ELEMENTE DE HISTOGENEZA A TESUTULUI NERVOS

ELEMENTE DE HISTOGENEZA A TESUTULUI NERVOS

Dezvoltarea tesutului nervos debuteaza precoce in perioada intrauterina si continua cativa ani dupa nastere. La embrion, pe seama ectoblastului se diferentiaza, prin fenomene de inductie de origine mezoblastica, placa neurala, santul neural si apoi tubul neural. Capatul anterior al tubului neural va genera creierul, iar restul tubului - maduva spinarii. Pe laturile tubului neural se dezvolta crestele neurale, ale caror celule vor migra si vor da nastere elementelor sistemului nervos periferic. Atat in peretele tubului neural, cat si in crestele neurale se diferentiaza si prolifereaza doua linii celulare: linia neuroblastica, care va genera neuronii, celule inalt specializate, lipsite de capacitatea de mitoza si linia spongioblastica, care va genera celulele de sustinere.

In histogeneza sistemului nervos central au fost individualizate etape succesive si/sau suprapuse, comandate genetic sau generate sub influente epigenetice. Aceste etape, prezentate in conformitate cu datele din literatura de specialitate, sunt: citogeneza, fibrogeneza, sinaptogeneza, chimiogeneza, mielinogeneza, gliogeneza si moartea celulara.

Citogeneza reprezinta producerea (prin multiplicare), migrarea si gruparea neuronilor. Mitozele au loc pe fata interna a tubului neural si intereseaza atat linia spongioblastica, cat si cea neuroblastica. Procesul de diferentiere a neuroblastilor in mai multe tipuri de neuroni creste in complexitate, din zona terminala a tubului neural spre zona viitorului encefal. Intr-o faza precoce, procesul de multiplicare a spongioblastilor este mai intens. Acest fapt face posibil ca neuronii tineri sa realizeze un proces de migrare lenta, de tip amoeboid, de-a lungul prelungirilor celulelor gliale formate anterior; moleculele de adeziune joaca aici un rol important. Odata ajunsi la localizarile lor predestinate genetic, se finalizeaza diferentierea in neuroni maturi, care nu se mai divid. Este de mentionat ca initial se formeaza un excedent de neuroni, care va fi indepartat prin apoptoza.

Fibrogeneza, asociata citogenezei, reprezinta structurarea progresiva a fibrelor nervoase.
Ea incepe prin formarea dendritelor, ale caror structura si numar sunt determinate genetic. Formarea axonului are loc printr-o crestere progresiva intr-un punct al neuronului tanar, punct care va reprezenta conul de emergenta. Dezvoltarea axonului inspre tinta sa este un fenomen complex, determinat de factori de adeziune, factori de tip chemotactic, inductie de vecinatate. In cursul cresterii axonilor se poate observa si un fenomen de recunoastere reciproca si asociere, numit fasciculatie.

Sinaptogeneza debuteaza in utero si se continua dupa nastere. Ea se desfasoara secvential si a fost urmarita in special la nivelul jonctiunilor neuro-musculare. In vecinatatea unei fibre musculare striate, conul de emergenta (crestere) a axonului incepe sa se aplatizeze si sa adere pe suprafata acesteia, fara a se observa vreo specializare la nivelul celor doua membrane celulare. Intr-o etapa imediat urmatoare, in terminatia axonala apar vezicule sinaptice, iar pe suprafata fibrei musculare - receptori pentru acetilcolina, distribuiti difuz. Acumularea receptorilor in zona viitoarei postsinapse se face sub influenta agrinei, secretata de neuron si a
FGF-β din mediul extracelular; alte molecule secretate de neuron stimuleaza activitatea genelor codificante ale receptorilor pentru acetilcolina, in nucleii juxtasinaptici. Debutul activitatii sinaptice, prin generarea de potential de actiune, inhiba activitatea genelor pentru aceiasi receptori in nucleii extrasinaptici. Mai tarziu, apare o concentrare a canalelor de calciu in zona presinaptica, determinand cresterea intracelulara a acestuia, cu rol in organizarea citoscheletului. Contactul cu tinta este esential in sinaptogeneza.

Chimiogeneza se desfasoara in paralel cu sinaptogeneza si reprezinta totalitatea proceselor de sinteza (pentru enzime, neurotransmitatori, neuromodulatori) necesara functionalitatii neuronilor.

Mielinogeneza incepe in viata intrauterina, in jurul varstei de 6 luni si continua dupa nastere timp de mai multi ani; ea se datoreaza intrarii in functiune a oligodendrocitelor si a celulelor Schwann (vezi sectiunea 2.1).

Gliogeneza reprezinta producerea celulelor gliale specifice sistemului nervos central; ea debuteaza precoce la embrion si continua dupa nastere, in perioada de crestere. Celulele de sustinere au origine in tubul neural. Cel mai intern strat celular al tubului neural este reprezentat de precursorii celulelor ependimare, care sunt singurele componente ce isi pastreaza o structura si arhitectonica de tip epitelial, si care nu vor suferi procese de migrare. Conform datelor din literatura de specialitate, desi celulele de sustinere au un
turn-over lent, cresterea in volum a creierului se produce, in mare parte, prin procesul de gliogeneza.

Moartea celulara programata sau apoptoza este considerata un fenomen fiziologic in dezvoltarea tesutului nervos. S-a constatat astfel ca, intr-o serie de regiuni ale sistemului nervos central si periferic la vertebrate, peste jumatate din numarul neuronilor degenereaza si mor in cursul unei dezvoltari normale. Procesul de moarte celulara afecteaza atat neuronii care si-au trimis axonii pana la celulele tinta, stabilind contacte de tip sinapsa, cat si neuronii care, din diferite motive, nu realizeaza aceste conexiuni. In conditii de normalitate, supravietuirea neuronilor este reglata si de cativa factori neurotrofici:

NGF, o glicoproteina formata din doua subunitati, controleaza supravietuirea neuronilor simpatici si senzitivi; el este secretat de celulele tinta numai dupa ce acestea stabilesc jonctiunea cu axonul; axonii in crestere nu poseda receptori pentru NGF;

BDNF actioneaza asupra neuronilor motori si senzitivi;

neurotrofina 3 actioneaza asupra unor neuroni viscerali (proprioceptivi).

S-a demonstrat ca unii neuroni sunt sensibili la toti cei trei factori, in timp ce altii raspund la unul sau doi dintre factori. Neuronii poseda doua tipuri de receptori pentru neurotrofine: un receptor de mica afinitate, de tip transmembranar si un receptor de mare afinitate, de tip tirozin-kinaza. Legarea neurotrofinei pe receptorul de mare afinitate este urmata de fenomene biochimice intracelulare, avand ca rezultat expansiunea prelungirilor si sinteza de neurotransmitatori.

Sintetizand, supravietuirea neuronilor si, implicit, impiedicarea apoptozei depinde, in fapt, de actiunea combinata a factorilor neurotrofici, la care se adauga fenomenele de depolarizare, ca si interactiunea cu tintele celulare.

Dezvoltarea sistemului nervos periferic este initiata de celulele crestelor neurale, derivate din tubul neural. Acestea vor migra si vor da nastere neuronilor extranevraxiali (ganglionari) de la nivelul ganglionilor cerebrospinali si autonomi. Prelungirile neuronilor ganglionari sunt directionate catre teritoriile in care sunt localizate celulele tinta. Ca si in sistemul nervos central, initial, numarul neuronilor ganglionari este foarte mare.

Contactul functional cu celulele tinta este esential pentru supravietuire, neuronii care nu stabilesc acest contact intrand in apoptoza; consecutiv, rezulta un numar optim de neuroni.

Din crestele neurale se diferentiaza si celulele Schwann, celulele capsulare si, posibil, celulele lamelate (din perinerv). Populatia totala de celule Schwann este formata, insa, dupa datele din literatura de specialitate, prin mitoza celulelor Schwann cu origine directa in crestele neurale, care se multiplica pe parcursul extinderii nervilor periferici. Celulele Schwann sunt, ca si astrocitele si oligodendrocitele, producatoare de neurotrofine, care intervin in timpul regenerarii fibrelor nervoase.