Quinta-Feira, 16 de Novembro de 2017 - 09:38 (Colaboradores)

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CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE NEUROCIÊNCIAS: DIFERENCIAÇÃO REGIONAL: DORSAL X VENTRAL, ROSTRAL X CAUDAL

De forma que é gerado um circuito em que as partes se conectam até chegar na região dos músculos a fim de que os movimentos do corpo possam ser controlados.


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Existe diferenciação entre os tipos de neurônios tanto quanto ao seu funcionamento e a aquisição de seus elementos formais. Lent explica que existem tipos celulares de neurônios com moléculas e características morfológicas comuns que se agrupam em setores, camadas e regiões específicas do sistema nervoso.

Então cada região existe uma diferenciação regional que é responsável por congregar determinadas características comuns. Assim cada agrupamento neural é responsável por ativar uma funcionalidade, como por exemplo, processar cores, movimentos, formas, contrastes, densidade, profundidade, ...

De forma que é gerado um circuito em que as partes se conectam até chegar na região dos músculos a fim de que os movimentos do corpo possam ser controlados.

Se considerado a complexidade das funções cerebrais, um grande questionamento que surge é como a diferenciação celular se torna tão complexa ao ponto de ajustar toda a necessidade da demanda ambiental pela coleta e organização de informações.

A resposta está ancorada no genoma e as células em desenvolvimento que são os grandes responsáveis pelos mecanismos moleculares; expressar-se de forma que alguns neurônios assumam para si características específicas de seu funcionamento.

Lent explica que o tubo neural possui o eixo de diferenciação regional dorsoventral e o eixo de diferenciação regional rostrocaudal. Em que se estabelece uma diferença entre a região ventral da medula espinhal (constituída pelos motoneurônios) e a região dorsal formada pelos neurônios sensoriais.

Como observado, o tubo neural ao ter a placa neural invaginada, conforme Lent, até que os lábios dorsais se unam na linha média e o ectoderma não neural recubra a estrutura cilíndrica assim formada, fundamenta as primeiras transformações que ocorrem no eixo dorsoventral.

Lent explica que o mesoderma axial (notocórdio) passa a se concentrar abaixo da placa neural e depois abaixo do tubo neural. Que surgem duas regiões especializadas: a placa do teto (parte mais dorsal do tubo); e, e a placa do assoalho (parte mais ventral do tubo) transformando-se em seguida em motoneurônios, na porção ventral e, intraneurônios sensoriais na porção dorsal.

O notocórdio produz a molécula Sonic hedgehog (SHH) que progride no sentido dorsal do tubo neural. Numa fase mais posterior essa mesma proteína passa a ser produzida também pela placa do assoalho.

O encontro da proteína SHH com as células juvenis do tubo neural gera sinais intercelulares, que conforme a natureza do sinal varia com a concentração de SHH, modificando a expressão gênica.

O SHH na parte ventral tem maior concentração molecular, por isto a proteína sinalizadora é capaz de sintetizar um diferencial regional entre o desenvolvimento das células ventrais e dorsais, os efeitos diferenciados devido a concentração molecular distinta são chamados de moléculas morfógenos.

Neste estágio as proteínas BMPs produzidas e secretadas pelo ectoderma passam a serem produzidas também pela placa do teto. As BMPs diferenciadas se fundem em sentido ventral e reconhecidas pelos neuroprecursores dorsais, criando distintos tipos de interneurônios, no qual cada tipo de BMPs distinto canaliza um tipo de interneurônio a ser produzido.

Lent argumenta que existe fortes evidências que as moléculas indutoras e morfogenéticas atuam em níveis mais rostrais do tubo: no rombencéfalo, mesencéfalo e diencéfalo. Causando uma diversidade maior de moléculas envolvidas gerando processos mais complexos.

No sistema nervoso central (SNC) a diferenciação rostrocaudal embrionário também começa na placa neural, com a indução de: folistatina, noguina e cordina que ativam genes rostrais e outros fatores diferentes ativam os genes mais caudais (FGF8 – fator trófico) e o ácido retinoico (morfógeno). O que provoca a diferenciação do SNC em dois compartimentos: que dará origem ao prosencéfalo, mais anterior e que dá origem aos neurônios e gliócitos; e, o comportamento que irá formar as demais vesículas, que é um compartimento mais posterior.  

Posteriormente o rombencéfalo passa a apresentar intumescências periódicas (rombômeros), no qual os neurônios precursores são reunidos para a formação do par de nervos cranianos. As proteínas nos rombômeros (formato de tubo) são diferenciadas de forma que possuem cada “anel” um padrão característico.

Proteínas específicas são produzidas pelos genes homeóticos dos rombômeros nos segmentos do eixo rostrocaudal do corpo, o que garante especificidade dos neurônios ao longo do tronco encefálico. Sendo o principal agente controlador o ácido retinoico secretado pelo mesoderma adjacente em concentrações diferenciadas, seguindo o prolongamento do nível rostrocauldal ativando genes homeóticos distintos.

Lent conclui que fatores indutores e morfogenéticos mesodérmicos ativam genes homeóticos diferentes nos diversos níveis, sintetizando proteínas que se transformam em células diferentes – inicialmente iguais -, fazendo surgir diversos núcleos de morfologia típica (neurônios e gliócitos) com características e conexões específicas.

Fonte: 010 - Max Diniz Cruzeiro

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