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Tubo neural: qué es, cómo se forma, y enfermedades asociadas

La complejidad de nuestro sistema nervioso, sistema fundamental que conecta y rige todos los procesos de nuestro organismo, es algo que sigue asombrando cada día a los múltiples investigadores y expertos que lo estudian. Pero hay que tener en cuenta un hecho, y es que si bien cuando pensamos en un sistema nervioso generalmente nos viene a la cabeza una estructura ya madura, es necesario que se den una serie de procesos desde que somos poco más que un cúmulo de células para llegar a un sistema nervioso maduro.

A lo largo del desarrollo embrionario y fetal van a ir produciendo una serie de sucesos que van a desencadenar la formación del llamado tubo neural, que a su vez se irá desarrollando durante la gestación hasta generar las estructuras propias del sistema nervioso humano

¿Qué es el tubo neural?

Se conoce como tubo neural a la estructura que se forma durante la gestación y que es la antecesora inmediata del sistema nervioso, siendo su cierre y evolución la que va a terminar por generar las diferentes estructuras que forman parte de él. Concretamente, estamos hablando del cerebro y de la médula espinal, siendo otros como los propios del sistema nervioso periférico formados por las crestas neurales.

Técnicamente, el proceso en el que se genera y cierra del tubo neural empezaría a partir de la tercera semana de gestación y debería terminar de cerrarse aproximadamente alrededor del vigésimo octavo día. Hay que tener en cuenta que resulta fundamental que se produzca el cierre del tubo con el fin de que la columna vertebral y el cráneo puedan proteger los nervios y el cerebro y para que estos puedan formarse. Este cierre suele darse correctamente en la mayoría de nacimientos, si bien en ocasiones no logra cerrarse el tubo, lo que puede dar lugar a diferentes defectos del tubo neural.

Neurulación: formación y evolución del tubo neural

El tubo neural se produce a lo largo de un proceso conocido como neurulación, en el que la notocorda y el conjunto del mesodermo llevan al ectodermo a diferenciarse a neuroectodermo. Este se engrosa y termina por desprenderse de la hoja celular, formando la placa neural.

Esta placa va a proceder a estirarse de manera rostrocaudal, de tal manera que va a ir generando pliegues, que con el desarrollo del feto van a ir creciendo. Se produce con el tiempo un hundimiento de la parte central, generándose un canal cuyas paredes van a ir cerrándose sobre sí mismas hasta generar un estructura en forma de tubo: el tubo neural. Dicho tubo empieza a cerrarse sobre si mismo por la parte media, avanzando hacia los extremos. En este proceso también se separan y desprenden del tubo las crestas neurales, que terminarán generando el sistema nervioso autónomo y diferentes órganos y tejidos de los distintos sistemas corporales

Inicialmente el tubo va a estar abierto en sus extremos, formándose los neuroporos rostral y caudal, pero a partir de la cuarta semana empiezan a cerrarse. Dicho cerramiento y el desarrollo del tubo generará diversas dilataciones en su parte rostro-craneal, que en el futuro configura las diferentes partes del encéfalo. Generalmente se cierra primero el extremo rostral, alrededor del día 25, mientras que el causal suele cerrarse alrededor del día 27.

Existe un segundo proceso de neurulación, la denominada secundaria, en la que la parte del tubo neural correspondiente a la columna vertebral se forma y a la vez se ahueca de tal manera que se vacía la cavidad interna de dicho tubo, generando una separación entre epitelio y células mesenquimatosas (las cuales formarán el cordón medular). En la médula encontramos que en la parte ventral aparecen las neuronas motoras, mientras que las sensoriales aparecen en la parte más dorsal de ésta.

Formación de las diferentes regiones cerebrales

A lo largo la formación y el desarrollo del tubo neural se van a ir produciendo las estructuras que forman parte nuestro sistema nervioso adulto. Les células del tubo neural, una vez cerrado, empiezan a dividirse y generar diferentes capas y estructuras. Será en la parte anterior o rostro-craneal del tubo en el que aparecerá el cerebro.

Durante la cuarta semana de gestación pueden observarse prosencéfalo, mesencéfalo y romboencéfalo. Durante la quinta, el primero y el tercero se dividen de ellos se divide, formando telencéfalo y diencéfalo en primero y metencéfalo y mielencéfalo el segundo. De una manera relativamente rápida, la estructura va cambiando de manera heterogénea, creciendo las diferentes estructuras (siendo el telencéfalo, la parte propia de la corteza, la que más se desarrolla).

Hay que tener muy en cuenta que no solo es importante la pared del tubo neural, sino también los huecos y espacios vacíos presentes en su interior: acabarán formando los ventrículos y el conjunto de estructuras por las que circulará el líquido cefalorraquídeo, sin los cuales el cerebro no podría funcionar correctamente.

Defectos de la neurulación

El proceso de neurulación, en el cual se forma la estructura del sistema nervioso, es algo fundamental para el ser humano. Sin embargo, en él a veces pueden producirse alteraciones y malformaciones que pueden tener consecuencias más o menos severas en el desarrollo y la supervivencia del feto. Entre ellas, algunas de las más conocidas son las siguientes.

1. Espina bífida

Uno de los defectos del tubo neural más comunes y conocidos es la espina bífida. Esta alteración supone la existencia de algún tipo de problema que impide que una parte del tubo neural no termina de cerrarse completamente, algo que puede tener efectos de gravedad variable al no poder protegerse correctamente los nervios y la médula por la columna vertebral.

Dentro de este tipo de alteraciones podemos encontrarnos con sujetos cuya alteración no resulta visible (oculta), si bien puede tener hoyos o protuberancias en la espalda, y otros que poseen un agujero perceptible directamente (quística o abierta). A mayor cercanía con el cerebro, mayor gravedad pueden tener las posibles lesiones nerviosas.

2. Anencefalia

Otra de las alteraciones y defectos del tubo neural más conocidos es la anencefalia. En este caso, observamos que la parte caudal del tubo neural no se ha cerrado por completo. Esta alteración suele ser incompatible con la vida, y no es extraño que se produzcan abortos o teniendo una esperanza de vida muy breve tras nacer. Sin embargo en algunos casos la supervivencia es más prolongada. Los sujetos anencefálicos no pueden realizar funciones cognitivas y sensoriales complejas, no teniendo conciencia del entorno o de sí mismos y en la mayoría de casos no siendo capaces de percibir (aunque pueden tener reflejos).

3. Encefalocele

Alteración producida por problemas durante el cierre del extremo rostral del tubo neural. Equivalente a la espina bífida pero en el cráneo, supone la existencia de un protrusión de parte del contenido del cerebro hacia el exterior del cráneo, presentando generalmente una especie de saco o bulto en la cabeza con dicho contenido. En la mayoría de casos se generan alteraciones cognitivas, y no es infrecuente la muerte del menor durante el desarrollo fetal.

4. Malformación de Chiari

Es habitual que la presencia de alteraciones en el desarrollo y cierre del tubo neural generen las denominadas malformaciones de Chiari, que consisten en una protrusión de parte del cerebelo o de parte del cerebro hacia el conducto raquídeo, siendo desplazado por algún tipo de malformación estructural del cráneo o del cerebro. Dicho de otra manera, parte del contenido del cerebro invade y ocupa el canal espinal. Puede no generar síntomas, pero también generar dolores, problemas de equilibrio, visión y coordinación y parestesias.

Referencias bibliográficas

  • López, N. (2012) Biología del desarrollo. Cuaderno de trabajo, McGraw-Hill Education.