Powstawanie wad cewy nerwowej

Rozwój ośrodkowego układu nerwowego następuje na bardzo wczesnym etapie rozwoju płodowego. W czasie drugiego tygodnia embriogenezy tworzą się 3 listki zarodkowe: ektoderma, mezoderma i entoderma. Pod koniec 2. tygodnia od zapłodnienia pośrodkowa ektoderma pod wpływem mezodermy staje się płytką nerwową, która następnie przekształca się w rynienkę nerwową. Powstała rynienka nerwowa w czasie czwartego tygodnia od zapłodnienia ulega zamknięciu tworząc cewę nerwową.

Proces zamykania się rynienki nerwowej (neurulacji) i powstania cewy nerwowej jest jednym z najbardziej skomplikowanych procesów morfogenetycznych zachodzących w toku embriogenezy (5). Złożoność tego procesu sprawia, że jest on wyjątkowo podatny na zaburzenia, a wynikiem tych zaburzeń są wady cewy nerwowej. Cały proces neurulacji zachodzi w ciągu około 10 dni podczas trzeciego i czwartego tygodnia po zapłodnieniu (5). Zamykanie się cewy nerwowej zachodzi pod wpływem skoordynowanego działania sił powstających w komórkach i tkankach poza płytką nerwową (określanych mianem sił zewnętrznych) oraz od zjawisk zachodzących w komórkach samej płytki nerwowej (siły wewnętrzne) (7).

Klasyczne opisy zamykania się cewy nerwowej u ludzi przedstawiają ten proces jako rozpoczynający się w jednym miejscu, w okolicach przyszłej szyi. Następnie zamykanie się postępuje jednocześnie w kierunku dogłowowym i doogonowym płytki nerwowej. Jest to tzw. model zamka błyskawicznego (1,2,4) W tym modelu pojedynczego miejsca inicjacji bezmózgowie i rozszczep kręgosłupa miałby powstawać w wyniku niepełnego zamknięcia cewy nerwowej odpowiednio na jej końcu dogłowowym i doogonowym. Większość wad cewy nerwowej powstawałaby w wyniku pierwotnego niepełnego zamknięcia się cewy nerwowej, a wtórne otwarcie się neuroporu miałoby być dużo rzadsze(8).

Zakwestionowano przydatność modelu pojedynczego miejsca inicjacji zamykania się cewy nerwowej, gdyż nie wyjaśnia wszystkich obserwowanych typów wad cewy nerwowej i ich właściwości(8). Zarzucono, że model ten nie pozwala na wyjaśnienie, dlaczego wady cewy nerwowej występujące w różnych okolicach kręgosłupa mają różne ryzyka ponownego wystąpienia u krewnych, a współwystępujące wady innych układów narządów występują z odmienną częstością w różnych typach wad cewy nerwowej. W 1993 roku Van Allen i wsp. zaproponowali, poparty badaniami sekcyjnymi i badaniami na zwierzętach, model wielomiejscowego zamykania się cewy nerwowej (8). W modelu tym zamykanie się cewy nerwowej rozpoczynać miałoby się w 5 punktach cewy, a zaburzenia zamykania odpowiednich odcinków prowadzić do powstania znanych wad cewy nerwowej.

W modelu według van Allen:

- bezmózgowie wynika z niedomknięcia odcinka 2 w przypadku meroacranium (częściowe bezmózgowie) i odcinków 2 i 4 w przypadku holoacranium (pełne bezmózgowie);

- rozszczep kręgosłupa powstaje w wyniku doogonowego lub dogłowowego niedomknięcia się odcinka 1;

- całkowity rozszczep czaszki i kręgosłupa (cranorachischisis) jest wynikiem nie zamknięcia się cewy nerwowej w odcinkach 2, 4 i 1;

- pośrodkowy rozszczep twarzy (rozciągający się od wargi górnej poprzez okolicę czołową) w wyniku braku zespolenia odcinka 3;

- Przepukliny czaszkowe czołowe i ciemieniowe występowałby w miejscach połączeń odcinków 3-2 i 2-4, zaś przepuklina potyliczna wynikałaby z niepełnej fuzji w odcinku 4.

U ludzi zaburzenia zamykania najbardziej doogonowego odcinka 5 mogłyby być przyczyną powstawania wad obejmujących poziom od L2 do S2.

W roku 2000 Nakatsu i wsp. poddali ten model weryfikacji. Po przeprowadzeniu szczegółowych anatomopatologicznych i histologicznych badań na zarodkach ludzkich stwierdzili obecność tylko 3 miejsc inicjacji zamykania się cewy nerwowej. Badacze zaproponowali nowy model z 3 miejscami inicjacji, który równie precyzyjnie opisuje powstawanie poszczególnych rodzajów wad cewy nerwowej i pozwala na wyjaśnienie patomechanizmu wszystkich rodzajów wad dyzraficznych(3).

Niezależnie od przyjętego modelu proces neurulacji pierwotnej kończy się wraz z zamknięciem neuroporu przedniego w dniu 24-25 od zapłodnienia i neuroporu tylnego w 28 dniu od zapłodnienia(4,6).

Literatura

1. Dąmbska M. Dymecki J, Kulczycki J, Red.. Neuropatologia. Wrocław: Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner; 2005; Zaburzenia rozwojowe i okołoporodowe ośrodkowego układu nerwowego. s. 81-94.
2. Lemire RJ. Neural tube defects. JAMA 1988;259(4):558-62. 0098-7484.
3. Nakatsu T, Uwabe C, Shiota K. Neural tube closure in humans initiates at multiple sites: evidence from human embryos and implications for the pathogenesis of neural tube defects. Anat Embryol (Berl) 2000;201(6):455-66.
4. O'Rahilly R, Muller F. Neurulation in the normal human embryo. Ciba Found Symp 1994;181:70-82; discussion 82-9.
5. Sadler TW. Mechanisms of neural tube closure and defects. Mental Retardation and Developmental Disabilities Research Reviews 1998;4(4):247-53.
6. Sadler TW. Embryology of neural tube development. Am J Med Genet C Semin Med Genet 2005;135(1):2-8.
7. Smith JL, Schoenwolf GC. Neurulation: coming to closure. Trends Neurosci 1997;20(11):510-7.
8. Van Allen MI, Kalousek DK, Chernoff GF, Juriloff D, Harris M, McGillivray BC, Yong SL, Langlois S, MacLeod PM, Chitayat D et al. Evidence for multi-site closure of the neural tube in humans. Am-J-Med-Genet 1993;47(5):723-43. 0148-7299.

O ile nie zaznaczono inaczej, treść tej strony objęta jest licencją Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License