Desarrollo Ontogenico Del Sistema Nervioso.docx 5l3d1e

Universidad Dominicana Organización y Método (O&M)

Desarrollo Ontogénico del Sistema Nervioso (Tema)

Mariel Alejandra Del pozo Wallace (16-EPSS-1-073), Lorena Herrera Castillo (16-EPSS-1-080), Chersi de la Altagracia Medina Brioso (16-EPSS-1-081), Yessica Santos Moreta (16-EPSS-1-097), Ana M. Ynoa Rodríguez (16-EPSS-1-101), Yaneri Ramírez (16EPSS-1-110) (Sustentantes)

0259 (Sección)

Rafael Mota Cuevas (Acompañante)

18/08/2016

Introducción El término ontogénesis, se refiere al proceso evolutivo de un individuo dentro de su misma especie (desde la fecundación hasta la adultez). Es similar al término filogénesis, aunque este último se refiere a la evolución de toda una especie. Durante el desarrollo del SNC de los vertebrados, muchas de las propiedades de las neuronas parecen determinarse cuando completan su última división celular. Otras propiedades se regulan por las interacciones subsecuentes con el ambiente que las rodea. No se determinan, en gran medida, la regionalización del SN y, por ende, las manifestaciones de la plasticidad sináptica en las distintas regiones del sistema, ya sea como consecuencia de una lesión o por procesos como la potenciación a largo plazo (LTP), en los que intervienen cambios morfológicos de las sinapsis implicadas, y que se ha propuesto como el sustrato fisiológico del aprendizaje y la memoria espacial. Conocen con exactitud las señales químicas que controlan la diferenciación glial y neuronal que intervienen en está… a continuación estaremos viendo lo que es el desarrollo ontogénico del sistema nervioso, esperando a la vez que sea del agrado del lector.

Desarrollo del embrión en el sistema nervioso Se forma a partir de la placa neural una zona engrosada del ectodermo embrionario. La notocordio y el mesé quima paraxial inducen la diferenciación de la placa neural del ectodermo supra yacente. El sistema nervioso comienza su desarrollo embriológico en la tercera semana, 19 días de gestación (embrión de aproximadamente 1,5 mm. de longitud). Este proceso llamado neurulación ocurre en la región dorsal del embrión, entre la membrana bucofaríngea y el nodo primitivo.

Al comenzar la tercera semana, el notocordio en desarrollo y el mesodermo adyacente estimulan al ectodermo que está encima de ellos. Este complejo proceso de inducción noto cordal hace que el ectodermo se engruese, formándose así la placa neural. Actualmente, se han identificado varios tipos de moléculas que actúan como señales en los procesos inductivos y de diferenciación del SNC, Así por ejemplo la interacción entre BMP (bone morphogenetic protein), coordina y ha sido retinoico, determinan la inducción y diferenciación de ectodermo que origina piel, tubo neural cefálico o tubo neural caudal. La inducción neural, trae como consecuencia una sobreproducción inicial de células nerviosas. Se ha demostrado que a tal período prosigue otro de muerte celular programada o apoptosis, lo que determina la cantidad total de neuronas que el individuo tendrá durante su vida.

Tras la unión del espermatozoide con el óvulo, se forma una masa celular denominada cigoto; el cigoto es un disco formado por dos capas de células: El epiblasto y el hipoblasto. Al comienzo de la 3ª semana embrionaria, comienza una nueva fase denominada gastrulación; en esta fase se formarán las capas embrionarias de las que se desarrollarán todos los órganos corporales y el Sistema Nervioso. Estas capas son:

- Endodermo (capa más interna): de la que se formará el sistema respiratorio, el sistema digestivo y las glándulas. - Mesodermo (capa intermedia): de la que se formará el sistema cardiovascular, el sistema músculo-esquelético, el sistema urinario, el sistema reproductor y la dermis de la piel. - Ectodermo (capa más externa): de la que se formará la epidermis de la piel y el sistema nervioso.

Etapas embrionarias

Se denominan etapas embrionarias a las distintas etapas por las que pasa el huevo fecundado o embrión hasta que deja de ser embrión, para pasar a ser un feto. El desarrollo embrionario, en humanos, dura ocho semanas, y se pueden distinguir tres periodos principales: el periodo presomítico, el periodo somítico y el periodo metamórfico. Fecundación: es el momento donde la cabeza del espermatozoide se introduce en el óvulo, formándose el llamado cigoto o huevo fecundado. Los núcleos del óvulo y del espermatozoide se fusionan en esta etapa, para que el contenido genético sea de 46 cromosomas. La fecundación sucede por lo general en el último tercio de la trompa de Falopio.

Segmentación: luego de transcurridas 30 horas desde el momento de la fecundación, el cigoto realiza su primera mitosis, dando lugar a dos células, llamadas blastómeros. En sucesivas mitosis, el número de blastómeros va aumentando. Cuando el número de

blastómeros llega a 12 o 16, estas células pasan por un proceso de compactación, que divide estas células en dos grupos. Las que quedan en la zona interior formarán en embrioblasto, que luego dará lugar al embrión y las que quedan en la zona más externa, formarán el trofoblasto, que más tarde dará lugar a la placenta y anexos embrionarios. Implantación: el blastocisto se implanta en la pared del útero, por lo general en el día 14 luego de la fecundación. Pre-gastrulación: las células que forman el embrioblasto se dividen en dos capas, el hipoblasto y el epiblasto. El epiblasto está formado por células de forma cilíndrica, posicionadas dorsalmente, que más tarde formarán las tres capas embrionarias: ectodermo, mesodermo y endodermo. El hipoblasto consta de células planas o cúbicas, que se ubican ventralmente.

Gastrulación: esta etapa ocurre durante la tercera semana luego de la fecundación. Esta etapa comienza con la aparición de la línea primitiva, que se forma en el Epiblasto. Durante la gastrulación, las células del epiblasto comienzan a reproducirse rápidamente y se ubican en distintas áreas. Las que se desplazan hacia el hipoblasto formarán el endodermo. Otras ocupan un lugar entre el hipoblasto y el epiblasto, y pasan a formar el mesodermo. Y por último, otro grupo de células permanecen en el epiblasto, para formar el ectodermo. Las células del ectodermo son las que formarán el sistema nervioso central. El proceso de formación del sistema nervioso central comienza con la formación de la notocorda. Un grupo de células pertenecientes al mesodermo proliferan y migran hacia el ectodermo, induciendo la invaginación de sus células para formar el tubo neural. En el período somítico, se forman los somitos, que son grupos de células que van a dar lugar a una parte del cuerpo, por ejemplo un hueso, una arteria, un músculo, etc.

Al mismo tiempo, sucede la neurulación, que comienza con la formación del tubo neural por las células del ectodermo que se invaginan. En el periodo metamórfico, van apareciendo gradualmente los primeros rasgos del bebé, se va formando la cara, aparece la nariz, la frente, y también surgen las extremidades. Nota: La etapa embrionaria, abarca desde la semana 2 hasta las semanas 8 ó 12. Durante esta etapa se desarrollan los órganos y los sistemas respiratorio, digestivo y nervioso. Debido a la rapidez del desarrollo, esta etapa es un periodo crítico en el que el embrión es más vulnerable a las influencias del ambiente prenatal. Se dice que es un periodo crítico porque cualquier suceso acaecido en esta etapa tiene un mayor impacto. Un órgano que está en desarrollo tiene más posibilidades de resultar afectado que un órgano ya desarrollado. Por este motivo, casi todos los defectos que se producen durante el desarrollo tienen lugar durante el primer trimestre (como paladar hendido, incompletos o carencia de ellos, sordera, ceguera, etc.). Los embriones con defectos muy graves no sobreviven más allá de este periodo y se producen abortos espontáneos.

Neurulación

La neurulación es un proceso embriológico de los animales vertebrados el cual se caracteriza por la formación del tubo neural, que terminará formando el sistema nervioso central (médula espinal y el encéfalo), y la formación de la cresta neural, que es un grupo de células que migrarán por el resto del cuerpo y formarán tejidos especializados por donde vayan. Debido a esta importancia, la neurulación se considera un paso fundamental en la historia evolutiva.[1] Los dos mecanismos principales para pasar de la placa neural a la formación del tubo neural son: la neurulación primaria, en la que las células que se encuentran rodeando la placa neural comienzan a dirigir a las células de la placa neural a proliferar, invaginarse y separarse y la neurulación secundaria, donde se da la formación de un tubo hueco a partir de la unión de las células mesenquimáticas. El tubo neural se formará por la unión de dos tubos que se desarrollan independientemente por medio de diferentes procesos morfogenéticos y moleculares. Generalmente, su porción anterior se desarrollará por neurulación primaria y la posterior por neurulación secundaria. [3] Mediante la neurulación primaria se divide el ectodermo en tres grupos celulares correspondientes a la epidermis en su parte más externa, el tubo neural internamente y a las células de la cresta neural, que se forman en la región ubicada entre las dos anteriores. La neurulación primaria se desarrolla en cuatro estadios que a pesar de ser diferentes se superponen espacial y temporalmente la Formación de la placa neural Modelado de la placa neural Flexión de la placa neural para formar el surco neural Cierre del surco neural para formar el tubo neural Formación y modelado de la placa neural La neurulación comienza cuando el mesodermo dorsal subyacente junto con el endodermo faríngeo envía señales a las células ectodérmicas para transformar las células de la placa neural en columnas. Un 50% del ectodermo es incluido en la placa neural, la cual se extiende a lo largo del eje anteroposterior y adquiere inicialmente una forma similar a la de la punta de una pala siendo ancha en el eje medio lateral y corta en el eje rostro caudal. Durante su modelado, la placa neural engrosada se adelgaza lateralmente y se alarga verticalmente.

Flexión de la placa neural

La flexión de la placa ocurre en dos pasos que corresponden a la formación del surco y su plegamiento. El primer paso ocurre en tres regiones específicas denominadas puntos de bisagra, de los cuales uno se localiza en la línea media por encima de la notocorda y los otros dos se localizan dorso lateralmente en los pliegues neurales. En las regiones bisagra las células son inducidas a adquirir forma de cuña. Por otro lado, el plegamiento involucra la rotación de la placa neural alrededor de los puntos bisagra de tal forma que el movimiento alrededor del punto bisagra medio se denomina elevación y alrededor de los puntos dorso lateral se denomina convergencia. Como resultado de la elevación se genera el surco neural, con forma de U, en la línea media dorsal. Finalmente la placa neural se curva alrededor de las regiones bisagra, de tal manera que los bordes de la placa se desplazan hacia arriba formando los pliegues neurales. En este proceso también intervienen fuerzas extrínsecas, ya que la epidermis (ectodermo superficial) circundante ayuda a empujar los extremos de la placa hacia la línea media proporcionando fuerza motriz para su flexión.

Cierre del tubo neural

Este ocurre a medida que los pliegues neurales migran hacia la línea media dorsal hasta que finalmente se adhieren entre sí y las células a partir de ambos pliegues se fusionan. El cierre del tubo neural no se produce simultáneamente a lo largo de todo el ectodermo. En las aves se inicia en la región cefálica y luego progresa hacia la región caudal, mientras que en mamíferos el cierre comienza simultáneamente en varios puntos a lo largo del eje anteroposterior. La fusión establece el techo del tubo neural y lo separa del ectodermo epidérmico subyacente. El tubo forma un cilindro cerrado que se separa del ectodermo

superficial mediado por la expresión diferencial de moléculas de adhesión entre las que se encuentran la cadherina-E, cadherina-N y NCAM. Las células localizadas en la porción más dorsal del tubo se convertirán en las células de la cresta neural. A partir de la región sacra de los vertebrados se comienza a formar la parte posterior del tubo neural en ausencia de una capa germinal ectodérmica o de una placa neural mediante la neurulación secundaria. La región más caudal del tubo neural, una vez desarrollada, tendrá continuidad con el resto del tubo formado por neurulación primaria. Durante la neurulación secundaria se forma un cordón medular a partir de la condensación de células mesenquimaticas; este cordón se ahueca y forma el tubo neural. El tubo medular se forma de una masa indiferenciada de células, denominada eminencia caudal a través de mecanismos morfogenéticos sin incluir la formación de la placa neural y el surco neural. Estas células se organizan para dar a la formación de la luz del tubo neural secundario.

Las células del tubo medular se dividen en dos poblaciones, una central y otra periférica. La central está compuesta por células mesenquimáticas y en la región periférica las células mesenquimáticas se transforman en células epiteliales para dar origen al neuroepitelio del tubo neural secundario. Mientras lo anterior ocurre, se van formando simultáneamente cavidades en los límites entre las dos poblaciones celulares las cuales crecen y coalescente para formar el lumen del tubo neural

El tubo neural de cefálico a caudal posee 5 puntos de cierre, los cuales son importantes en clínica para identificar las causas de ciertas anomalías congénitas. Después de terminar de cerrarse empieza a desprenderse del ectodermo superficial, del que proviene. Este tubo formará posteriormente el cerebro y la médula espinal. Por su parte, las células de los pliegues neurales que se desprendieron de este plegamiento, se llaman células de la cresta neural y formarán parte del tabique aorticopulmona, melagnocitos, neuronas, ganglios, ectomesénquima, entre otros tejidos.

Vesículas primarias y secundarias

Durante la cuarta semana, después del cierre de los neuroporos, el extremo cefálico del tubo neural craneal al cuarto par de somitos se dilata considerablemente y aparecen las tres vesículas encefálicas primarias a partir de las cuales se origina el encéfalo: Prosencéfalo: el prosencéfalo o encéfalo anterior está dividido en dos regiones. Estas dos regiones son: el telencéfalo o cerebro y el diencéfalo formado por el tálamo y el hipotálamo. *Telencéfalo: También es conocido como cerebro. Es uno de los órganos más importantes del organismo ya que se encarga de realizar las funciones más importantes del organismo, el cerebro ocupa la mayor parte del encéfalo. *Diencéfalo: el diencéfalo es una parte pequeña del encéfalo que se sitúa entre el cerebro y el mesencéfalo. Se encarga de regular las sensaciones de apetito, de sed, de sueño, los impulsos sexuales, algunas funciones viscerales autónomas.

Mesencéfalo: es una parte del encéfalo que también se le conoce como “Cerebro Medio”. Su estructura está conformada por el tronco del encéfalo, la función del Mesencéfalo es la conducción y control de los impulsos motores que van desde la corteza cerebral a la unión de la espina dorsal y en encéfalo. Rombencéfalo: (cerebro posterior), Se considera al rombencéfalo como una parte primitiva del sistema nervioso central, es decir, es la región del encéfalo que más se parece cuando se comparan especies muy separadas filogenéticamente, como peces o anfibios con mamíferos. Simultáneamente se están formando dos plegamientos: el pliegue cervical, en la unión del rombencéfalo y médula espinal y el pliegue cefálico en el mesencéfalo. El mesencéfalo limita con el rombencéfalo por un surco: el istmo del rombencéfalo.

En esta etapa el cerebro anterior y el posterior se dividen en dos vesículas cada uno. El cerebro anterior se divide en telencéfalo y diencéfalo, esto ocurre a los 36 días de la concepción, mientras que el cerebro posterior en mesencéfalo y mielencéfalo. *metencéfalo: es la segunda vesícula del encéfalo en desarrollo embrionario numerando de atrás a adelante, originada por el rombencéfalo, y que a su vez dará lugar a dos nuevos componentes: el cerebelo y el puente de Varolio. *mielencéfalo: se conoce a la primera vesícula del encéfalo en el sistema nervioso embrionario, originada por el rombencéfalo, o cerebro primitivo posterior, y que posteriormente dará lugar al bulbo raquídeo.

*Hemisferios cerebrales: designa cada una de las dos estructuras que constituyen la parte más grande del encéfalo, son inversos el uno del otro, pero no inversamente simétricos, son asimétricos, como los dos lados de la cara del individuo. *Tálamo: es una estructura neuronal que se origina en el diencéfalo (división del prosencéfalo en el embrión), es la estructura más voluminosa de esta zona. Se halla en el centro del cerebro, encima del hipotálamo y separado de éste por el surco hipotalámico de Monroe. *Hipotálamo: Parte del encéfalo situada en la zona central de la base del cerebro que controla el funcionamiento del sistema nervioso y la actividad de la hipófisis. *Cerebelo: Es una estructura que se ubica detrás del tronco encefálico y debajo del lóbulo occipital de los hemisferios cerebrales. En su parte externa, está formado por una sustancia gris y en la interna por una sustancia blanca, en el cerebelo la sustancia gris está en la corteza. *Bulbo raquídeo: es el más bajo de los tres segmentos del tronco del encéfalo, situándose entre el puente tronco encefálico o protuberancia anular, por arriba, y la médula espinal, por debajo. *Medula espinal: es un largo cordón blanco localizado en el canal vertebral, encargada de llevar impulsos nerviosos a los 31 pares de nervios raquídeos, comunicando el encéfalo con el cuerpo, mediante dos funciones básicas: la aferente, en la que son llevadas sensaciones sensitivas del tronco, cuello y los cuatro hacia el cerebro, y la eferente, en la que el cerebro ordena a los órganos efectores realizar determinada acción, llevando estos impulsos hacia el tronco, cuello y .

MEDULA ESPINAL Es la parte del sistema nervioso contenida dentro del canal vertebral. En el ser humano adulto, se extiende desde la base del cráneo

hasta la segunda vértebra lumbar. Por debajo de esta zona se empieza a reducir hasta formar una especie de cordón llamado filum terminal, delgado y fibroso y que contiene poca materia nerviosa. La médula espinal está dividida de forma parcial en dos mitades laterales por un surco medio hacia la parte dorsal y por una hendidura ventral hacia la parte anterior; de cada lado de la médula surgen 31 pares de nervios espinales, cada uno de los cuales tiene una raíz anterior y otra posterior. Se considera que la médula espinal es el tejido nervioso más extenso del cuerpo humano; los axones de sus neuronas pueden alcanzar hasta un metro de largo. Con un peso de aproximadamente 30 gramos, en su completo desarrollo la médula espinal alcanza la longitud de 45 cm en los hombres y 43 cm en la mujer 1 dentro del hueso intervertebral llamado conducto raquídeo desde el agujero magno, en la parte media arquear del atlas hasta la primera o segunda vértebra lumbar. En efecto, en el recién nacido la médula alcanza L3, dos vértebras más abajo, y embrionariamente se encuentra hasta la base del cóccix.

Los nervios espinales se dividen en:

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Nervios cervicales: existen 8 pares denominados C1 a C8

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Nervios torácicos: existen 12 pares denominados T1 a T2

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Nervios lumbares: existen 5 pares llamados L1 a L5

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Nervios sacros: existen 5 pares, denominados S1 a S5

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Nervios coccígeos: existe un par.

Los últimos pares de nervios espinales forman la llamada cola de caballo al descender por el último tramo de la columna vertebral. La médula espinal es de color blanco, más o menos cilíndrica y tiene una longitud de unos 45 cm. Tiene una cierta flexibilidad, pudiendo estirarse cuando se flexiona la columna vertebral. Esta constituida por sustancia gris que, a diferencia del cerebro se dispone internamente, y de sustancia blanca constituida por haces de fibras mielíticas de recorrido fundamentalmente longitudinal. La médula espinal transmite los impulsos ascendentes hacia el cerebro y los impulsos descendentes desde el cerebro hacia el resto del cuerpo. Transmite la información que le llega desde los nervios periféricos procedentes de distintas regiones corporales, hasta los centros superiores.

Las funciones de la médula espinal: Retransmitir los mensajes captados a través de los receptores sensoriales encontrados a lo largo de todo el cuerpo, al cerebro. Coordinar los reflejos (respuestas rápidas a estímulos externos que no van hacia el cerebro, son manejadas por la propia médula espinal). La médula espinal funciona de forma parecida a cómo lo hace la centralita de un teléfono, ayudando al cerebro a comunicarse con las diferentes partes del cuerpo y viceversa. Sus tres funciones principales son:

Retransmitir mensajes del cerebro a otras partes del cuerpo (normalmente un músculo) para que realicen una acción.

Conclusión

La idea de que la ontogenia recapitula la filogenia, esto es, que el desarrollo de un organismo refleje exactamente el desarrollo evolutivo de la especie. No obstante, se pueden observar algunas conexiones entre ontogenia y filogenia, dadas por la evolución, de esta forma la

ontogenia se utiliza en clástica como guía para reconstruir la historia evolutiva y las relaciones filogenéticas… "La ontogenia es la historia del cambio estructural de una unidad sin que ésta pierda su organización. Este continuo cambio estructural se da en la unidad, en cada momento, o como un cambio desencadenado por interacciones provenientes del medio donde se encuentre o como resultado de su dinámica interna". En este caso todos los cambios morfológicos del Sistema Nervioso, desde la fecundación hasta la adultez.