Embiorlogía del cerebro

El cerebro se origina de una dilatación o vesícula que aparece en el extremo cefálico del tubo neural, ésta se denomina prosencéfalo (cerebro anterior).

Del prosencéfalo de derivan la corteza cerebral, los ganglios basales, el hipotálamo y el tálamo. La comprensión de los mecanismos implicados en la formación, desarrollo y diferenciación de estas estructuras no están aun completamente dilucidadas, sin embargo con los avances en biología molecular se han despejado algunas de las dudas y muchas otras han surgido.

Se cree que el prosencéfalo se divide en segmentos, denominados prosómeros; son seis aproximadamente, los cuales se enumeran en forma caudocefálica: los tres primeros se encuentran relacionados con el desarrollo de la porción caudal del diencéfalo y del cuarto al sexto con la porción rostral del diencéfalo y el telencéfalo. Sin embargo es inapropiado considerar que cada prosómero es responsable del desarrollo de una estructura determinada, ya que si bien son una base, se han observado interesantes fenómenos de migración celular, por ejemplo, en la formación de las vías tálamo corticales frontales se aprecia una migración de neuronas de la neocorteza hasta el tálamo.

Prosómeros

Desde el punto de vista genético se ha demostrado la influencia de los genes HOX y el gen Hedgehog Sonic (Shh). Los genes HOX están involucrados en el establecimiento del patrón anteroposterior y el gen Shh en la inducción, establecimiento de la porción ventral y diferenciación celular y la separación de los campos oculares. Estos genes inducen la secreción de factores paracrinos como el PAX 6, FGF 8, la proteína Shh, los cuales son los directos implicados en la generación de los eventos moleculares necesarios en el proceso de maduración.

En la quinta semana de desarrollo embrionario, luego del cierre de los neuroporos anterior y posterior y la formación de las vesículas encefálicas, se inicia un delicado y complejo proceso que culminará en la formación del telencéfalo y el diencéfalo.

El telencéfalo es la mas rostral de las vesículas y se inicia como dos excrecencias laterales que constituirán los hemisferios cerebrales. Internamente se encuentran cavitadas que se convertirán en los ventrículos laterales. El tamaño y la estructura en forma de C los caracteriza por el desarrollo y el ensanchamiento de la corteza cerebral.

Flexuras del tubo neural de un embrión humano

Las vesículas telencefálicas tienen, en un principio, la misma arquitectura del tubo neural en la que encontramos una ZONA VENTRICULAR constituida por el epitelio germinal, una ZONA INTERMEDIA o del MANTO, donde se encuentran los neuroblastos y una ZONA MARGINAL que contiene las prolongaciones axónicas. Sin embargo bajo el influjo de los factores paracrinos se inicia un proceso de modificación de ésta estructura.

MIgración celular en el procencéfalo

Muchos de los mecanismos por los cuales se cree que se produce la modificación de la corteza cerebral, se han inferido de los estudios sobre la corteza cerebelosa.

La teoría más aceptada postula que las neuronas jóvenes se desplazan de la parte interna a la porción externa por un proceso denominado GUIA GLIAL, resultado de la interacción entre las neuronas y las células gliales. Esta migración finaliza en la estratificación de la corteza cerebral en capas neuronales externas (6 en el caso de la neocorteza), cada una con atributos funcionales diferentes.

Durante la sexta semana se produce un mayor crecimiento de las estructuras del subpalio, especialmente del cuerpo estriado que protruye hacia la luz de los ventrículos laterales. En esta misma semana aparecen ciertas estructuras comisurales, como son la Comisura Anterior, el Fórnix y alrededor de la décima semana el Cuerpo Calloso.

El diencéfalo se forma de la parte media del proscenfelo bajo la influencia del Shh, que estimula a la placa del techo para que se produzca la diferenciación de los plexos coroides del tercer ventrículo y la epífisis, aproximadamente en la séptima semana de desarrollo. De las partes laterales se desarrollan el tálamo e hipotálamo, los cuales se separan por el surco hipotalámico, una continuación del Surco Limitante. Del hipotálamo se genera una excrescencia inferior, el infundíbulo, del cual se origina el tallo y el lóbulo posterior de la hipófisis (neurohipófisis). Una evaginación de la cavidad faríngea del embrión (la bolsa de Rathke), es el origen del lóbulo anterior de la hipófisis o adenohipófisis; en la derivación de esta estructura se involucran los genes Rpx, Lhx-3 y Lhx-4 que pertenecen la familia de los genes Homeobox.

A pesar de las diferencias morfológicas del cerebro humano con respecto a otros cerebros animales se han encontrado al menos cinco características que hacen diferente el desarrollo cerebral en los humanos:

  • Después del nacimiento el crecimiento neuronal conserva la misma velocidad, al menos durante los dos primero años de vida posnatal. Esto se ha denominado HIPERMORFOSIS, un termino que hace referencia al desarrollo filogenético superior al de los ancestros.
  • Migración de células de la neocorteza hacia el Tálamo a través de mecanismos quimiotácticos.
  • Mayor actividad transcripcional neuronal.
  • Aumento en la expresión del gen FOXP2, que al parecer es fundamental en el surgimiento del lenguaje articulado; este está presente en la mayoría de los mamíferos, sin embargo la expresión del mismo es mínima o se efectúa en sitios distintos del tejido cerebral.
  • Finalización de la maduración cerebral durante la adolescencia, con la terminación de la mielinización de ciertas zonas cerebrales y la detención del crecimiento neuronal.

Desarrollo del cerebro humano

La mayor parte de los eventos moleculares que se implican en el desarrollo cerebral aún son desconocidos, sin embargo en el mundo entero se trabaja intensamente en el conocimiento de ellos como la vía para la comprensión del gran misterio de la mente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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