Wat is de neurale buis?
De neurale buis is een structuur van het embryo van gewervelde dieren die zich ontwikkelt in de hersenen en het ruggenmerg. Het vormt zich uit de genetisch geleide omhulling van een plaat met weefsels in het embryo. Deze worden onderverdeeld in secties op verschillende plaatsen in de buis die overeenkomen met de locatie van de hersengebieden die ze zullen worden. Het perifere zenuwstelsel ontwikkelt zich buiten de neurale buis door de migratie van neurale crestcellen. Onvolledige sluiting van de buis in de hersenen of de wervelkolom resulteert in ernstige geboorteafwijkingen.
Neurale buisvorming duurt verschillende tijdsperioden, afhankelijk van het organisme. Bij mensen begint het drie tot vier weken na de conceptie. Vroeg in de ontwikkeling ontstaat de neurale groef uit een plaat weefsel en wordt dieper als deze over een centrale as vouwt. De genen die dit proces begeleiden, hox-genen genoemd, vormen een subset van het systeem dat het embryo in structurele afdelingen organiseert. Samen met de Cdx-familie van eiwitten die hun werking modereren, zijn de hox-genen cruciaal bij het leiden van neurale cellen naar hun juiste locaties in het embryo.
Ontwikkeling van de neurale buis wordt neurulatie genoemd. Primaire neurulatie treedt op zodra de neurale plaat wordt gevormd, waardoor de randen van de plaat worden opgevouwen en het midden van de plaat omsluiten. Motorische / neuromusculaire controlecentra komen voort uit weefsels in het ventrale gedeelte van de buis, een gebied geassocieerd met de basale plaat. Somatosensorische functies, waaronder perceptie en andere vormen van sensatie, zijn omgekeerd verbonden met de alarplaat in het dorsale gedeelte van de buis. Secundaire neurulatie treedt op wanneer de cellen langs de neurale plaat een holle ruimte erin vormen, waardoor de buis wordt voltooid.
Door vloeistof geïnduceerde uitpuiling verdeelt de neurale buis in vier delen, waarvan de eerste drie de hersenen worden en de laatste het ruggenmerg vormt. Hox-genen sturen de verdeling van de verschillende regio's van het zenuwstelsel, terwijl de achterhersenen, middenhersenen en voorherssen zich respectievelijk ontwikkelen vanuit de rhomebencephalon, mesencephalon en prosencephalon van de buis. Tijdens dit proces ontstaan nieuwe neuronen, omdat een weefsel dat de neurale kam wordt genoemd, zich van de buis scheidt en door het embryo migreert. Neurale crestcellen worden uiteindelijk de zenuwen van het perifere zenuwstelsel.
Spina bifida is een veel voorkomend neuraal buisdefect dat zich vroeg in de zwangerschap voordoet gedurende de korte tijd dat de buis open is en resulteert in onvolledige sluiting van de foetale wervelkolom. De wervels die het ruggenmerg omringen, kunnen het niet volledig omringen, dus het koord, en soms een met vloeistof gevuld membraan, steken uit de kolom. Wanneer het bovenste deel van de neurale buis niet sluit, resulteert een aandoening die anencefalie wordt genoemd in een gedeeltelijk blootgestelde en vervormde hersenen. Foliumzuursupplementen vóór de conceptie verminderen het risico op defecten zoals spina bifida.