Sistema Nervioso

Embriología del sistema nervioso central.

La embriología del sistema nervioso central es compleja, y a continuación se presenta un breve resumen de su desarrollo. El sistema nervioso central temprano comienza como una placa de los nervios simple que se pliega para formar un surco entonces el tubo, se abre inicialmente en cada extremo.

Dentro del tubo neural las células madre generan las dos clases principales de células que hacen la mayoría del sistema nervioso-neuronas y glia. Estas células se diferencian posteriormente en muchos tipos diferentes generados con funciones y formas altamente especializadas.

Desarrollo

Para la tercera semana del embarazo, el embrión se espesa a lo largo del eje dorsal de la línea media para formar la placa neural. La placa entonces invagina para formar un surco y es flanqueada por los dobleces de los nervios. Mientras que el surco profundiza el fusible de los dobleces de los nervios para formar el tubo de los nervios.
El tubo neural se forma por cuarta semana y se separa de la superficie del ectodérmico para asumir una posición más profunda. El tubo comienza a distinguir rápidamente, su extremo rostral se expande en el cerebro y el extremo caudal se convierte en la médula espinal. Un grupo pequeño de células del doblez de los nervios emigra de entre el tubo ectodérmico y de los nervios para formar la cresta de los nervios.
La cresta neural da origen a las neuronas sensoriales y autonómicas.  Las vesículas primarias del cerebro aparecen: prosencéfalo, mesencéfalo (cerebro medio), rombencéfalo.
El resto forma la médula espinal.  Para la quinta semana, las vesículas secundarias del cerebro son evidentes. El prosencéfalo da lugar al telencéfalo (extremo-cerebro) y a diencéfalo (inter-cerebro). El mesencéfalo no se divide y el rombencéfalo da lugar al mesencéfalo (cerebro), encéfalo (espinal-cerebro).

Después de cinco semanas todas las vesículas se convierten rápidamente en las estructuras y las cavidades principales del cerebro adulto: telencéfalo forma la materia gris de los hemisferios cerebrales, de la materia blanca, de los ganglios básicos y de los ventrículos laterales diencéfalo forma el hipotálamo, el tálamo, el epitálamo y el tercer ventrículo, el mesencéfalo forma el medio cerebro y el acueducto cerebral, el mesencéfalo forma el puente de varolio, el cerebelo y el cuarto ventrículo
El encéfalo forma la médula oblongata y el canal central, esto debido al crecimiento continuo del sistema nervioso central dentro del espacio restricto de la cavidad craneal, las estructuras que se convierten doblan de maneras características. El cerebro medio y las flexiones cervicales se desarrollan que doblan el prosencéfalo hacia la médula oblonga.
Los hemisferios cerebrales se ven obligados a tomar un curso en forma de herradura hacia atrás y lateralmente. Crecen y cubren la mayor parte del diencéfalo y del cerebro medio. Convoluciones y surcos desarrollan al final del tercer mes fetal que aumentan el área superficial de la corteza cerebral.

Desarrollo embrionario del sistema nervioso periférico.

El sistema nervioso periférico se desarrolla a partir de dos tiras de tejido llamado la cresta neural, que corre longitudinalmente por encima del tubo neural. En los vertebrados, el primer signo del sistema nervioso es la aparición de una delgada franja de células a lo largo del centro de la espalda, llamada la placa neural.
La porción interna de la placa neural (a lo largo de la línea media) está destinada a convertirse en el sistema nervioso central, la porción externa del sistema nervioso periférico. A medida que avanza el desarrollo, un pliegue llamado surco neural aparece a lo largo de la línea media. Este pliegue se profundiza y luego se cierra en la parte superior.
En este punto el sistema nervioso central futuro aparece como estructura cilíndrica llamada el tubo de los nervios, mientras que el periférico futuro aparece como dos tiras del tejido llamadola cresta de los nervios, funcionando longitudinalmente sobre el tubo de los nervios. La secuencia de etapas de la placa de los nervios al tubo de los nervios y a la cresta de los nervios se conoce como neurulación.

Las células de los nervios de la cresta son una población transitoria, multipotente, migratoria de la célula única a los vertebrados que da lugar a un linaje diverso de la célula incluyendo melanocitos, cartílago y hueso craneofaciales, músculo liso, neuronas periféricas y entéricas y glia.
Después de gastrulación, las células de los nervios de la cresta se especifican en la frontera de la placa de los nervios y del ectodérmico no-neural.  Durante el neurulación, los bordes de la placa neural, también conocidos como los pliegues neurales, convergen en la línea media dorsal para formar el tubo neural.
Posteriormente, las células de la cresta de los nervios de la placa de azotea del tubo de los nervios experimentan un epitelial a la transición mesenquimal del neuroepitelio y emigrando a través de la periferia donde diferencian en tipos variados de la célula, incluyendo células del pigmento y las células del sistema nervioso periférico.
La aparición de la cresta neural fue importante en la evolución de los vertebrados porque muchos de sus derivados estructurales están definiendo rasgos de clase vertebrado.

Regeneración de fibras nerviosas

El sistema nervioso periférico es capaz de repararse y regenerarse, pero el sistema nervioso central es incapaz de hacerlo. El daño al nervio puede ser causado por lesión física o hinchazón (síndrome del túnel carpiano), enfermedad autoinmune (síndrome de Guillain-Barré), infección (neuritis), diabetes o fracaso de los vasos sanguíneos que rodean el nervio.
Los nervios se pueden dañar fácilmente en un acontecimiento traumático, pero pueden regenerarse si el Soma y una pequeña porción del neurilema permanecen. La Neuroregeneración se refiere al rebrote o reparación de tejidos nerviosos, células o productos celulares. Estos mecanismos pueden incluir la generación de nuevas neuronas, glia, axones, mielina o sinapsis.
La Neuroregeneración difiere entre el sistema nervioso periférico y el sistema nervioso central por los mecanismos funcionales y sobre todo por el grado y la velocidad. Cuando se daña un axón, el segmento distal sufre degeneración, perdiendo su vaina de mielina. El segmento proximal puede o morir por apoptosis o someterse a una reacción, un intento de reparación. En el sistema nervioso central el desforre sináptico se produce cuando los procesos de pie glia invaden la sinapsis muerta.

Las lesiones del sistema nervioso afectan a más de 90.000 personas cada año, 10.000 de las cuales son lesiones de la médula espinal. Consecuentemente, el campo de la regeneración y de la reparación del nervio, un subcampo de la ingeniería de tejido de los nervios dedicado al descubrimiento de nuevas maneras de recuperar funcionalidad del nervio después de lesión, está creciendo rápidamente.
El sistema nervioso se divide en dos partes: el sistema nervioso central, que consiste en el cerebro y la médula espinal, y el periférico, que consiste en los nervios craneales y espinales junto con sus ganglios asociados. Mientras que el periférico tiene una capacidad intrínseca para la reparación y la regeneración, el central es para la mayor parte incapaz de la uno mismo-reparación y de la regeneración.
No hay tratamiento actual para recuperar la función del nervio humano después de lesión al sistema nervioso central. Además, las tentativas múltiples en el re-crecimiento del nervio a través de la transición periférico-central no han sido acertadas. Aunque el periférico tiene la capacidad para la regeneración, mucha investigación todavía necesita ser hecha para optimizar el ambiente para el potencial máximo del Recrecimiento. La regeneración del nervio es parte de la patogenesia de muchas enfermedades, incluyendo esclerosis múltiple.

Lesión sistema nervioso periférico.

La Neuroregeneración en él ocurre en un grado significativo. Los brotes axonal se forman en el muñón proximal y crecen hasta que entran en el muñón distal. El crecimiento de los brotes se rige por factores quimiotácticos segregados de las células de Schwann. La lesión al periférico provoca inmediatamente la migración de los fagocitos, las células de Schwann y los macrófagos al sitio de la lesión para eliminar los desechos como el tejido dañado.
Cuando un axón del nervio es cortado, el extremo todavía atado al cuerpo de célula se etiqueta el segmento próximo, mientras que el otro extremo se llama el segmento distal. Después de la lesión, el extremo proximal se hincha y experimenta cierta degeneración retrógrada, pero una vez que los escombros se despejan, comienza a brotar axones y se puede detectar la presencia de conos de crecimiento.

Los axones próximos pueden recrecer mientras el cuerpo de la célula esté intacto y hayan hecho el contacto con las células de Schwann en el canal de endoneurio. Las tasas de crecimiento del axón humano pueden alcanzar 2 mm/día en los nervios pequeños y 5 mm/día en los nervios grandes. El segmento distal, sin embargo, experimenta la degeneración en el plazo de horas de la lesión; los axones y la mielina degeneran, pero el endoneurio permanece.
En las etapas posteriores de la regeneración, el tubo endoneurio restante dirige el crecimiento del axón de nuevo a los blancos correctos. Durante la degeneración, las células de Schwann crecen en columnas ordenadas a lo largo del tubo endoneurial. Esto crea una banda de Büngner  que protege y preserva el canal endoneurial. Además, los macrófagos y las células de Schwann liberan factores neurotróficos que mejoran el crecimiento.

Lesión del sistema nervioso central

A diferencia de la lesión periférica, la lesión en el central no es seguida por una regeneración extensiva. Es limitado por las influencias inhibitorias del ambiente glial y extracelular. El ambiente de crecimiento hostil y no permisible es en parte creado por la migración de inhibidores asociados a la mielina, astrocitos, oligodendrocitos, precursores de la microglia.
El ambiente dentro del sistema nervioso central, especialmente después del trauma, contrarresta la reparación de la mielina y las neuronas.
Las cicatrices glial se forman rápidamente y el glia realmente produce factores que inhiben la reparación del axón. Los axones también pierden el potencial de crecimiento con la edad. La degeneración más lenta del segmento distal que la que ocurre en el sistema nervioso periférico también contribuye al ambiente inhibitorio; la mielina inhibitoria y los desechos axonal no se eliminan tan rápidamente.
Todos estos factores contribuyen a la formación de lo que se conoce como una cicatriz glial, que los axones no pueden crecer a través de él.