embrião -também -relações
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The Astonishing Hypothesis Francis Crick (1994) "You," your joys and your sorrows, your memories and your ambitions, your sense of personal identity and free will, are in fact no more than the behavior of a vast assembly of nerve cells and their associated molecules. As Lewis Carroll's Alice might have phrased: "You're nothing but a pack of neurons." This hypothesis is so alien to the ideas of most people today that it can truly be called astonishing. B R A I N M I N D 1. Origem celular do sistema nervoso 2. Neurogénese 3. Crescimento axonal 4. Estabelecimento de Sinapses 5. Estabelecimento de circuitos Peso médio do Cérebro a diferentes momentos do desenvolvimento IDADE PESO (gramas) 20 Semanas de gestação 100 Nascimento 18 Meses 3 anos Adulto 400 800 1100 1300-1400 It is not birth, marriage, or death, but gastrulation which is truly “the important event in your life” Lewis Wolpert, “The triumph of the embryo”, Oxford 1991 G A S T R U L A Ç Ã O Lábio do Blastóporo ectoderme mesoderme endoderme Indução Neural O “organizador” de Spemann (1924 - Hilde Mangold & Hans Spemann) Especificação versus Determinação Ectoderme Cordina Noggin BMP Neural Placa Neural (d18) Anterior Posterior Neurulação Neurulação Secundária (d20-40) Tubo neural posterior ao sómito 35 As Caderinas e a Neurulação Injecção de mRNA N-caderina http://www.med.unc.edu/embryo_images/unit-nervous/nerv_htms/nervtoc.htm 5 semanas 6 semanas 4 meses Gray’s Anatomy Medula Espinhal Sensory neurons Motor neurons 4 sem. 5 sem. 3 mes. T1 - L2 & S2-S4 Regionalização Dorso-Ventral Sonic Hedgehog Como é que a informação positional se transforma em identidades neuronais especificas? Sonic Hedgehog (Shh) Inactivação do gene shh produz consequências fatais a nível do desenvolvimento embrionário WT Shh Neurogénese Epitélio do Tubo Neural - Medula Espinhal L U M E N Divisão Celular no Tubo Neural Sensory neurons Motor neurons Da célula estaminal ao Neurónio embrião Indutor neural In du In tor du ne to ura rn l eu Precursor Neural “competente” 1) Precursor Neural “especificado” competência- Capacidade de se tornar Precursor Neural se exposto aos sinais apropriados 2) Especificação- já recebeu sinais para se tornar Precursor Neural mas ainda pode responder a sinais de repressão neural ra l Precursor Neural “committed” D24 -Rhomb. Neurónio 3) “Commitment”- recebeu sinais e decisão de se tornar neurónio é irreversível 4) Diferenciação- Células saem do ciclo celular, não se dividem mais e tornam-se neurónios (dizem-se “pós-mitóticos”) Comparação da Neurogénese no rato e no homem 200.000 /min Histogénese Defeitos na Iniciação da Migração: heterotopia periventricular Ligando Delta Receptor Notch Expressão do gene Delta-1 na retina neural do embrião de galinha Expressão do gene Delta-1 na retina neural do embrião de galinha Vermelho - marcador neuronal) Em que células está o gene Delta-1 activo ? Delta-1 BrdU Células Delta-1 positivas são pós-mitóticas - não incorporam BrdU Expressão ectópica de Delta-1 na retina de embriões de galinha, usando retrovirus Inibição da via Notch na retina de embriões de galinha, usando retrovirus Lumen do tubo neural Progenitores neurais Neurónios “recém-nascidos” enviam sinais de Inibição Lateral Neurónios diferenciados Zona do Manto Delta/Notch e Neurogénese Manutenção dum “pool” de progenitores neuronais Células Estaminais Neurais Stem Cell / Célula Estaminal Stem Cell Célula diferenciada ? Neurogénese no Cérebro adulto ?? - Giro Dentado - Zona Sub-Ventricular -> Bolbo olfactivo Synaptic Plasticity and Memory (SPM) Hypothesis Schinder & Gage, Physiology 2004 Determinação de C14 no DNA Células Nucleadas Sangue Cérebro crianças SIDS Bhardwaj, Ratan D. et al. (2006) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 12564-12568 Neurónios do Cortex occipital são tão “antigos” como a própria pessoa ! NÃO existe neurogénese cortical pós-natal no cérebro humano !!
