EMBRIOLOGIA DEL SISTEMA NERVIOSO: PERIODO DE LA INDUCCION VENTRAL

Es el conjunto de interacciones inductivas entre la placa precordal y el prosencefalo que determinaran la formación del cerebro y de las estructuras de la linea media de la cara. Se producen durante el segundo mes de gestación sobre todo entre la 5° y 6° semanas.

Tras el cierre del neuroporo anterior sobre el dia 25° la porcion anterior del tubo esta constituida por tres dilataciones o vesículas: prosencefalo y rombencefalo. La placa precordal que es una estructura mesoendodermica situada inmediatamente delante del extremo cefalico de la notocorda y ventralmente al prosencefalo, inducira la diferenciación del prosencefalo por crecimiento diferencial y evaginaciones que daran lugar al telencefalo (en la parte mas anterior del que evaginaran a ambos lados por una parte las vesículas telencefalicas hacia el 32° dia que luego originaran los hemisferios cerebrales, los ventrículos laterales y los ganglios basales, y por otro lado las vesículas opticas y bulbos y tractos olfatorios hacia el dia 42°) y al diencefalo (que originara ambos talamos, el hipotalamo y el III ventrículo).

Al mismo tiempo el cordomesodermo craneal inducira la diferenciación del mesencefalo y rombencefalo dvidiendose esta ultima en metencefalo (que originara a la protuberancia y el cerebelo) y mielencefalo (que originara el bulbo raquídeo).

Durante la cuarta semana se producen las flexuras cervical y mesencefalica de concavidad ventral y durante la quinta semana se forma la flexura pontina de concavidad dorsal.

 

Las alteraciones de la inducción ventral producen un grupo de malformaciones caracterizadas por una anomalia de la organogenesis encefálica y facial cuyo aspecto morfológico varia según el grado de afectación de las distintas estructuras y que se pueden denominar en conjunto holoprosencefalias. El origen de estas malformaciones esta en un acortamiento de la notocorda cuyo extremo anterior no llega a alcanzar el nivel de la placoda optica por lo cual no se producira inducción de la placa precordal sobre el prosencefalo, alterándose el clivaje del prosencefalo en las distintas vesículas citadas y la formación de estructuras faciales de linea media.

 

La causa de estas malformaciones es múltiple. En cerca de la mitad de los casos se encuentran anomalias cromosomicas y mayor incidencia en algunas familias. Otros casos se han asociado a infecciones por toxoplasma o Citomegalovirus (CMV), radiaciones, quininas, pesticidas, hipervitaminosis A y madres diabéticas.

Su espectro es muy amplio, a saber:

-      Holoprosencefalia alobar: representa el grado máximo de malformación dentro de las alteraciones de la inducción ventral. No hay división del prosencefalo y permanece como una unica vesícula sin cisura interhemisferica y con un solo ventrículo. Hay fusion de los talamos, agenesia de bulbos y tractos olfatorios e hipoplasia de vesículas y nervios ópticos. A veces solo existe un nervio y una vesícula optica unicos. Puede coexistir con una extensión craneal posterior remedando un encefalocele. Hay agenesia del cuerpo calloso y alteraciones en la vasculatura cerebral encontrándose una unica arteria cerebral anterior que corre pegada a la tabla interna del craneo. La arteria cerebral media es corta y sus ramas salen directamente de la bifurcación existiendo una agenesia de las venas cerebrales internas, vena de Galeno, seno recto y seno longitudinal inferior. Suele presentarse microcefalia o a veces macrocefalia por hidrocefalia. Mayormente pueden presentar anomalias faciales como ciclopia, etmocefalia, cebocefalia, agenesia premaxilar o arrinencefalia y algunas formas menores de alteraciones craneofaciales.

-         Holoprosencefalia semilobar: presenta hemisferios cerebrales rudimentarios con cisura interhemisferica parcialmente formada en la mitad posterior, agenesia de estructuras olfatorias, disgenesia de cuerpo calloso y saco dorsal interhemisferico que a veces protruye extracranealmente

-         Holoprosencefalia lobar o abortiva: hay fusion de ambos lóbulos cerebrales a nivel de las circunvoluciones del cíngulo pero separados por la cisura interhemisferica. Hay una amplia comunicación interventricular a nivel de astas frontales y cuerpos ventriculares.

-         Miscelánea: son varios y no corresponden a los objetivos de este texto, pero se citan la displasia septo optica, el síndrome de Aircadi y la arrinencefalia verdadera

MATERIAL CORRESPONDIENTE AL DESARROLLO DE CLASES PARA LOS RESIDENTES DE NEUROCIRUGIA DEL INSTITUTO DE PREVISION SOCIAL. PROHIBIDA SU REPRODUCCION TOTAL O PARCIAL SIN NOTIFICAR AL AUTOR AL MAIL drmime@gmail.com) PUEDE SER USADO CON FINES DIDACTICOS POR AQUELLOS A QUIENES PUEDA SERLES UTIL.

EMBRIOLOGIA DEL SISTEMA NERVIOSO: PERIODO DE LA INDUCCION DORSAL

Se produce durante la tercera y cuarta semanas de gestación, incluyendo la neurulacion o formación del tubo y crestas neurales y la canalización del tubo neural caudal.

Hacia el dia 17° de gestación la cuerda dorsal y el mesodermo paracordial inducen la diferenciación del ectodermo suprayacente en neuroectodermo originándose la llamada placa neural, la cual se deprime en la linea media formando entre el dia 19° y el 21° el llamado surco neural. Hacia el dia 21° la parte media de dicho surco comienza a cerrarse al fusionarse sus margenes dando origen asi al llamado tubo neural. El cierre de dicho tubo prosigue en dirección cefalica y caudal cerrandose el neuroporo anterior alrededor del dia 25° y el neuroporo posterior alrededor del dia 26° al 32° concluyendo asi la neurulacion. El tubo neural induce la formación el esqueleto axial y de las cubiertas dermicas y meningo vasculares. Al concluir la neurulacion, el neuroectodermo deja de estar en contacto con la cavidad amniotica ya que esta totalmente cubierto por el ectodermo superficial.

Tras el cierre del neuroporo posterior, la notocorda y el extremo caudal del tubo neural forman una masa celular que inicia su vacuolizacion y cavitacion por coalescencia vacuolar canalizándose y entrando en contacto con el conducto central del tubo neural al que prolonga en sentido caudal. Hacia la séptima semana esta masa celular caudal comenzara a sufrir una diferenciación retrogresiva que terminara en el periodo neonatal originando asi el cono medular, el ventrículo terminal y el filum terminale.

Los somites o somitas son parejas de bloques de mesodermo dispuestas en forma segmentaria a lo largo del surco neural del embrión. Al final del desarrollo, la disposición segmentaria solamente se mantiene en la medula espinal y se proyecta en los distintos territorios motores y sensitivos, llamándose en estos ultimos metameras. 

Las alteraciones de la neurulacion o defectos de cierre del tubo neural conocidos tambien como disrrafismos se traducen en malformaciones cuyo denominador comun es una ausencia total o segmentaria del cierre del tubo neural y de la inducción de las cubiertas meníngeas, oseas, musculares y cutáneas, viéndose la placa neural en contacto con el exterior en forma directa. Dentro de este grupo tambien se incluyen a las malformaciones por la alteración de la inducción de las cubiertas dorsales del SNC. Conforman el 90% de las malformaciones del SNC y su incidencia varia según la zona y la raza considerada. Ademas, existirían factores familiares que condiciones la aparicion de estas malformaciones sin la presencia de un patron hereditario neto lo cual habla de una etiología multifactorial por elementos conjugados geneticos y ambientales.

Fisiopatologicamente, Von Recklinghausen hablaba de una no fusion de los margenes del tubo neural por un defecto primario en el cordomesodermo o en el neuroepitelio, mientras que Gardner postulaba una reapertura secundaria del tubo neural por aumento de la presion intraluminal del canal central. Ambas teorias son aceptables y aceptadas.

Las alteraciones de la neurulacion se clasifican según la parte del neuroeje afectado en craneosquisis o craneo bifido, raquisquisis o espina bifida, y craneorraquisquisis cuando interesa a ambas estructuras. Todas pueden diagnosticarse precozmente por amniocentesis buscando elevadas concentraciones de alfa feto proteinas, asi como un menor pero llamativo aumento de la alfa feto proteina serica. A partir del tercer mes ya se puede visualizar cualquiera de estos defectos por ecografia.

-      Craneorraquisquisis totalis: es un defecto de cierre de la totalidad del tubo neural con ausencia de formación de los arcos vertebrales, boveda craneal y resto de las cubiertas meningo vasculares, musculares y cutáneas. Se produce antes del dia 21° de gestación y suele ser letal con aborto del producto en los primeros estadios fetales o si se llega a termino, se produce la muerte del recien nacido en horas. Puede ser parcial si la malformación se produce después del comienzo del cierre del tubo neural, encontrándose cerrados un numero variable de segmentos raquídeos caudales.

-         Anencefalia: es un defecto de cierre del tubo neural cefalico con ausencia de boveda craneal y cubiertas meningovasculares y cutáneas encontrándose expuesto el extremo cefalico de la placa neural constituido por una masa amorfa, hemorragica y fibrotica de neuronas y glia, simulando a su vision de frente al aspecto de una rana concluyendo la cara en unas cejas prominentes. La malformación se produce al dia 24° de gestación. El pronostico es fatal en el periodo neonatal.

-       Iniencefalia: es un defecto de cierre a nivel de la union craneo cervical asociándose a una espina bifida cervical con un defecto del hueso occipital de extensión variable, con un mielomeningocele, encefalocele o un meningocele a ese nivel y retroflexión de la cabeza sobre el cuello. Es una malformación muy rara y de pronostico letal en el periodo neonatal. Puede tambien ser cerrada sin alteración de las cubiertas. En los niños viables esta indicada la reparación quirúrgica cerrando el defecto y facilitando la flexion cervical mediante miotomias o corte y reinsercion de los musculos cervicales.

-         Encefalocele: es la herniacion extracraneal de tejido encefalico a traves de un defecto de cierre de la linea media, dando una lesion cubierta de piel y conteniendo tejido cerebral en vez de placa neural, indicando que mas que una alteración de la neurulacion es un defecto de cierre del mesenquima suprayacente al tubo neural a traves del cual se hernian secundariamente las estructuras encefálicas, produciéndose alrededor de la 8° a 12° semanas de gestación. Según su contenido se clasifican en meningoceles (solo contienen meninges), meningocistoceles (contienen meninges y liquido cefalorraquideo), encéfalo meningo cistoceles (contienen meninges, liquido cefalorraquideo y plexo coroideo) y encefalomeningoceles (contienen meninges y tejido cerebral). Su localización mas frecuente es occipital pero pueden hallarse a cualquier nivel de la linea media craneal desde el techo de la orofaringe hasta el foramen magno. Según su localización pueden ser de la boveda craneal (occipitales, apriétales, interfrontales, de la fontanela anterior, de la fontanela posterior o temporales), frontoetmoidales o sincipitales (nasofrontales, nasoetmoidales o nasoorbitarios) y basales (transetmoidales, esfenoetmoidales, frontoesfenoidales, esfenoorbitarios, esfenomaxilares). Su tamaño varia entre el de un poroto hasta el del craneo completo de un neonato. Se cubren en todo o en parte de piel que suele presentar hipertricosis (aumento del pelo local) y hemangioma capilar. Pueden ser sesiles o pediculados. El tejido cerebral herniado puede presentar hemorragias y necrosis isquemica pero tambien puede contener tejido cerebral normal funcionante. Comúnmente se acompañan de microcefalia por el desplazamiento del encéfalo al encefalocele. Se asocian a hidrocefalia en el 80% de los casos ubicados a nivel occipital por la presencia de ventrículo dentro del saco herniario, la distorsion del acueducto de Silvio o la obliteración del espacio subaracnoideo de la fosa posterior. A veces se asocian a otras malformaciones. Se diagnostica por ecografia prenatal. Se indica su reparación quirúrgica en todos los casos salvo los que estan en estado terminal.

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-         Seno dermico craneal: es una invaginacion cutánea que forma un tracto revestidode epitelio escamoso estratificado mas o menos permeable que se localiza sobre o en la vecindad de la linea media desde el nación hasta el cóccix, mayormente occipitales o lumbosacros. Se producen por una alteración localizada con interposición de mesenquima entre el ectodermo epineural y el tubo neural. El tratamiento es la reseccion quirúrgica de todo el tracto y del quiste intracraneal con extirpación de toda la capsula

 

-         Aplasia cutis congenita o ulcera craneana congenita: es una malformación rara consistente en una ausencia regional de piel sobre el vortex bien delimitada de tamaño variable entre un punto y la totalidad de la boveda craneana. A veces es múltiple y en ocasiones se asocia con otras malformaciones. A veces solo afecta epidermis, dermis y tejido subcutáneo pero puede incluso llegar a afectar galea, hueso y duramadre, dejando al descubierto el cerebro dejando expuesto el seno longitudinal superior dando asi propensión a infecciones que pueden matar al paciente. El tratamiento varia según la extensión: las menores de 2 cm epitelizan espontáneamente en menos de un mes, los mas extensos epitelizan mas lentamente y deben ser sometidos a curaciones diarias, la reparación quirúrgica con rotación de colgajo y plastia debe posponerse hasta que el niño tenga 3 o 4 años y el craneo se haya soldado por completo.

-         Defectos oseos craneales: son las ausencias congenitas de un fragmento de la boveda craneal. Cuando ocurre en la linea media se tiene un craneo bifido y se corrige con cirugía (craneoplastia). Los defectos mas frecuentes son los agujeros parietales que son simétricos y estan en las zonas de paso de las venas emisarias y solo se corrigen con cirugía los mayores de 2 cm de diámetro. Otro defecto menos comun es la agenesia unilateral del esfenoides y de la apófisis orbitaria del frontal asociados en un 50% a la neurofibromatosis de Von Recklinghausen; aquí se indica reparación quirúrgica del techo de la orbita si hay vision doble o amenaza de ceguera.

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EMBRIOLOGIA DEL SISTEMA NERVIOSO

En esta porcion del estudio, me hare cargo específicamente del estudio aplicado del desarrollo del Sistema Nervioso en el periodo de vida prenatal, dividiéndolo de una manera poco convencional para los libros de texto pero que creo es la forma mas didáctica que puede efectuarse. Ademas, a cada etapa del desarrollo correspondera el estudio concomitante de las malformaciones que pueden aparecer por las alteraciones alli presentes y su descripción asi como una pincelada de las opciones terapeuticas con las que se cuentan.
 

Al hablar de malformaciones asociadas al desarrollo, muchos factores interactuan con el embrión en su proceso de diferenciación y crecimiento, no siendo siempre los resultados tan visibles como para crear una tara en el nuevo ser. Hoy en dia con el auge de nuevas tecnologías presentes en la vida cotidiana que nos rodea y que emplean radiofrecuencias, ondas electromagnéticas o formas aun desconocidas en cuanto a su alcance teratogenico sobre los nuevos individuos, es imposible dar una lección acabada y consecuente de los efectos que estan teniendo dichas fuentes de progreso (comunicaciones, tecnología domestica, telefonos celulares, lineas de electricidad de alto voltaje, antenas de radiofrecuencia para comunicaciones, etc.) sobre los seres en formación. Quizas el tiempo de la razon a quienes decimos que estas nuevas fuentes representan un serio peligro para las nuevas generaciones venideras, produciendo efectos microscopicos y mutagenos por su utilización indiscriminada y aun no del todo aclarada. Pero ello escapa a los alcances de este texto y recae exclusivamente en la responsabilidad de los genetistas e investigadores de las nuevas tecnologías. Nosotros nos vamos a la parte linda de la ciencia.

Rara vez la malformación presente en el nuevo ser e inducida por factores externos en el periodo de diferenciación y desarrollo es tan severa como para producir la muerte. La mayoria de las veces la influencia ambiental es poca como para lograr la supervivencia del embrión o el feto pero con afectación de algunos sistemas en desarrollo, causando retardo del crecimiento o alteraciones funcionales.

Algunos agentes son conocidos en la producción de malformaciones congenitas en casi 3 de cada 100 nacidos vivos: virus (rubéola, CMV), radiaciones, fármacos (talidomida, aminopterina, anticonvulsivantes, antipsicoticos, ansioliticos), drogas de uso no medico (PCP, tabaquismo, alcohol), hormonas (dietilestilbestrol), condiciones maternas (diabetes), anomalias cromosomicas (trisomia 21 o síndrome de Down), entre los mas conocidos.

Llegado a este punto, se puede concluir que el Sistema Nervioso Central es el sistema mas susceptible de presentar malformaciones congenitas, ya que ademas de ser el conjunto de organos mas complejo de la economia, su ontogenesis es una sucesión de eventos muy complicados que abarcan todo el periodo de gestación y continuan hasta la edad adulta, por lo que su exposición teratogenica es demasiado prolongada y el riesgo es mayor.

Los agentes teratogenos ya han sido citados en el parrafo anterior, pero mas organizadamente pueden ser clasificados en endogenos (alteraciones geneticas y aberraciones cromosomicas) y exogenos (nutricionales, fisicos como radiaciones ionizantes y traumatismos, químicos e infecciosos. La mayor o menor sensibilidad a los agentes taratogenos exogenos esta mediada por los endogenos, ya que es diferente según se consideren distintas especies, razas e individuos.

La ontogenesis del SNC se divide en seis fases sucesivas: las dos primeras comprenden las llamadas inducciones, la induccion dorsal, la inducción ventral (ambas conforman la organogenesis), la proloferacion neuronal, la migración, la organización y la mielinizacion. A nosotros nos corresponde solamente el estudio aquí de las cuatro primeras fases ya que son las unicas cuyas alteraciones se traduciran en malformaciones macroscopicas, quedando las dos ultimas fases con las malformaciones ultraestructurales a cargo de los genetistas y del lector sumamente dedicado. Tambien examinaremos brevemente las malformaciones que no pueden encasillarse en ningun periodo de la vida y del desarrollo ontogenico pero que se citaran por su importancia anatomica.

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