Was ist die Neuralröhre?
Das Neuralrohr ist eine Struktur des Embryos von Wirbeltieren, die sich zu Gehirn und Rückenmark entwickelt. Es bildet sich aus der genetisch gesteuerten Hülle einer Gewebeplatte im Inneren des Embryos. Diese unterteilen sich in Abschnitte an verschiedenen Stellen in der Röhre, die dem Ort der Gehirnregionen entsprechen, zu denen sie werden. Das periphere Nervensystem entwickelt sich außerhalb des Neuralrohrs durch die Wanderung von Zellen der Neuralleiste. Ein unvollständiger Verschluss des Röhrchens im Gehirn oder in der Wirbelsäule führt zu schwerwiegenden Geburtsfehlern.
Die Bildung der Neuralrohre dauert je nach Organismus unterschiedlich lange. Beim Menschen beginnt es drei bis vier Wochen nach der Empfängnis. Zu Beginn der Entwicklung entspringt die neurale Furche einer Gewebeplatte und vertieft sich, wenn sie sich über eine Mittelachse faltet. Die Gene, die diesen Prozess leiten, genannt Hox-Gene, sind eine Untergruppe des Systems, das den Embryo in strukturelle Unterteilungen unterteilt. Zusammen mit der Cdx-Familie von Proteinen, die ihre Wirkung abschwächen, sind die Hox-Gene entscheidend dafür, neuronale Zellen an ihre geeigneten Stellen im Embryo zu lenken.
Die Entwicklung des Neuralrohrs wird als Neurulation bezeichnet. Die primäre Neurulation tritt auf, sobald sich die Nervenplatte bildet, wodurch sich die Plattenränder falten und die Plattenmitte einschließen. Motorische / neuromuskuläre Kontrollzentren stammen aus Geweben im ventralen Teil des Tubus, einem Bereich, der mit der Grundplatte assoziiert ist. Somatosensorische Funktionen, einschließlich Wahrnehmung und anderer Empfindungsformen, sind umgekehrt mit der Alarplatte im Rückenabschnitt des Tubus verbunden. Sekundäre Neurulation tritt auf, wenn die Zellen entlang der Nervenplatte einen Hohlraum bilden, der die Röhre vervollständigt.
Das durch Flüssigkeit hervorgerufene Ausbeulen teilt den Neuralrohr in vier Abschnitte, von denen die ersten drei das Gehirn bilden, während der letzte das Rückenmark bildet. Hox-Gene steuern die Aufteilung der verschiedenen Regionen des Nervensystems, da sich das Hinterhirn, das Mittelhirn und das Vorderhirn aus dem Rhomebenzephalon, dem Mesencephalon und dem Prosencephalon des Tubus entwickeln. Während dieses Vorgangs bilden sich neue Neuronen, da sich ein Gewebe namens Neural Crest von der Röhre löst und durch den Embryo wandert. Nervenkammzellen werden schließlich zu Nerven des peripheren Nervensystems.
Spina bifida ist ein häufiger Neuralrohrdefekt, der zu Beginn der Schwangerschaft während der kurzen Zeit, in der das Rohr geöffnet ist, auftritt und zu einem unvollständigen Verschluss der fetalen Wirbelsäule führt. Die das Rückenmark umgebenden Wirbel umgeben es nicht vollständig, sodass das Rückenmark und manchmal eine mit Flüssigkeit gefüllte Membran aus der Säule herausragen. Wenn sich der obere Teil des Neuralrohrs nicht schließt, führt ein Zustand, der Anenzephalie genannt wird, zu einem teilweise freiliegenden und deformierten Gehirn. Folsäurepräparate vor der Empfängnis reduzieren das Risiko von Defekten wie Spina bifida.