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25.6: Neurulación
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Neurulation
 
TRANSCRIPCIÓN

25.6: Neurulation

25.6: Neurulación

Neurulation is the embryological process which forms the precursors of the central nervous system and occurs after gastrulation has established the three primary cell layers of the embryo: ectoderm, mesoderm, and endoderm. In humans, the majority of this system is formed via primary neurulation, in which the central portion of the ectoderm—originally appearing as a flat sheet of cells—folds upwards and inwards, sealing off to form a hollow neural tube. As development proceeds, the anterior portion of the neural tube will give rise to the brain, with the rest forming the spinal cord.

Neurulation and the Neural Crest

The central portion of the ectoderm that bends to generate the neural tube is aptly called the neural ectoderm, while the areas that flank it—along the periphery of the embryo—are the surface ectoderm. However, at the junction of the neural and surface ectoderm lies another population of cells, called the neural crest. As the neural folds (the edges of the elevating neural tube) begin to appear, neural crest cells (NCCs) can be visualized in their tips through the expression of characteristic markers, like the Pax7 transcription factor. As development proceeds and the neural folds fuse, NCCs can be observed either in the top-most portion of the neural tube or migrating along this structure’s sides towards lower regions of the embryo. To migrate, NCCs downregulate specific adhesive proteins, which allows them to detach from the other cells in the neural tube. Importantly, NCCs travel throughout the embryo, populating different regions to generate a variety of tissue types, including elements of the peripheral nervous system (like the ganglia of the intestines).

Primary vs. Secondary Neurulation

While primary neurulation forms most of the central nervous system in humans, a small area of the posterior spinal cord results from a distinct process called secondary neurulation. In this region, rather than having three distinct cell sheets, the embryo contains a mixture of loosely-packed cells covered by a thin layer of ectoderm. Some of these “loose” cells condense to generate a rod-like structure called the medullary or neural cord. This cord eventually hollows out, and merges with the more anterior primary neural tube, forming a continuous structure. Although secondary neurulation plays a relatively minor role in the formation of the human central nervous system, defects in this process can still have developmental consequences, such as certain types of spina bifida.

La neurulación es el proceso embriológico que forma los precursores del sistema nervioso central y se produce después de que la gastrulación ha establecido las tres capas celulares primarias del embrión: ectodermo, mesodermo y endodermo. En los seres humanos, la mayoría de este sistema se forma a través de la neurulación primaria, en la que la parte central del ectodermo,que originalmente aparece como una hoja plana de células— se pliega hacia arriba y hacia adentro, sellándose para formar un tubo neural hueco. A medida que avanza el desarrollo, la parte anterior del tubo neural dará lugar al cerebro, con el resto formando la médula espinal.

Neurulación y la cresta neural

La parte central del ectodermo que se dobla para generar el tubo neural se llama acertadamente el ectodermo neural, mientras que las áreas que lo flanquean, a lo largo de la periferia del embrión, son el ectodermo superficial. Sin embargo, en la unión del ectodermo neural y superficial se encuentra otra población de células, llamada cresta neural. A medida que los pliegues neurales (los bordes del tubo neural elevador) comienzan a aparecer, las células de la cresta neural (NCC) se pueden visualizar en sus puntas a través de la expresión de marcadores característicos, como el factor de transcripción Pax7. A medida que el desarrollo continúa y los pliegues neurales se fusionan, los NCCs se pueden observar en la parte superior del tubo neural o migrando a lo largo de los lados de esta estructura hacia las regiones inferiores del embrión. Para migrar, los NCC regulan las proteínas adhesivas específicas, lo que les permite separarse de las otras células del tubo neural. Es importante destacar que los NCCs viajan a través del embrión, poblando diferentes regiones para generar una variedad de tipos de tejido, incluyendo elementos del sistema nervioso periférico (como los ganglios de los intestinos).

Neurulación primaria frente a secundaria

Mientras que la neurulación primaria forma la mayor parte del sistema nervioso central en los seres humanos, un área pequeña de la médula espinal posterior resulta de un proceso distinto llamado neurulación secundaria. En esta región, en lugar de tener tres hojas celulares distintas, el embrión contiene una mezcla de células desembalajes cubiertas por una fina capa de ectodermo. Algunas de estas células "sueltas" se condensan para generar una estructura similar a una varilla llamada medular o cordón neural. Este cordón eventualmente se vacía, y se fusiona con el tubo neural primario más anterior, formando una estructura continua. Aunque la neurulación secundaria desempeña un papel relativamente menor en la formación del sistema nervioso central humano, los defectos en este proceso todavía pueden tener consecuencias del desarrollo, como ciertos tipos de espina bífida.


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