Post on 06-Feb-2018
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FECUNDACIÓN Y NEURODESARROLLO Klgo. Francisco Cerda
CONTENIDOS
¢ Generalidades ¢ Filogenia del Sistema Nervioso ¢ Neurobiología del Desarrollo à Desarrollo del SN ¢ Gastrulación ¢ Neurulación
GENERALIDADES
¢ Para todo sistema los cambios están dados por su estructura
¢ Selección estructural
Ser Vivo Medio
GENERALIDADES
¢ Ante una perturbación del medio à Sobreviven aquellos organismos que pueden mantener su FILOGENIA Ininterrumpida
Evolución
Extinción Adaptación
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FILOGENIA SN
FILOGENIA SN
¢ Filogenia � Evolución del SN a
través de millones de años
� Sucesión de formas orgánicas emparentadas secuencialmente por medio de relaciones reproductivas
FILOGENIA SN
¢ Cambios estructurales en el linaje de cada reproducción
¢ Evolución a través de millones de años ¢ Permite
� Obtener mayor conocimiento de la organización morfológica y funcional de nuestro propio sistema nervioso
ONTOGENIA SN
¢ Ontogenia � D° de individuo desde huevo hasta la senectud � Historia de transformaciones de una unidad como
resultado de una historia de interacciones a partir de su estructura inicial
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FILOGENIA SN
¢ Incorporación y Perfeccionamiento continuo de estructuras � “Plataforma” sería organización básica presente en
invertebrados (ancestros)
¢ Desarrollo Evolutivo del SN
FILOGENIA SN
Paleoneurobiología - Estudia evidencias fósiles
Neurobiología Comparada - Compara organización
morfofuncional entre distintas especies vivientes
Estudio Evolutivo SN
FILOGENIA SN
Organización Neural en diversos Invertebrados
Organización Neural en distintos tipos de Vertebrados
FILOGENIA SN
Evolución del Encéfalo en distintas especies
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FILOGENIA SN
¢ Filogenesis Encefálica � El desarrollo ontogénico (del individuo) recapitula
muchos aspectos del recorrido de la evolución � SNC se forma a partir del tubo neural embrionario � à al expandirse en la región anterior (cefálica) se
forman 3 dilataciones: ¢ Prosencéfalo ¢ Mesencefalo ¢ Rombencéfalo
FILOGENIA SN
¢ Los seres vivos deben de desarrollar estrategias adaptativas para poder sobrevivir en los diferentes habitats que viven (Organización neurobiológica)
¢ “Ley Biogenética" ("la ontogenia recapitula la filogenia"). Ernst Haeckel (1834-1919)
¢ Cada animal es el resultado de su propio proceso de desarrollo, y cualquier cambio en el adulto tiene que representar un cambio en su ontogenia. Garstang 1922.
FILOGENIA SN
• Desde hace 40.000 años la evolución de la creatividad del hombre ha ocurrido sin modificaciones importantes en el aspecto macro del cerebro • Si han ocurrido en estructura y función
¢ El crecimiento del cerebro humano ocurrió en 3.8 millones de años, desde el tamaño del cerebro de un mono al actual
¢ El hombre es bípedo desde hace 3 millones de años, entonces � Postura bípeda à desarrollo cortical?
NEUROBIOLOGÍA DEL DESARROLLO Desarrollo del Sistema Nervioso
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NEUROBIOLOGÍA DEL DESARROLLO
¢ El estado estructural y funcional del encéfalo cambia asombrosamente mientras vivimos
¢ Desarrollo del SN Comprende: � Generación y Diferenciación de Neuronas � Formación de Vías Axónicas � Elaboración de gran cantidad de sinapsis
NEUROBIOLOGÍA DEL DESARROLLO
Arquitectura Encéfalo Adulto
Instrucción Genética
Señales Intercelulares
Interacción del RN con
Mundo Externo
NEUROBIOLOGÍA DEL DESARROLLO
¢ Principios de Desarrollo � Proceso ontogénico continuo durante ciclo vital � Fecundación à N° Diploide de Cromosomas à 23
Pares � Cigoto � Blastómera � Mórula � Mórula desciende por trompas de Falopio à
Implantación � Blastocisto à Masa celular interna y externa con
cavidad
NEUROBIOLOGÍA DEL DESARROLLO
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NEUROBIOLOGÍA DEL DESARROLLO
¢ Blastocisto à 8 días postfecudación
Embrión Bilaminar
EMBRIÓN RECIÉN FORMADO
¢ 2 láminas de tejido: � Epiblasto à Externa � Hipoblasto à Interna
A. Epiblasto B. Disco Bilaminar C. Endodermo D. Hipoblasto
GASTRULACIÓN
GASTRULACIÓN
¢ Comienza con la formación de Invaginación localizada en la porción medial del tejido epiblástico à Surco Primitivo (Línea Primitiva)
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GASTRULACIÓN GASTRULACIÓN
¢ Invaginación del embrión que produce 3 CAPAS GERMINATIVAS � Ectodermo � Mesodermo � Endodermo
GASTRULACIÓN GASTRULACIÓN
¢ Línea primitiva à invaginación ¢ Notocorda à Tejido Mesodérmico
� Ayuda al proceso de diferenciación celular � Define la línea media embrionaria � Ectodermo que está arriba de la notocorda formará la
totalidad del SISTEMA NERVIOSO
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NEURULACIÓN
NEURULACIÓN
• Día 18 – 19
Placa Neural
• Placa Neural se Invagina
Surco Neural • Pliegues del
Surco Neural se Fusionan
• Día 25
Tubo Neural
NEURULACIÓN NEURULACIÓN
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NEURULACIÓN NEURULACIÓN
NEURULACIÓN NEURULACIÓN
Placa Neural • Lámina • Plano
Bordes laterales se
levantan
Canal que comienza a formar el: • TUBO NEURAL
A partir del Tubo Neural se da origen al • Encéfalo • Médula Espinal
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NEURULACIÓN NEURULACIÓN
¢ Límite dorsal del tubo neural à Cresta Neural � Originan
¢ Glias nervios periféricos (algunas) ¢ Neuronas simpáticas (autónomas) y Sensitivas (somáticas) ¢ Células Suprarrenales
� El tubo neural en cambio: ¢ Neuronas SNC ¢ Astrocitos ¢ Oligodendrocitos ¢ Células Ependimarias
NEURULACIÓN
¢ Crestas Neurales
¢ Sistema Nervios Periférico
NEURULACIÓN
¢ Día 25 � Cierre tubo neural
¢ Día 26 � Cierre Neuroporo Anterior y Posterior
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BIBLIOGRAFÍA
¢ Purves D., Neurociencia. 3° Ed. Editorial Panamericana
¢ Pascual R., Desarrollo Cerebral. Colección Tabor UCM
NEUROBIOLOGÍA DEL DESARROLLO – FORMACIÓN SNC – NEUROBIOLOGÍA MICROSCÓPICA Klgo. Francisco Cerda Leal
CONTENIDOS
¢ Formación del Encéfalo y Médula Espinal ¢ Histogénesis del Sistema Nervioso
� Neurogénesis � Gliogénesis � Migración � Organización
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Después de la formación del Tubo Neural se observan precursores de las regiones encefálicas principales � Existen Movimientos morfogénicos que doblan,
pliegan y contraen el tubo neural
¢ Día 25 à el tubo neural se dilata en la porción cefálica formando 3 vesículas � Procencéfalo � Mesencéfalo � Rombencéfalo
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FORMACIÓN DEL SNC FORMACIÓN DEL SNC
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Primero el extremo anterior forma un gancho ¢ Luego toma forma de bastón
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Caudal a la acordadura cervical el tubo formará lo que más adelante será la médula espinal
¢ Esta curva se contrae o ensancha el espacio encerrado por el tubo neural en desarrollo
¢ Esos espacios formarán los ventrículos
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FORMACIÓN DEL SNC
¢ Día 32 à Procencéfalo se divide en: � Telencéfalo à Desde las caras laterales � Diencéfalo à Desde la porción caudal
¢ à Rombencéfalo � Metencéfalo à Desde porción anterior � Mielencéfalo à Desde porción posterior
FORMACIÓN DEL SNC
Procencéfalo Telencéfalo
Diencéfalo Mesencéfalo
Rombencéfalo Metencéfalo
Mielencéfalo
FORMACIÓN DEL SNC FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Mielencefálica � Conducto del epéndimo à se abre formando el IV
ventrículo � El piso de la vesícula à Bulbo Raquídeo
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FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Metencefálica � Desde porción más cefálica del Rombencéfalo � El techo à Cerebelo à Día 60 � A los 90 días aparecen los hemisferios cerebelosos � El piso à Protuberancia Anular
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Mesencefálica � Es la dilatación mas antigua y única � Se encuentra muy desarrollada en vertebrados
inferiores � Más pequeña en sujetos evolutivamente más
avanzados � El Techo à 4 protuberancias nucleares:
¢ Colículos Superiores à reflejos visuales ¢ Colículos Inferiores à reflejos auditivos
� El Piso à Centros motores
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Diencefálica � El Techo à
¢ Paredes laterales à masas celulares muy voluminosas à Tálamo
¢ Evolutivamente el Tálamo crece y es más importante en la medida que ascendemos en la escala evolutiva
� El Piso à ¢ Origina el cerebro visceral à Hipotálamo
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Telencefálica � Alcanza el mayor desarrollo de todas
¢ Filogenéticamente ¢ Ontogenéticamente
� Día 30 – 32 à es posible observar 2 vesículas à Hemisferios Cerebrales
� Se identifican 2 partes: ¢ Núcleos basales ¢ Corteza Cerebral
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FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Telencefálica � Día 45 à Diferenciación Telencefálica � à Se observan distintos tipos de corteza cerebral:
¢ Arquicorteza à Hipocampo à memoria ¢ Paleocorteza à Corteza entorrinal y límbica, olvativa –
afectiva ¢ Neocorteza à Cognitiva eminentemente
� Día 60 à Neocorteza se desarrolla notablemente desplazando a las otras a sus posiciones más abajo
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Telencefálica
FORMACIÓN DEL SNC
¢ Vesícula Telencefálica � Hemisferios cerebrales se desarrollan hacia anterior � Forman lóbulos frontales � Hacia posterior se originan lóbulos parietales y
occipitales � Lóbulo temporal es el último en desarrollarse
¢ 5° mes de gestación
� Se va “enrollando” � Entre el 5 ° y 9° mes à CIRCUNVOLUCIONES y
SURCOS ¢ Caracterizan a mamíferos superiores ¢ 2/3 del tejido de la corteza está dentro de surcos y cisuras
FORMACIÓN DEL SNC
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FORMACIÓN DEL SNC – RESUMEN
Procencéfalo
Telencéfalo
Hemisferios Cerebrales
Ganglios Basales
Diencéfalo
Tálamo
Epitálamo
Hipotálamo
Subtálamo
Mesencéfalo
Mesencéfalo
Rombencéfalo
Metencéfalo
Cerebelo
Protuberancia Anular (Puente)
Mielencéfalo
Bulbo Raquídeo
HISTOGÉNESIS DEL SISTEMA NERVIOSO Neurobiología Microscópica
HISTOGÉNESIS DEL SN
¢ Procesos microscópicos ¢ Cierre del tubo neural à Neurulación ¢ Células neuroectodérmicas que rodean la luz
(cavidad) generarán prácticamente todas las neuronas y células gliales
¢ à Neuroepitelio Germinativo à Células Madres
HISTOGÉNESIS DEL SN
¢ Al comenzar la 3° semana: � La notocorda en desarrollo y el mesodermo adyacente
estimulan al ectodermo que está encima de ellos. � Este complejo proceso de inducción notocordal hace
que tejido Ectodérmico (neuroectodermo) se engruese, formándose así la placa neural
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HISTOGÉNESIS DEL SN
Inducción Neural
Una parte del tejido del embrión queda determinada como
tejido nervioso
HISTOGÉNESIS DEL SN
NEUROGÉNESIS
NEUROGÉNESIS
¢ Entre 2° y 4° mes de vida à Proliferación Celular à Neurogénesis
¢ Matriz Germinativa Periventricular � Ventrículos Laterales � 3° Ventrículo � 4° Ventrículo à Para las del Cerebelos
Células para el Cerebro
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NEUROGÉNESIS
Neurogénesis Proceso por el
cual se generan las neuronas
NEUROGÉNESIS
NEUROGÉNESIS
¢ Al principio son todas las células iguales ¢ En algún punto del desarrollo se generan
divisiones asimétricas que
Células Madre Son todas iguales
División Asimétrica En algún punto del proceso
Neuroblasto (precursor neuronal) y Otra Célula Madre
NEUROGÉNESIS
Los núcleos de las dos células hijas resultantes migran hacia arriba en el citoplasma hacia la membrana limitante externa.
En este punto tiene dos opciones: • 1) Regresar al ciclo mitótico, o • 2) Dejar para siempre el ciclo mitótico y terminar
ocupando posiciones por debajo de la membrana limitante externa como neuroblastos.
Neuroblastos: comienzan a producir procesos celulares que terminan por convertirse en axones y dendritas.
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NEUROGÉNESIS
Células Generadas en
Regiones Proliferativas
Dejan de dividirse
Neuroblastos
Postmióticos
Abandonan su sitio de
origen
Migración
Neuronal
MIGRACIÓN NEURONAL
¢ Entre el 3º y 5º mes à migración de las neuronas, ¢ Guiadas por procesos gliales en base a señales
químicas: � Como las moléculas de adhesión celular y � Factores de crecimiento neural.
MIGRACIÓN NEURONAL
¢ Se han descrito algunos de los eventos moleculares subyacentes al patrón temporo-espacial de desarrollo del sistema nervioso, mediados por genes
¢ Una variedad de agresiones intrauterinos y perinatales - como infección, falta de oxígeno, exposición a alcohol o drogas psicotrópicas - pueden alterar la migración de neuronas
ORGANIZACIÓN
¢ Posteriormente toman prioridad la: ¢ Organización y Arborización dendrítica, ¢ Axonogénesis y Sinaptogénesis, en la cual las
neuronas van estableciendo circuitos neurales de complejidad creciente.
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ORGANIZACIÓN
¢ En las áreas de asociación, las conexiones son más flexibles, pudiendo ser modificadas hasta la edad adulta.
¢ Desde el punto de vista clínico, la investigación en retardo mental ha demostrado una alteración de la arborización dendrítica como el hallazgo neuropatológico subyacente en la mayoría de los casos de retardo mental, tanto aquellos considerados genéticos como de presumible causa ambiental.
MIELINIZACIÓN
¢ Recubrimiento de las conexiones entre las neuronas con una membrana especializada que permite una adecuada transmisión de los impulsos nerviosos
¢ Hecho post natal, que ocurre en ciclos, con una secuencia ordenada predeterminada, en dirección caudo - rostral.
MIELINIZACIÓN
¢ Al finalizar el 2º trimestre de la gestación se han mielinizado las raíces y médula espinales y se ha iniciado en troncoencéfalo.
¢ El haz corticoespinal termina su mielinización a los 2 años, el cuerpo calloso lo hace en la adolescencia y la vía de asociación entre la corteza prefrontal ipsilateral y los lóbulos temporal y parietal lo hace alrededor de los 30 años.