Neurulacja

Neurulacja to proces embriologiczny, w wyniku którego powstają prekursory ośrodkowego układu nerwowego, zachodzący po utworzeniu przez gastrulację trzech głównych warstw komórek zarodka: ektodermy, mezodermy i endodermy. U ludzi większość tego układu powstaje w wyniku pierwotnej neurulacji, podczas której środkowa część ektodermy — pierwotnie wyglądająca jak płaski arkusz komórek — zagina się do góry i do wewnątrz, zamykając się, tworząc wydrążoną rurkę nerwową. W miarę postępu rozwoju, z przedniej części cewy nerwowej powstanie mózg, a reszta utworzy rdzeń kręgowy.

Neurulacja i grzebień nerwowy

Centralna część ektodermy, która wygina się, tworząc cewę nerwową, jest trafnie nazywana ektodermą nerwową, podczas gdy obszary ją otaczające — wzdłuż obwodu zarodka — to ektoderma powierzchniowa. Jednakże na styku ektodermy nerwowej i powierzchniowej znajduje się inna populacja komórek, zwana grzebieniem nerwowym. Gdy zaczynają się pojawiać fałdy nerwowe (krawędzie unoszącej się cewy nerwowej), komórki grzebienia nerwowego (NCC) można uwidocznić na ich końcach poprzez ekspresję charakterystycznych markerów, takich jak czynnik transkrypcyjny Pax7. W miarę postępu rozwoju i zlewania się fałdów nerwowych, NCC można zaobserwować albo w najwyższej części cewy nerwowej, albo wędrując wzdłuż boków tej struktury w kierunku dolnych obszarów zarodka. Aby migrować, NCC regulują w dół specyficzne białka adhezyjne, co pozwala im odłączyć się od innych komórek cewy nerwowej. Co ważne, NCC przemieszczają się po zarodku, zasiedlając różne regiony, tworząc różne typy tkanek, w tym elementy obwodowego układu nerwowego (takie jak zwoje jelitowe).

Neurulacja pierwotna i wtórna

Chociaż pierwotna neurulacja tworzy większość ośrodkowego układu nerwowego u ludzi, niewielki obszar tylnego rdzenia kręgowego jest wynikiem odrębnego procesu zwanego neurulacją wtórną. W tym regionie zarodek zamiast trzech odrębnych arkuszy komórkowych zawiera mieszaninę luźno upakowanych komórek pokrytych cienką warstwą ektodermy. Niektóre z tych “luźnych” komórek kondensują się, tworząc strukturę przypominającą pręcik zwaną rdzeniem rdzeniowym lub rdzeniem nerwowym. Sznur ten ostatecznie wydrąża się i łączy z bardziej wysuniętą do przodu pierwotną cewą nerwową, tworząc ciągłą strukturę. Chociaż neurulacja wtórna odgrywa stosunkowo niewielką rolę w tworzeniu centralnego układu nerwowego człowieka, defekty w tym procesie mogą nadal mieć konsekwencje rozwojowe, takie jak niektóre typy rozszczepu kręgosłupa.