Cos'è il tubo neurale?
Il tubo neurale è una struttura dell'embrione di vertebrati che si sviluppa nel cervello e nel midollo spinale. Si forma dal recinto geneticamente guidato di un piatto di tessuti all'interno dell'embrione. Questi si dividono in sezioni in diversi punti del tubo che corrispondono alla posizione delle regioni cerebrali che diventeranno. Il sistema nervoso periferico si sviluppa al di fuori del tubo neurale attraverso la migrazione delle cellule della cresta neurale. La chiusura incompleta del tubo nel cervello o nella colonna vertebrale provoca gravi difetti alla nascita.
La formazione del tubo neurale richiede tempi diversi, a seconda dell'organismo. Nell'uomo inizia tre o quattro settimane dopo il concepimento. All'inizio dello sviluppo, la scanalatura neurale deriva da una lastra di tessuto e si approfondisce mentre si piega su un asse centrale. I geni che guidano questo processo, chiamati geni hox, sono un sottoinsieme del sistema che organizza l'embrione in divisioni strutturali. Insieme alla famiglia di proteine Cdx che ne moderano l'azione, i geni hox sono fondamentali nel dirigere le cellule neurali nelle loro posizioni appropriate nell'embrione.
Lo sviluppo del tubo neurale si chiama neurulazione. La neurulazione primaria si verifica non appena si forma la placca neurale, facendo piegare i bordi della placca e racchiudendo il centro della placca. I centri di controllo motori / neuromuscolari derivano dai tessuti nella porzione ventrale del tubo, una regione associata alla piastra basale. Le funzioni somatosensoriali, compresa la percezione e altre forme di sensazione, sono invece associate alla piastra alare nella sezione dorsale del tubo. La neurulazione secondaria si verifica quando le cellule lungo la piastra neurale formano uno spazio vuoto al suo interno, completando il tubo.
Il rigonfiamento indotto da liquidi divide il tubo neurale in quattro sezioni, le prime tre delle quali diventano il cervello mentre l'ultima forma il midollo spinale. I geni hox guidano la divisione delle diverse regioni del sistema nervoso, poiché il cervello posteriore, il mesencefalo e il cervello anteriore si sviluppano rispettivamente dal romebencefalone, dal mesencefalo e dal prosencefalo del tubo. Durante questo processo si formano nuovi neuroni, poiché un tessuto chiamato cresta neurale si separa dal tubo e migra attraverso l'embrione. Le cellule della cresta neurale diventano infine i nervi del sistema nervoso periferico.
La spina bifida è un comune difetto del tubo neurale che si manifesta all'inizio della gravidanza durante il breve periodo di apertura del tubo, con conseguente chiusura incompleta della colonna vertebrale fetale. Le vertebre che circondano il midollo spinale non riescono a circondarlo completamente, quindi il midollo, e talvolta una membrana piena di liquido, fuoriescono dalla colonna. Quando la parte superiore del tubo neurale non si chiude, una condizione chiamata anencefalia provoca un cervello parzialmente esposto e deformato. Gli integratori di acido folico prima del concepimento riducono il rischio di difetti come la spina bifida.