craniosquise (anencefalia)

Espinha bífida oculta

Encefalocele

Hidrocefalia

Parkinson TJ, England GCW, Arthur GH, Arthur's

Veterinary Reproduction and Obstetrics, Saunders,

2001

Alguns defeitos do tubo neural podem ser causados por

toxinas ambientais, químicos ou deficiências nutricionais.

Ácido retinóico

Insulina

Glicose plasmática alta

Diabetes materna

Drogas antiepiléticas

Ácido valpróico

Hipertermia

Durante o fechamento do tubo neural, há a migração das

CRISTAS NEURAIS que saem da região dorsal e vão para

tecidos ventrais

A crista neural irá formar o sistema nervoso simpático e

parassimpático

https://www.youtube.com/watch?v=NkTy-sNpnl8

Estruturas do crânio

derivadas da crista neural

DOI: 10.4103/0973-029X.164536

BMP

WntBMP

Wnt

BMPWnt

FgfFgf

Gradiente de fatores diferenciam as células da crista neural

Estruturas do crânio

derivadas da crista neural

1ª migração ventral – entre os somitos

2ª migração porção anterior do esclerótomo e base do

dermomiótomo = gânglios da raiz dorsal e ventral e

melanócitos

Especificação e regionalização da crista neural

Crista neural craniana

Migram na direção dorsolateral para produzir o mesênquima craniofacial que se diferencia na

cartilagem, osso, neurônios cranianos, glia e tecidos conjuntivos da face; arcos faríngeos -

células do timo, odontoblastos, orelha média e mandíbula.

Crista neural do tronco

Migram na direção ventrolateral através da metade anterior de cada esclerótoma (derivados

dos somitos – cartilagem vertebral). Formam o gânglio da raiz dorsal, gânglios simpáticos,

nervos aórticos, melanócitos.

Crista neural sacral e vaga

Gânglios parassimpáticos entéricos.

Crista neural cardíaca

Localiza-se entre a crista neural craniana e a crista neural do tronco. Melanócitos, neurônios,

cartilagem e tecido conjuntivo dos terceiro, quarto e sexto arcos faríngeos, tecido muscular-

conjuntivo das grandes artérias e septo da circulação pulmonar.

BMPs

Demers et al., Development 2016 143: 1884-1892

Hox

Diversos sinais modulam a

diferenciação das células

neurais

Laterais

ventral

DorsalCéfalo-caudal

Shh – Gli (Fator de transcrição) - Nkx6.1, Olig2, Nkx2.2 (FT

ventrais), reprimindo FT dorsais (Pax3, Pax7, Pax6, Msx1, Irx3)

pMN = progenitores de motoneurônios

P0-p3 – interneurônios

FP = placa do assoalho

James Briscoe, Stephen Small

Development 2015 142: 3996-4009; doi: 10.1242/dev.129452

Após o fechamento do Tubo neural, ele se diferencia dorso-

ventralmente em: SENSORIAL e MOTOR

EctodermaEpiblasto Neurectoderma Progenitores neurais

Aspectos anatômicos do desenvolvimento neural inicial

Nosso Sistema Nervoso tem o mesmo tamanho de

quando éramos embriões?

Prosencéfalo

Mesencéfalo

Rombencéfalo

Diferenciação do Encéfalo

A pressão ventricular + proliferação celular +

DOBRAMENTO DO TUBO contribuem para a forma

final do Sistema Nervoso Central

As células do tubo neural proliferam na

região CENTRAL

(próximas ao canal do tubo neural)

CANAL VENTRICULAR ou ZONA

VENTRICULAR

Mitose

Células neuroepiteliais

Neurônio

Jovem

Camada Ventricular (basal)

Camada Marginal (apical)

Célula

ependimária

Ventrículo

Superfície pial

Os precursores de neurônios migram do ventrículo em direnção

a superfície.

OU SEJA, os neurônios mais novos são mais superficiais

Cada estrutura do SNC têm número diferente de camadas