Desarrollo embriologico del Sistema Nervioso Central humano, por semana y equematizado

1. CENTRO CULTURAL UNIVERSITARIO
JUSTO SIERRA
Desarrollo del
Sistema Nervioso
Dra. María Dolores González Vidal
Material sólo con fines didácticos
Para alumnos de la Escuela de Medicina

2. Inducción por
la notocorda
• La proteína BMP-4 inhibe
la transformación de
ectodermo a tejido
neural.
• Nogina y cordina y
folistatina inhiben la
acción de BMP-4,
permitiendo la
transformación hacia
tejido neural.

3. Fases de la neurulación
1. Transformación de ectodermo a neuroectodermo: al
comienzo de la tercera semana por la inducción de la
notocorda, se observa el engrosamiento del ectodermo
superficial.
2. Placa neural, se incrementa la altura de las células a
expensas de su base.
3. Plegamiento lateral, surco neural:
a) Se observa la bisagra medial como punto de anclaje
b) Se forma un anillo de contracción de actina en la
superficie apical de las células
4. Tubo neural: Aposición de las superficies apicales la
laterales de los pliegues y separación del ectodermo
suprayacente
Separación de las células de la cresta neural

4. Neurulación
– La neurulación es el proceso de formación del
tubo neural
– El ectodermo superficilal expresa N-CAM y L-CAM
( Cadherina E), al diferenciarse en
neuroectodermo solo expresa N-CAM, y el
ectodermo superficial que lo recubre L-CAM

5. Neurulación

6. Cierre del Tubo neural
Neuroporo anterior
Cierra al día 25
Día 21-22
Región cervical
Neuroporo posterior
Cierra al día 27
La fusión de los pliegues
neurales comienza a
nivel de los somitas
cervicales Pliegue neural
entre los días
21 y 22 y continua en
dirección craneal y
caudal.
El cierre final craneal y
caudal se retrasa,
formando los neuroporos

7. 5
Puntos
de cierre
del Tubo
Neural
4-6
semana
Punto de cierre Localización Cierre
1 Dorsal Bidireccional
2 Cefálico Bidireccional
3 Facial Unidireccional
4 Occipital Unidireccional
5 Lumbar Unidereccional

8. Falla en los puntos de cierre
Los defectos del cierre del tubo neural ocurren entre
la 4ª y 6ª semanas del desarrollo e incluyen:
• Punto Defecto
Punto de Cierre Sensible a Defecto
1, Dorsal Deficiencia de ácido
fólico
Espina bífida
2, Cefálico Deficiencia de ácido
fólico e hipertermia
anencefalia
Encefalocele
3, Facial Deficiencia de ácido
fólico
Hendidura centro-facial
labio y paladar hendido
4, Occipital Hipertermia Encefalocele occipital
5, Lumbar Deficiencia de ácido
fólico
Espina bífida:
meningocele sacro

9. Control prenatal:
• Vigilar los siguientes factores de riesgo
• Alteraciones en la cantidad y características del
líquido amniótico
• Morfología o morfometría fetal alterada
• Retardo o aceleración del crecimiento intrauterino
• Actividad fetal
• Alfafetoproteína sérica elevada, en las semanas
15 a 20 de la gestación.

10. Prevención
• Identificar y calificar el riesgo reproductivo
• Dar orientación a parejas en riesgo.
• Manejar los factores de riesgo, antes durante y
después del embarazo
• Recomendar a toda mujer de 13 a 45 años de edad
la ingesta diaria de 400 microgramos (0.4mg) de
ácido fólico en etapa periconcepcional (3 meses
antes y después de la gestación)
• En mujeres con antecedente de uno o más hijos con
defectos del cierre del tubo neural se recomiendan 4
mg al día tres meses antes y 3 después de la
fecundación.
American academy of Pediatrics committe on genetics.
Folic acid for prevention of neural tube defectos. Pediatrics 1999:104:325-27

11. Desarrollo del tubo neural
• Inicio de la 4ª
semana
• El extremo cefálico
del tubo neural forma
3 vesículas:
• El Prosencéfalo, el
Mesencéfalo y el
Rombencéfalo.
Tres vesículas primarias
Rombencefalo

12. 5 Vesículas cerebrales secundarias
La luz del tubo se ensancha y formará los ventrículos
El extremo caudal da lugar a la médula espinal, con un canal central o del
epéndimo.
Anterior (visual) & posterior
(auditory) colliculi
Thalamus, hypothalamus, pituitary
(3rd Cerebral aqueduct ventricle)
(of Sylvius)
Cerebral hemispheres
(lateral ventricles)
Medulla oblongata
Cerebellum, pons
5 Weeks

13. 1
2
3
Final de la 3a. Sem.
1.- Curvatura Cefálica a nivel del mesencéfalo.
5ta semana
2.- Curvatura Cervical entre la unión del rombencéfalo y la
médula espinal.
6a. Semana
3.- Curvatura Pontina entre el metencéfalo y el mielencéfalo.

14. Mecanismo de segmentación inicial del
tubo neural
• La porción anterior (prosencéfalo y mesencéfalo) del
tubo a expresar OTx2 y a
• La porción posterior (rombencéfalo y médula
espinal) Gbx2
• La segmentación del rombencéfalo esta regulada
por los genes HOX

15. Segmentación del tubo neural
Expresión génica
Gbx2 Krox20 Kreisler Hoxa1
2º organizador FGF 8 y Shh
Retinoides prod. Por los
somitas

16. Histogénesis del Sistema Nervioso Central
A
B
A: Corte transversal del tubo neural primitivo
B: Fenómenos mitóticos en el tubo neural primitivo

17. Diferenciación de las células Neuroepiteliales
Forman un epitelio seudoestratificado, sus núcleos de mueven de
acuerdo al ciclo celular, están cerca de la membrana limitante interna en
fase M, siendo una capa proliferativa; y de la membrana limitante externa
en la fase S, cuando las células expresan una alta concentración del
receptor Notch se transforman en neuroblastos posmitóticos
Día 28

18. Tubo neural (TN)
•Por proliferación de las células neuroepiteliales sus paredes
incrementan su grosor, la luz del TN formará el canal central de
la médula espinal y los ventrículos en las vesículas cerebrales.
•A partir del neuroepitelio se diferencian las estirpes neuronal y
glial y se establecerá en modelo básico que consiste en las
capas o zonas ependimaria, del manto y marginal.

19. Histogénesis del SN

20. MÉDULA ESPINAL

21. Señales
moleculares en
el desarrollo del
cerebro, se
inician en el
estadio de la
placa neural.
Los BMPs
establecen las
regiones
sensitivas y el
SHH establece
las regiones
motoras

22. Los genes BMP´s inician una cascada de señales en el techo del tubo
neural para formar las áreas sensitivas de la médula espinal, sonic inicia
una cascada en la placa del piso para formar las áreas motoras.

23. Organización estructural del tubo neural, tomando
como base la médula espinal
Roof plate
Floor
plate

24. Desarrollo del Tubo neural
• Zona ventricular, formada por neuroblastos, células
progenitoras de astrocitos células ependimarias y
oligodendrocitos
• Zona Intermedia (Manto) formada por los cuerpos de los
neuroblastos postmitóticos, que formará a las placas
alares y basales
• Zona Marginal formada por procesos neuronales (axones)
• Placa del techo
• Placa del piso

25. Organización estructural del tubo neural, tomando como base la
médula espinal
Placas de la capa del manto Componentes de la médula espinal del
adulto
Alares, dorsales , aferentes Asta dorsal, sensitiva
Basales, ventrales, eferentes Asta ventral, motora
Techo tabique dorsal mediano
Piso surco ventral
Asta lateral (T1-L2): Esta formada por los cuerpos de neuronas autónomas,
simpaticas

26. Cambios en la Posición de la Médula
Espinal
 Tercer mes: Los nervios raquídeos salen en su nivel de
origen.
 Al avanzar la edad del producto la columna vertebral y
las meninges crecen mas rápido que el tubo neural por
lo que la médula espinal y el origen de los nervios
espinales gradualmente queda en niveles mas altos.
 Por lo anterior los nervios quedan oblicuos desde su
origen en la ME hasta el nivel que les corresponde en
la columna vertebral.
 Filum terminale: Es una prolongación de la piamadre
que marca el retroceso de la médula espinal.
 Cauda Equina: Son las fibras que se encuentran por
debajo del extremo terminal de la médula espinal.

27. Cambios en la Posición de la Médula Espinal
3rd Month 5th Month
Newborn

28. Arco reflejo simple en
médula espinal
El estimulo sensitivo
viaja por los axones de
los ganglios raquídeos
sensitivos y llega al
asta dorsal.
Dentro de la
sustancia gris se
conectan las neuronas
sensitivas y las
motoras por una
interneurona.
La respuesta viaja
por los axones de la
neurona motora hasta
el músculo para formar
el arco reflejo simple.

29. ENCEFALO

31. ROMBENCEFALO

32. Segmentación Craneocaudal
del SNC
Rombencéfalo
La segmentación del
rombencéfalo se
relaciona con los
núcleos motores
de los pares
craneales (origen
real y aparente) y
los arcos faríngeos
que inervan

33. Rombencéfalo

35. Mielencéfalo
(Bulbo Raquídeo)
Placa del Techo forma la tela coroidea por
la unión de la capa ependimaria y la
piamadre vascular para formar los
plexos coroideos. También se forman
los agujaros de Luschka y Magendie.
Placa Alar incluye los núcleos sensitivos
 Aferente somático: recibe impulsos del oído
y de cabeza a través de los nervios
estatoacústico y trigémino (VIII).
 Aferente visceral especial: recibe impulsos
gustativos de la lengua el paladar y la
epiglotis.
 Aferente visceral general: recibe estímulos
del aparato gastrointestinal y del corazón.
Placa Basal incluye los núcleos motores:
 Eferente Somático, contiene neuronas
motoras del asta anterior y continúa
hacia el mesencéfalo por lo que se le
llama columna motora eferente
somática (núcleo hipogloso)
 Eferente Visceral Especial forma la
columna motora eferente visceral especial,
se continua hacia el metencéfalo e inerva los
arcos faríngeos. A nivel del MMiieelleennccééffaalloo
incluye a las neuronas motoras de los
nervios vago y glosofaríngeo.
 Eferente Visceral General (aparato
digestivo, respiratorio y corazón)

36. Metencéfalo
VI Motor
ocular externo
G. submaxilares y
sublinguales
V Trigémino
VII-Facial.
I-II Arcos B.
Puente
Labios rómbicos
Sensitivos
Motores

37. Labios rómbicos y cerebelo
Embrión de 8 semanas
MO
IV
Labios rómbicos
P Corideos

38. Cerebelo
 Entre la 5 y 6 semana se
desarrollan los labios
rombicos de las porciones
dorsolaterales de las placas
alares del rombomero 1 al 8.
 El BMP induce la formación
de los labios rombicos
 Estos se ubican en el borde
craneal del techo del IV
ventrículo.
 Solo el rombomero 1 forma el
cerebelo.
 Los labios de los
rombomeros 2 al 8 tienen
que ver con la formación de
los núcleos de las olivas y los
del puente

39. PLACA CEREBELOSA

40.  Al expanderse los labios Cerebelo
rómbicos se unen en la
línea media y se comprimen
para formar la placaa
CCeerreebbeelloossaa
 A la 12va semana, el
aumento de volumen del
cerebelo hace que se
proyecte hacia fuera
(eversión).
 Se reconocen los
hemisferios cerebelosos y
el Vermis.
 Por una cisura transversal
se separan el nódulo del
vermis y el flóculo de los
hemisferios.
 El floculo-nodular es la
parte más antigua

41. HISTOGÉNESIS DE LA CORTEZA
CEREBELOSA

42.  Esta por formada por una Corteza Cerebelosa
corteza de tres capas:
molecular, de células de
Purkinge y granular.
 La placa cerebelosa tiene
las capas neuroepitelial del
manto y marginal.
 Entre la 5 y 6ª semana
poco después de formarse
los labios rombicos se da la
primera migración de
células neuroepiteliales en
sentido anterior a lo largo
8 sem 12 sem
de la región dorsal para
formar la caappaa ggrraannuullaarr
eexxtteerrnnaa qquuee eess pprroolliiffeerraattiivvaa
 SSee iinniicciiaa llaa ddiiffeerreenncciiaacciióónn
llaass ccéélluullaass ddee PPuurrkkiinnjjee qquuee
mmiiggrraann rraaddiiaallmmeennttee yy ssee
llooccaalliizzaann ppoorr ddeebbaajjoo ddee llaa
ccaappaa ggrraannuullaarr eexxtteerrnnaa
13 sem

43.  Al 6o mes, migran las
células de la CCaappaa
GGrraannuulloossaa EExxtteerrnnaa eenn
sseennttiiddoo rraaddiiaall hhaacciiaa eell
iinntteerriioorr ddeell cceerreebbeelloo,
ppaassaann aa ttrraavvééss ddee llaa
ccaappaa ddee ccéélluullaass ddee
PPuunnkkiinnjjee yy ssee llooccaalliizzaann
ppoorr ddeebbaajjoo ddee eessttaa ccaappaa
ffoorrmmaannddoo llaa ccaappaa ddee
células granular
interna o de los
granos.
 Las células en cesta y
estrelladas se originan
de células localizadas
en la sustancia blanca
del cerebelo para formar
la capa molecular. Posnatal
Corteza Cerebelosa

44. • La corteza del cerebelo, consiste en células de
Purkinje, neuronas Golgi tipo II y neuronas
producidas por la capa granulosa externa,
alcanzan sus dimensiones definitivas después
del nacimiento
• Los núcleos cerebelosos profundos como el
núcleo dentado llegan a su posición final antes
del nacimiento
• La formación de los axones de esta corteza
forman un par de pedículos cerebelosos
superiores muy voluminosos que crecen hacia
el mesencéfalo

45. Metencéfalo
(Cerebelo y Protuberancia)
 Cerebelo coordina la postura y el movimiento, participa en
reflejos auditivos y visuales.
 Protuberancia se continúa caudalmente con la Médula
Oblongada y cefálicamente con el mesencéfalo.
 Es el paso de tractos de fibras nerviosas entre la médula
espinal y la corteza cerebral y cerebelosa.

46. Segmentación Craneocaudal del SNC
Mesencéfalo
• Entre el mesencéfalo y el metencéfalo se encuentra un
centro emisor de señales moleculares región ístmica
(FGF-8).
• Polarización dorsal del mesencéfalo y rombomero
1. El FGF-8 junto con Wt1 inducen la expresión de En-
1 y En-2, y Pax2 y Pax 5 para la formación del tectum
en mesencéfalo y cerebelo en metecéfalo.
• Experimentalmente si se injerta región ístmica o FGF-8
se inducen , colículos o cerebelos supernumerarios.
• El límite entre mesencéfalo y rombencéfalo se
encuentra más cranealmente al estrechamiento que
limita a los dos, su límite es la expresión del gen de
homeosecuencia Otx2

47. Mesencéfalo
 Su conducto neural se estrecha para
formar el acueducto cerebral (une III y
IV ventrículos).
 Placas Alares sus neuroblastos migran
hacia el techo y se agregan en cuatro
grupos de neuronas (Tuberculos
cuadrigéminos):
CCoollííccuullooss ssuuppeerriioorreess (reflejos visuales)
CCoollííccuullooss iinnffeerriioorreess (reflejos auditivos)
 Placas Basales sus neuronas originan
los núcleos rojos, los núcleos de los
pares craneales III y IV y núcleos
reticulares
SSuussttaanncciiaa nneeggrraa: es una banda de
sustancia gris que esta cerca de los
pedúnculos cerebrales, algunos autores
proponen que se deriva de
neuroblastos que migran desde las
placas alares y otros de neuroblastos
de las placas basales.

48. Mesencéfalo
Núcleo
Edinger-
Westphal
Motor ocular
común, patético
Capa marginal
de las placas
basales.

49. Segmentación Craneocaudal del SNC
Prosencéfalo
• Algunos autores proponen la formación de
prosómeros.
• Las células de los prosómeros pueden migrar
de un prosómero a otro.
• Se ha sugerido la expresión del gen shh en la
frontera del futuro tálamo dorsal y tálamo
ventral.
• Shh induce la formación de neuronas motoras.

50. Prosencéfalo:
Telencéfalo y Diencefalo

51. Diencéfalo
Embrión de 7 semanas
 Consiste de placa del techo y placas alares pero carece de placa del
piso y placas basales.
 En su placa del techo se encuentran los plexos coroideos del III
ventrículo y en su parte mas caudal se desarrolla la Epifisis o pineal.
 Se observan las vesículas ópticas en las paredes laterales.

52. Diencéfalo  Placas Alares forma las
paredes laterales del III
ventrículo.
 Forman tres núcleos: el
eeppiittáállaammoo, el ttáállaammoo y el
hhiippoottáállaammoo..
 Los neuroblastos del ttáállaammoo
pprrooliferan y sobresalen hacia la
luz del diencéfalo y se fusionan
para formar la ccoommiissuurraa ggrriiss
iinntteerrttaalláámmiiccaa.
 El hipotálamo tiene núcleos
relacionados con el sueño, la
digestión, la temperatura
corporal y las emociones. Los
tubérculos Mamilares se
localizan en la cara ventral del
diencéfalo: Son estaciones de
relevo relacionadas con la
olfacción. Embrión de 8 semanas

53. Hipófisis
 Se desarrolla a partir de dos primordios, uno proveniente de
una evaginación ectodérmica del estomodeo llamada BBoollssaa
ddee RRaatthhkkee que forma la adenohipófisis y la otra por una
prolongación del diencéfalo llamado IInnffuunnddííbbuulloo qquuee ddaa lluuggaarr
aa llaa nneeuurroohhiippooffííssiiss.
 La Bolsa de Rathke aparece en la 3a. sem y crece en
dirección dorsal. Al final del 2o. mes se ha desconectado de
la cavidad bucal y se encuentra íntimamente unida al
infundíbulo.
 La Pars tuberalis se desarrolla a partir de una prolongación
de la adenohipófisis que termina rodeando al infundíbulo.
 La Pars intermedia se desarrolla a partir de la pared posterior
de la bolsa de Rathke que queda en contacto con la
neurohipófisis.
 El infundíbulo forma la Neurohipófisis y su tallo que la deja
en contacto con el hipotálamo.

54. Hipófisis
6 sem 11 sem 16 sem

55. Hipófisis
Infundíbulo
Bolsa de Rathke
Diencéfalo
Cavidad oral
tallo

56. TELENCEFALO
Está formado por dos
hemisferios
cerebrales y una
porción media, la
lámina Terminal.
Inician su desarrollo
al principio de la
quinta semana como
evaginaciones
laterales del
prosencéfalo. Lámina terminal

59. Cuerpo estriado
Ventrículos laterales
A la sexta semana se desarrolla
en el piso de ambos
hemisterios el cuerpo estriado,
se expande hacia atrás y se
divide por la cápsula interna
(axones interventriculares) en
el núcleo caudado
(dorsomedial) y el núcleo
lenticular (ventrolateral). En la
pared de los hemisferios
cercana al diencefalo se
forman plexos coroideos.

61. En la sexta semana del
desarrollo se fusiona la
porción inferior del
hemisferio con el
diencéfalo quedando en
contacto el núcleo
caudado con el tálamo.

62. COMISURAS INTER-HEMISFERICAS
 Las comisuras son haces de axones que
comunican los hemisferios cerebrales y
pasan a través de la lámina terminal.
 La primera en aparecer es la comisura
anterior que conecta al bulbo olfatorio con
la corteza del lado opuesto.
 La segunda es la del hipocampo o del
trígono, nacen en el hipocampo llegan a la
lámina terminal cerca del techo del
diencefalo se arquean por fuera de la fisura
coroidea, llegan al tubérculo mamilar y al
hipotálamo.
 A la 10ma semana se observa la más
importante, el cuerpo calloso que comunica
ambos hemisferios y se expande como
arco sobre el techo del diencefálo.
 Otras que atraviesan la lámina terminal y se
localizan por delante de la epifisis es la
habenular y por detrás la comisura
posterior.
 El quiasma óptico rostral aparece en la
pared rostral del diencefalo, contiene los
axones de las mitades nasales de la retina. Lámina terminal

63. VENTRÍCULOS LATERALES
Los ventrículos laterales ( I y II) se observan
dentro de los hemisferios cerebrales y se
comunican con el III ventrículo por el
agujero interventricular o de Monro.
• Con el crecimiento de la crteza hacia
atrás y lateral los ventrículos toma la
forma de un cuerno.

64. Ventrículos laterales

66. Corteza cerebral
Se desarrolla a partir del palio
que se divide en:
a) Paleopalio o arquipalio
(lateral al cuerpo estriado)
b) Neopalio, entre el hipocampo
y el paleopalio. Los
primeros neuroblastos
migran a un sitio debajo
de la piamadre, Las
siguientes oleadas de
neuroblastos los
atraviesan y se colocan
cerca de la piamadre, las
capas profundas se
forman primero.
En el neonato la corteza motora
posee abundantes células
piramidales y la sensitiva
células granulosas

67. Histogénesis dentro del sistema nevioso
central
• La sustancia gris esta en la periferia y la
blanca en el centro
• La migración de los neuroblastos
posmitoticos puede ser a través de la glia
radial o por traslocación del soma para
formar las diferentes capas de la corteza
cerebral.
• Las capas más profundas se forman
primero

69. • Los hemisferios se forman por dos evaginaciones del
telencéfalo que crecen sobre el diencéfalo cubren al
mesencéfalo y la porción cefálica del metencéfalo.
• El crecimiento de los hemisferios en dirección anterior,
dorsal e inferior forman los lóbulos frontal parietal,
temporal y occipital.
• La región suprayacente al cuerpo estriado crece más
lento por eso la zona situada entre el lóbulo temporal y
frontal se hunde formando la ínsula de Reil que ya se
observa cubierta en el recién nacido.
• Al final del periodo fetal la corteza crece rápidamente
formando muchas circunvoluciones

70. Corteza cerebral

71. Bulbos olfatorios
Se forman por interacción
mesenquima (cresta
neural) con el ectodermo
de la prominencia fronto
nasal para formar las
placodas olfatorias
(neuronas sensoriales
primarias).
Los bulbos olfatorios se
forman del telencefalo al
interaccionar con células
de la cresta neural. Están
conectados ya al 7o mes

72. Cerebro en el adulto