Originea SNC

1. Din punctul de vedere al clinicianului şi anatomopatologului, dezvoltarea normală a creierului poate fi rezumată la şase stadii principale: • Formarea structurilorcreierului: 0-20 săptămâni; • Migrarea neuronală: 6-20 săptămâni; • Proliferarea celulară şi creşterea creierului: 0 săptămâni – 12 ani; • Diferenţierea, maturarea, sinaptogeneza: 12 săptămâni – 12 ani; • Moartea celulară programată: până la 6 luni postnatale; • Mielinizarea: 13 săptămâni – 30 ani (Squier V.M - 2001).

2. Noţiunile incluse în aceste stadii sunt indispensabile pentru fundamentarea patogenezei anomaliilor creierului care, în ultima decadă, sunt tot mai bine cunoscute. Totuşi, prezentarea dezvoltării sistemului nervos central într-o succesiune cronologică este la început necesară pentru a putea apoi relua şi suprapune fenomenele de migrare, proliferare, creştere, diferenţiere, moarte celulară programată şi mielinizare.

3. Originea SNC • ectoderm (NEUROECTODERM) • substanţe inductoare • mezoderm axial (NOTOCORD)

4. Originea SNC • Placă neurală • Şanţ neural • Tub neural - deschis la extremităţi NEUROPOR • cranial • caudal

5. Neurulaţia • Neurulaţia începe în ziua a 18-a când lungimea embrionului este curpinsă între 1 până la 1,5 mm. • O arie de ectoderm îngroşat – placa neurală – se formează în urma inducţiei exercitate de notocord şi mezodermul subjacent. Placa neurală formează creierul şi măduva spinării. În zilele 20 şi 21 şanţul neural se formează pe linia mediană iar pe laturile lui apar plicile neurale. Ariile care vor forma creierul anterior, mijlociu şi posterior pot fi identificate în acest stadiu timpuriu. Începând cu ziua 22 plicile neurale încep să fuzioneze pentru a forma tubul neural şi canalul central (O’Rahilly şi Muller, 1994).

7. Migrarea crestelor neurale • Când plicile neurale, în porţiunea lor rostrală fuzionează, crestele neurale sunt formate de fiecare parte a tubului neural. Crestele neurale migrează la scurt timp după închiderea tubului neural şi formează ganglionii senzitivi, simpatici şi parasimpatici; celulele cromafine ale medulosuprarenalei, melanocitele din piele, neuronii din pereţii tractului gastrointestinal şi ţesutul conjunctiv facial.

9. Închiderea tubului neural • Fuziunea tubului neural începe în viitoarea regiune occipito-cervicală. Date experimentale sugerează că fuziunea apare simultan în mai multe locuri. Teoria multipunctică

11. Formarea tubului neural secundar • Acest proces se desfăşoară între zilele 30 până la 50 postconcepţie. În jurul porţiunii inferioare a tubului neural primitiv apar o mulţime de vacuole. Acestea fuzionează între ele şi se conectează cu canalul central al tubului neural deja prezent. • Regresia caudală • Între zilele 41-50 postconcepţie porţiunea cea mai caudală a tubului neural şi a canalului central încep să involueze pe măsură ce coada embrionului dispare. Atrofia tubului neural caudal duce la formarea unei structuri fibroase denumită filum terminale care va fi prezent pe parcursul întregii vieţi. - ASCENSIUNEA APARENTĂ ? -

12. Tubul neural primitiv

13. Histodiferenţierea tubului neural • Schema de organizare • lumen • pereţi • plăci laterale • lamă alară • lamă bazală • placă dorsală • placă ventrală

14. STADIUL DE 3 VEZICULE • Viitorul creier este la început evident sub forma porţiunii craniale, lărgite a plăcii neurale. De fapt, încă din ziua a 19-a prozencefalul, mezencefalul şi rombencefalul sunt demarcate prin adâncituri la nivelul plicilor neurale. Trei zile mai târziu, la nivelul prozencefalului, sunt schiţate placodele optice (viitorii ochi). Cele trei diviziuni ale creierului apar ca expansiuni ale tubului neural denumite vezicule cerebrale primare: prozencefalul, mezencefalul şi rombencefalul.

16. STADIUL DE 5 VEZICULE • În timpul săptămânii a cincea atât prozencefalul cât şi rombencefalul se divid în două porţiuni astfel încât cele trei vezicule cerebrale primitive (primare) vor dezvolta cinci vezicule cerebrale secundare.

17. Prozencefalul se divide în telencefal (cranial) şi diencefal (caudal) iar rombencefalul în metencefal (cranial) şi mielencefal (caudal). În interiorul fiecăreia dintre veziculele cerebrale amintite canalul neural este transformat într-o cavitate denumită ventricul primitiv. Aceşti ventriculi primitivi vor forma ventriculii definitivi ai creierului matur. Cavitatea rombencefalului devine ventriculul al patrulea, cavitatea mezencefalului devine apeductul lui Sylvius, cavitatea diencefalului devine ventriculul al treilea şi din cavitatea telencefalului se dezvoltă perechea de ventriculi laterali ai emisferelor cerebrale.

18. Între săptămâna a patra şi a cincea tubul neural se flectează brusc la trei nivele. Prima dintre aceste flectări este flexura mezencefalică sau flexura cranială. Între mielencefal şi măduva spinării se realizează o flexură ventrală – flexura cervicală – în timpul săptămânii a cincea. • Dezvoltarea curburilor cranială şi cervicală se corelează strâns cu curbarea craniocaudală a embrionului. • În schimb, în decursul săptămânii a cincea, la nivelul punţii în dezvoltare se produce o flexiune dorsală. Până la săptămâna a opta adâncirea acestei flexiuni pontine pliază metencefalul (inclusiv cerebelul în evoluţie) înapoi spre şi pe mielencefal. Flexura pontină se formează poate drept rezultat a creşterii diferenţiate la nivelul porţiunii ventrale a metencefalului.

20. Dezvoltarea măduvei spinării (MS) • verzicula cerebrală primitivă • restul tubului neural unifrom calibrat devine MS

21. Pe secţiune transversală, tubul neural la nivelul măduvei spinării, apare turtit transversal, cu pereţii subţiri neuroepiteliali şi cu o cavitate largă. Stratul neuroepitelial se diferenţiază în ependimoblaste şi neuroblaste. Ultimele generează stratul de manta – viitoarea substanţă cenuşie medulară. • Neuroniide la nivelul măduvei spinării (zona de manta) se organizează pentru a forma patru plăci sau coloane celulare: două bazale (sau ventrale) şi două alare (sau dorsale).

22. Acest model fundamental al coloanelor alare şi bazale, rădăcinilor senzitive - dorsale şi rădăcinilor ventrale – motorii este detectabil la nivelul ultimelor trei vezicule cerebrale precum şi a nervilor cranieni, dar la un nivel superior. De asemenea, acest model este complicat şi mai mult pe parcursul dezvoltării când grupe de neuroni migrează de la locul lor de origine pentru a forma nuclei la distanţă.

23. La nivelul mezencefalului, metencefalului şi mielencefalului ca şi la nivelul măduvei spinării toate tipurile de celule se dezvoltă pe seama celulelor neuroepiteliului ce tapetează canalul neural.

24. Proliferarea iniţială a acestor celule generează întâi neuroblastele care migrează periferic. Ulterior proliferarea neuroepiteliului va forma glioblastele care la fel, migrează periferic unde se diferenţiează în astrocite şi oligodendroglii.

25. Neuroblaştii se grupează pentru a forma zona de manta ce înconjoară neuroepiteliul proliferant. Ultimul limitează canalul ependimar şi este denumit de aceea zonă ventriculară. • Fibrele neuronale produse de către neuronii de manta formează o zonă marginală, exterioară stratului de manta.

26. Stratul de “manta” dă naştere substanţei cenuşii a SNC în timp ce stratul marginal formează substanţă albă denumită aşa datorită tecilor de mielină ce îmbracă fibrele nervoase. • Stratul marginal conţine fibre nervoase aferente şi eferente SNC ca şi fibrele unor tracturi ce se îndreaptă spre nivele superioare sau inferioare în SNC.

28. Dezvoltarea neuroblaştilor

31. Ascensiunea “aparentă” a MS

32. Anomalii de închidere a tubului neural şi a canalului vertebral

33. Dezvoltarea creierului • Faza de veziculă cerebrală primitivă UNICĂ • Faza de TREI vezicule cerebrale primitive • prozencefal • mezencefal • rombencefal

34. Dezvoltarea creierului • Faza de CINCI vezicule cerebrale primitive (săptămâna 5 i.u.) • prozencefal • telencefal – emisferele cerebrale • diencefal • talamus • hipotalamus • mezencefal • rombencefal • punte • bulb • Concomitent evoluează (CAVITATEA) lumenul tubului neural.

37. Lungime vertex-coccige 27 mm

38. Dezvoltarea rombencefalului • Diferenţierea tubului neural primitiv începe în regiunea metencefalului. La acest nivel pereţii tubului neural se deschid posterior şi dinăuntru - înafară aşa încât placa acoperişului este strâmtată şi subţiată în timp ce plăcile alare şi bazale se aşează aproape paralel una cu alta – totuşi sunt situate într-un plan oblic. Canalul neural al rombencefalului (viitorul ventricul IV) este (în vedere dorsală) structurat ca un diamant, cu punctul cel mai larg localizat la flexura pontină.

39. Marginile dorsale ale plăcii alare de pe care se formează placa acoperişului sunt denumite buze rombice. • Cranial faţă de flexura pontină buzele rombice sunt îngroşate şi cad peste acoperişultubului neural. • Această porţiune metencefalică a buzei rombice va da naştere cerebelului.

40. Placa subţire a acoperişului constă în principal dintr-un strat de ependim şi este acoperită de un strat bine vascularizat al piei mater denumit tela choroidea. • De fiecare parte a liniei mediane piamater şi ependimul formează o zonă de structuri fine, digitiforme, ce se proiectează în ventriculul patru. • Această zonă denumită a plexurilor coroide este specializată pentru a secreta LCR. Lichidul cerebrospinal circulă permanent prin canalul central al măduvei spinării şi ventriculii creierului şi, de asemenea, prin spaţiul subarahnoidian, învelind SNC de pe care el este absorbit în sânge. • Fluidul (LCR) câştigă acces la spaţiul subarahnoidian pe calea a trei orificii ce se deschid în acoperişul ventriculului patru: o singură deschidere mediană (gaura lui Magendie) şi două laterale (găurile lui Luschka).

41. Bulb ventricul IV • Punte

42. Derivatele rombencefalului • Dezvoltarea mielencefalului duce la formarea bulbului. Pe seama metencefalului nasc două structuri diferite: puntea şi cerebelul. • Puntea constă mai ales din tracturi masive de fibre care conduce informaţii între scoarţa cerebrală, cerebel şi măduva spinării. • Aceste tracturi apar iniţial pe seama straturilor marginale ale coloanelor bazale metencefalice.

43. Dezvoltarea nucleilor nervilor cranieni • Toate cele 12 perechide nervi cranieni (cu excepţia nervilor olfactivi şi optici) apar din nuclei aparţinând mezencefalului şi rombencefalului. • Plăcile bazale ale rombencefalului sunt primele grupări neuronale în SNC la nivelul cărora toţi nucleii nervilor motori cranieni sunt evidenţi.

45. Dezvoltarea cerebelului • Cerebelul se dezvoltă pe seama buzelor rombice ale metencefalului. El începe să se dezvolte la finele săptămânii a şasea. • Buzele rombice metencefalice se îngroaşe la sfârşitul săptămânii a şasea pentru a produce o pereche de plăci cerebeloase (primordii cerebeloase)

46. În luna a doua porţiunile craniale ale buzelor rombice, crescând, se unesc pe linia mediană formând un primordiu unic ce acoperă ventriculul patru. • La mijlocul lunii a treia cerebelul începe să proemine dorsal, formând o îngroşare în formă de halteră la extremitatea cranială a rombencefalului.

47. Cerebelul în evoluţie este separat într-o porţiune cranială şi alta caudală printr-un şanţ transvers denumit fisura posterolaterală. Porţiunea caudală constând dintr-o pereche de lobi floculonodulari reprezintă porţiunea cea mai primitivă a cerebelului. Porţiunea cea mai mare, cranială, constă dintr-o îngroşare mediană denumită vermis conectând o pereche de emisfere cerebeloase largi.

49. Vermisul, ca şi emisferele cerebeloase, pe parcursul dezvoltării urmează un proces de pliere transversală. • Fisura primară se adânceşte la sfârşitul lunii a treia şi divide atât vermisul cât şi lobii într-un lob anterior (cranial) şi unul mijlociu (caudal). • Aceşti lobi sunt divizaţi în continuare într-un număr de lobuli prin dezvoltarea fisurilor transverse următoare: fisurile secundară şi prepiramidală iar suprafaţa lobulilor este fisurată într-o serie de girusuri transverse denumite lame. Aceste procese de fisurare şi laminare continuă pe parcursul vieţii embrionare şi fetale şi au drept rezultat o creştere importantă a suprafeţei cortexului cerebelos