NEUROANATOMIA-  DESENVOLUPAMENT FILOGENÈTIC DEL SISTEMA NERVIÓS

1. Evolució del sistema nerviós en els invertebrats
2. Evolució filogenètica de l’encèfal dels vertebrats
3. Principals subdivisions del sistema nerviós humà

1.Evolució del sistema nerviós en els invertebrats:

Canvi evolutiu del SN (com s’assoleixen nivells més complexes)
Invertebrats:
Esponges: no tenen teixit nerviós però si cèl·lules neuroepitelials que permeten respondre a certs estímuls (ej:alimentació)
Cnidaris (hidra, meduses, coral, anèmones): SN Reticular SN forma una xarxa nerviosa difusa, no hi ha diferenciació funcional en neurones (axò i dendrítes).
Cucs: SN Ganglionar SN es ventral (panxa) i compacte (els vertebrats no es compacte perquè tenim cavitats internes), hi ha una primera organització i es amb ganglis. Hi ha una segmentació (metàmeres) del SNuna parella de ganglis es relaciona amb una part del cos (en humans en la medul·la espinal). Hi ha una progressiva cefalització (tendencia a acumular neurones a la part anterior del cos2 ganglis més grans), simetría bilateral (també els humans).

Moluscs i Artròpodes: Augment de cefalització (el + gran d’invertebrats). Hi ha un desenvolupament d’òrgans sensorials, activitat motora més variada, això fa que tingui un repertori conductual molt variat. En aquesta espècie s’ha arribat al límit en el desenvolupament dels invertebrats.

Els invertebrats tenen una limitació en el desenvolupament: baixa velocitat de transmissió de l’impuls nerviós. Els invertebrats tenen axons amielínics amb diàmetre molt gran per augmentar la velocitat:per tant tenen una resposta rapida però té un alt cost energètic.

Diferencies morfològiques del SN entre vertebrats i invertebrats:
Vertebrats: SN dorsal i tubular (hi ha buits en el sistema ventricular), conservem certa segmentació a la medul·la espinal, conservem la simetría bilateral dels invertebrats.
Invertebrats: SN ventral i compacte.

Vertebrats:
SN dorsal i tubular. El SNC protegit per os (crani i columna vertebral). La creació del SN es a partir d’un tub neural buit sistema ventricular en adults. Localització d’algunes funcions (modificacions en funció de l’experiència). La mielinització (aspecto clau en l’evolució) permet rapidesa en la transmissió nerviosa, permet disminució del tamany d’axons per tant que hi hagi més axons i disminució del cost energètic.
Encèfal dividit en 5 regions:
-prosencèfal (anterior)telencèfal i diencèfal
-mesencèfal (mitjà)
-rombencèfal (posterior)metencèfal i mielencèfal
Evolució: augment de l’expansió del telencèfal, presencia de girs o circumvolucions. Desenvolupament d’àrees corticals d’associació al llarg de la filogènia de mamífers, (es dóna la integració de modalitats sensorials per planificar respostes).

COM PODRÍEM EXPLICAR LA SUPERIORITAT COGNITIVA DELS HUMANS?
-Encèfals més grans = + neurones= millors capacitats cognitivesNO
- A més percentatge de l’encèfal/massa corporal(QE)= millors CC NO ESTÀ CLAR
La relació de la mida de l’encèfal i mida del cos Quocient d’encefalització: relació entre el pes real de l’encèfal i el pes esperable segons el pes del cos: l’augment del pes cerebral no està lligat al pes corporal. +1 tenim més cervell del què necessitem pel mantenimentdel cos
En els humans el QE es 7: excés de neurones no lligades amb el manteniment del cos. Com més neurones extras més relacionades amb altres capacitats cognitives.
No està clar que sigui el principal determinant de les capacitats cognitives, perquè creuen que a + encèfal + neurones i això no es veritat. Hi ha una escala diferent de neurones/encèfal entre espècies i per això la teoría no es valida.
-A més nº de neurones especialment en còrtex i cerebel= millors CC SI
Com tenim més telencèfal més neurones en humans.

-------- ----- ------ ----- ----- ------
Tema B2. Desenvolupament morfològic i histològic del sistema nerviós
-------- ----- ------ ----- ----- ------
1. Morfogènesi del sistema nerviós: de la placa neural a l’encèfal de cinc vesícules i la medul·la espinal
-------- ----- ------ ----- ----- ------
2. Fases de la histogènesi del sistema nerviós
Morfogènesi: procés pel qual el SN adquireix la seva forma i característiques generals.
Histogènesi: desenvolupament del SN a nivel cel·lular.
DESENVOLUPAMENT ONTOGENÈTIC DEL SN:
Zigot-estímuls canvisnaixement-estímuls canvisadult
Hi ha canvis morfològics del SN.
Morfogènesi: de tub a encèfal (com el SN adquireix les seves característiques). Relacionat directament amb la Histogènesi (canvis en el SN a nivel cel·lular que determinarà la forma del SN.)
Quan estudiem a nivell histogènic el SN podem veure el nivell de proliferació de neurones, on estan…i això determinarà la forma del SN. Histogènesi determina morfogènesi
1. Morfogènesi del sistema nerviós: de la placa neural a l’encèfal de cinc vesícules i la medul·la espinal
Fecundació: trompa de falopizigot (mitosi)als 3 diesmòrula(+divisions)als 5 dies blastòcit (buit intern+massa cel·lular interna)embrióals 6 dies implantació a l’úterla segona setmana disc embrionari(2capes de cèl·lules: epiblast i hipoblast)a partir de la tercera semanagastrulació: formació de capes embrionàries que donaran lloc a tots els òrgans corporals:ectoderm, mesoderm i endoderm. Primer es formen ectoderm i endoderm i per últim el mesoderm.

1-Ectoderm: SN, retina, pell, cabell, ungles
2-Endoderm: S.Respiratòri, S.Digestiu (fetge, pàncrees), glàndules.
3-Mesoderm (intermitja): ossos, musculatura esquelética, sistema cardiovascular, sistema urinari i sistema reproductor.

FORMACIÓ DEL SN A PARTIR DEL DISC EMBRIONARI:
1- Inducció: diferenciació del neuroectoderm (la formació de la placa neural de l’ectoderm). Hi ha senyals químiques del mesoderm de tipus inhibitòri i en el propi ectoderm que ho provoquen.
2- Es forma el canal neural (es doblega la placa neural).
3- S’acaba tancant i tenim el tub neural.
*hi ha part del neuroectoderm (les regions laterals que es queden fóra) i formen les crestes neurals.
*Tub neural: no es forma de manera simultània per tot l’ectoderm. Formació en 2 sentits (anterior/rostral—posterior/caudal). Última part que es tanca els neuroporos si no es tancaespina bífida (alteració).

4- del tub i de les crestes diferents parts del SN.
Tub neural: neurones eferents i glia del SNC (astròglia, oligodendròcits), motoneurones (soma al SNC, són eferents).
Crestes neurals: neurones aferents sensorials del SNP (somes en els ganglis fóra del SNC), glia del SNP (cèl·lules de Schwann).
Buit de l’interior del tub: sistema ventricular (cavitats del SN amb líquid).

Divisió principal | Subdivisió |Ventricle | Principal estructura |
Prosencèfal | Telencèfal | Laterals | Escorça cerebral Estructures subcorticals (estriats, amígdala) |
| Diencèfal | Tercer | Tàlem Hipotàlem |
Mesencèfal | Mesencèfal | Aqüeducte de Silvio | Col·licles ( tubercles quadrigeminats)Nucli vermell Substància negra |
Romboencèfal | Metencèfal | Quart | Cerebel Protuberància |
| Mielencèfal Bulb |

2. Fases de la histogènesi del sistema nerviós
La formació del SN comença amb la inducció (diferenciació d’una part de l’ectoderm, la placa neural).
1.Proliferació (neurogènesi):
Comença amb la formació del tub (quan es tanca), les cèl·lules mare que la formen proliferen (i es dóna gradualment, no tot de cop com la formació del tub. Les cèl·lules neuroepitelias (cèl·lules mare) del neuroepiteli “tub” i comencena dividir-se per mitosis. A mesura que es divideixen van parant de dividir-se i es converteixen en neurona immadura i es traslladen a diferents parts.
2.Migració i agregació:
Quan una cèl·lula ja no prolifera més es desplaça a la seva localització final definitiva i s’agrupa amb altres cèl·lules formant unitats funcionals (nuclis i capes corticals).
I en aquestes fases són importants els NCAMSmolècules d’adhesió cel·lular que es troben a la superfície de la neurona i permeten el reconeixement entre neurones o neurona & cèl·lula glial.
Les neurones immadures utilitzen els processos de les glies radials per migrar i utilitzen una o altra glia radial gràcies a les molècules de reconeixement (NCAM). Hi ha un ordre de proliferació segons la localització final.
3.Diferenciació:
Un cop han migrat adquireixen les seves propietats com morfologia, neurotransmissorex: cèl·lules purkinje en el cerebel humà.

4.Sinaptogènesi:
Con de creixementestructura que farà crèixer l’axò fins arribar on s’estableixin els contactes sinàptics.
Hi ha senyals de tipus químic que marquen el creixement de l’axò:
Senyals poden –atraure o repelir
(a favor o en contra gradient)
(senyals del camímolècules de recorregut)
Fasciculacióaxons que segueixen el camí que ha marcat un primer axò.

5. Mort cel·lular programada i refinament de sinapsis:
(Apoptosi) M.C.P.--> “suicidi de la neurona”
Algunes no estableixen contacte sinàptic.
Les neurones per sobreviure necessiten factors tròfics (neurotrofines), p.e. Factor de Creixement Nerviós (NGF)
NGF a nivell perifèric, també hi ha a nivell del SNC però d’altres factors.
Rita Levi-Montalcini (22 abril 1909, Italia) Principis 50’ PREMI NOBEL DE FISIOLOGIA I MEDICINA L’ANY 1986.
Cèl·lula diana productora del factor neurotròfic (quantitat limitada) les neurones competeixen pels factors neurotròfics. Les que tenen manca de factor neurotròfic degeneren.
La motoneurona inerva una fibra muscular.
El refinament de sinapsis modificació del patró sinàptic. Reorganització de les sinapsis: tant eliminació com generació de noves sinapsis. Aquesta reorganització depèn en bona part de l’ús de les sinapsis (de l’experiència).
Passos per la reorganització del SNP/SNC:
1.Generació de gran quantitat de sinapsis de forma indiscriminada
2. Reorganització per tal de focalitzar les connexions
Exemple reorganització en SNP (la motoneurona inerva una fibra muscular)
Exemple reorganització en SNC (la neurona inerva l’ull)
El refinament de les sinapsis és tan prenatal com postnatal i al llarg de tota la vida:

A mésedatMÉS PRECÍS I EFICIENT EL PATRÓ INNERVACIÓ NEURONAL
A més del desenvolupament de les neurones, també cal tenir en compte que la resta de cèl·lules que formen el teixit nerviós també segueixen un procés de formació i maduració paral·lel.
Mielogènesi (formació de mielina)
* Des del 5è-6è mes prenatal fins la tercera dècada de vida (com a mínim)
* Les últimes àrees que completen la mielinització són les regions anteriors de l’encèfal, especialment el lòbul prefrontal i àrees subcorticals relacionades
La mielina:
* AFAVOREIX LA COMUNICACIÓ NEURAL
* APORTA CERTA RIGIDESA A CIRCUITS NEURALS, LIMITANT FORMACIÓ DE NOVES SINAPSIS

TEMA 3: Maduració del sistema nerviós al llarg del cicle vital

1. Invariància i plasticitat en el desenvolupament del sistema nerviós

2. Principals canvis maduratius del sistema nerviós al llarg del cicle vital

3. Paper organitzador de les hormones en el sistema nerviós

4. Degeneració i regeneració del sistema nerviós

1. Invariància i plasticitat en el desenvolupament del sistema nerviós

En el desenvolupament neural intervenen tant factors extrínsecs com intrínsecs.
Determinació de les connexions cerebrals intervenen:
-FACTORS INTRÍNSECS a la pròpia cèl·lula (gens) :
Tenen un efecte molt “rígid”, invariant.
-FACTORS EXTRÍNSECS a la pròpia cèl·lula:
Nutrició, drogues, interacció amb cèl·lules veïnes, efectes de les hormones, etc.
Entorn molt variable, canvi de les connexions per adaptar-se a l’entorn (plasticitat).

Els Gens actuen en una cèl·lula amb un entorn concret.
Els Factors ambientals actuen sobre un patró genèticament determinat.
El resultat final serà fruit de la interacció dels dos tipus de factors.Experiments R.Sperry
Dècada 1940 Premi Nobel Medicina/Fisiologia, 1981
Els axons de les granotes es regeneren no com els dels humans.
El nervi òptic de les granotes va a parar al tectum. Amb quines regions farà sinaosis si tallem i deixem que es regeneri i girem l’ull (posició diferent dels somes de l’ull)? Els axons faran sinapsis al mateix lloc d’abans però cacen malament perquè interpreten el mateix les neurones del tectum, això vol dir que les connexions sinàptiques estan predeterminades.
-ROTACIÓ ULL: INVERSIÓ REPRESENTACIÓ VISUAL A TECTUM
* Els axons van regenerar cap a les dianes inicials independentment de l’entorn i la funcionalitat.
* El destí dels axons té un important component genètic.
Invariància això no és així en el cervell humà però si una part

-TEORIA QUIMIOAFINITAT

* Cada axó en creixement és atret per una determinada cèl·lula diana, que allibera o té un determina marcador químic. Alt grau especificitat
* Determinat genèticament.
*Aquests marcadors són part dels diferents senyals que hem vist que guien el camí de l’axó en creixement.

És una teoría poc acceptable amb el grau d’especificitat que es va formular.
Hi ha molècules de reconeixement entre grups de neurones i no senyals especifics de reconeixement entre neurones concretes.

-Plasticitat:
Poden modificar-se, desapareixer i formar-se sinapsis i hi ha reorganització sinàptica durant tota la vida.
-Evolució del nombre de sinapsis al llarg de la vida:

La reorganització sinàptica depen en gran mesura de la nostra experiencia sobretot els primers anys de vida.

-Quin efecte tenen les primeres experiències sobre l’organització sinàptica?
Experiència o manca d’experiènciainflueixen en el refinament de les sinapsis, la mort neuronal, el nombre d’espines dendrítiques, etc. Especialment en determinats períodes.
Per exemple la privació visual en períodes critics ceguera, de vegades permanent. La privació social durant un període críticdesajustaments socials.

Els períodes crítics en reorganització sinàptica varien entre estructures.
Durant aquests períodes els factors ambientals són fonamentals pel correcte desenvolupament. Passat el període crític, els factors ambientals tenen un efecte més subtil.

-Privació sensorial:
Experiment fures:
Les fures i també els humans la información dels sentits (- l’olfacte) abans d’arribar a l’escorça hi ha sinàpsis d’informació en el tàlem. I en condicions normals el desenvolupament fa que es crein sinàpsis, es a dir que hi ha reorganització sinàptica per adaptar-se a un canvi a l’entorn, en les fures els bigotis subjacents són més sensibles.
Els bigotis, Competeixen entre sinapsis pels factors tròfics. Les siinapsis més actives s’enforteixen i les altres desapareixen.
En humans:
Gràfics de dominància ocular (nombre de neurones de l’escorça visual que responen estímuls en l’ull ipsilateral o contralateral)
Adult normal
Només ull contralateral
Només ull ipsilateral

Privació binocular primer mes de vida: (no hi ha competència).
* Disminució del nombre de neurones que responen.
* Manteniment del patró de preferència binocular
Competència entre sinapsis pels factors tròfics. Les sinapsis més actives capten neurotrofines i s’enforteixen, les menys actives desapareixen.
PRIVACIÓ SENSORIALretracció de sinapsis inactives i enfortiment de les sinapsis actives reorganització
AUGMENT D’ESTIMULACIÓ en unexperiment amb rates es demostra que augmentant l’estimulació es creen més sinàpsis.

Els adults cecs de naixement o desde molt petits, es dóna l’activació de la lectura braile.
-Experiment amb humans:
En un adult normal:
Tàlem
CGL
CGM
ull
oïde
Visual primària
Auditiva primària
Escorça

Adult normal

CGL
CGM
ull
oïde
Visual primària
Auditiva primària

Adult “reconnectat”

Els subjectes reconnectats: s’interromp que la información auditiva arribi al seu nucli del tàlem. I la información de l’ull va als 2 nuclis (al seu i a l’auditiva) i cada part arriba on li toca.
Aquesta manipulació es fa només en un hemisferi de manera que tenen un hemisferi normal i l’altre reconnectat.
Als subjectes se’ls fa un entrenament:
Han de girar a la dreta amb un to i a l’esquerra amb una llum. Es treballa d’una manera que només treballa l’hemisferi reconnectat. Es tanca la vía normal i només funciona la vía reconnectada i es presenta una llum. Es vol avaluar com respondrà el subjecte. Ho reconeix com a visual, l’escorça canvia (plasticitat). Hi ha invariancia però la configuració final canvia per l’experiència.
conclusió: Hi ha aspectes del desenvolupament del SN que estan molt determinats genèticament i són força invariants (p.e. retina tàlem escorça). La configuració final (sinàptica i funcional) del SN dependrà de l’efecte de l’entorn (estimulació ambiental, etc) sobre aquest patró genèticament determinat
-------- ----- ------ ----- ----- ------
2. Principals canvis maduratius del sistema nerviós al llarg del cicle vital
Hi ha zones que maduren abans que altres. Als primers anys de vida i a l’adolescència es donen els canvis més marcats. Algunsd’aquests procesos depenen de l’experiència.
L’encèfal en el momento del naixement té unes 100000 milions de neurones que es d’ ¼ a 1/3 del volum de l’encèfal adult. Després del naixement l’encèfal continua creixent i es va especialitzant d’acord a un programa genètic i influències ambientals. Es dóna la mielinització: velocitat de conducció x 100 vegades. I el refinament de les sinàpsis:connexions més eficients.

Als 6 anys tenim el 90% de la mida de l’adult de l’encèfal.
Les sinàpsis sobretot el primer any de vida augmenten i més tard es dóna el refinament i l’eliminació però també hi han de noves.

El volum de l’encèfal augmenta. La substància blanca i la grisa primer augmenten però amb els anys disminueixen.

Temporització de la maduració de l’escorça:
Primer les àrees relacionades amb funcions més bàsiques:sentits i moviment. Després les àrees relacionades amb funcions com orientació espacial i llenguatge.
Per últim, les àrees amb funcions més avançades (integració información de sentits, raonament, funcions executives, presa de desicions, inhibició).
* La maduració ontogenética guarda paral·lelisme amb l’evolució filogenética.
La maduració està relacionada amb canvis cognitius. els canvis maduratius en una estructura expliquen una conducta, es dónen canvis en el patró d’activació. Per fer una mateixa tasca, el cervell dels nens mostra major activació que els adults, es més difusa i en zones més àmplies. Fan ús de més sinàpsis i més energis, menor eficiencia. Per tant, els canvis maduratius en el cervell es tradueixen en major eficacia en el processament d’informació.
-CANVIS MADURATIUS EN L’ADOLESCÈNCIA:Característiques generals: augment de l’arousal emocional, cerca de sensacions, asumeixen més riscos, més independents dels pares i més importancia als iguals, la maduració dels lobuls frontals farà que puguin controlar aquests impulsos.
-risc
-impulsivitat, manca de control conductual
-són més sensibles a informació afectiva/emocional.
La maduració en àrees relacionades amb la regulació de la consucta i emocions i avaluació del risc i recompensa. Cortex prefrontal , sistema límbic.
El rellotge de maduració es diferent. Les regions límbiques (+ emocionals) i les regions prefrontals (+ control racional)màxima diferencia de maduració a l’adolescència.
Augmenta la resposta de les regions de recompensa i emcions, poc control de la conducta tot i que tenen coneixement del risc.
CANVIS MADURATIUS A L’ENVELLIMENT:
-disminueix el volum de l’encèfal, augmenta la quantitat de CSF (liquid cefaloraquioic), disminueix la substància blanca i la grisa. -en termes generals: les últimes àrees en madurar són les primeres en envellir primer zones temporals i frontal i després les zones motores. La disminució del volum més abrupta en l’envelliment es patológic.
3. Paper organitzador de les hormones
Les hormones són substàncies missatgeres que s’alliberen i viatgen per la sang fins trovar-se amb receptors (cèl·lules diana). Tenen dos efectes principals:
4.1. Efectes organitzadors: tenen lloc durant el desenvolupamentmodificació d’una determinada estructura d’un nucli o circuit.
4.2. Efectes activadors:modifica la funció d’un nucli regulació propia d’una cèl·lula.

3.1. Paper organitzador: mecanismos principals poden modificar l’estructura i la funció associada modifiquen:la migració neuronal, la mort cel·lular programada, el refinament de les sinàpsis. Pot afectar totes les fases de la histogènesi.
Es per la influencia principal d’hormones liposolubles, que travessen la barrera placentària i la barrera hematoencefàlica (barrera entre sang i encèfal). tiroïdals i esteroïdals (glucocorticoides, hormones sexuals).
-EIX HIPOTALÀMIC-HIPÒFISARI-TIROIDAL:
Les hormones tiroïdals (alliberada per la tiroide)controlat per l’hipotàlem i la glandula pituitària. Són molt importants en el desenvolupament cerebral: neurogènesi, migració, mielinització, formació de dendrites, formació sinapsis. Afecta a totes les fases de la histogénesis. Si hi ha déficit d’HT durant la vida fetal i neonatal, es pot produir: cretinisme, hipotiroidisme congènit, hipotiroidisme matern així baixa el nombre de cèl·lules, la sinaptogènesi, l’arborització dendrítica, la mielinització, i s’altera la migració. això pot produir retard mental.
-EIX HIPOTALAMIC-HIPOFISARI-ADRENAL:
Permet afrontar situacions d’estrés (glucocorticoides alliberats al còrtex per les glàndules suprarenals.
Nivells elevats de manera perllongada dany neuronal en adults i nens.
Estudis en animalsQuan hi ha nivells elevats de glucocorticoides:
Disminueix el volum de l’hipocamp, neocortex, amígdala, cos callós, mielina i produeix déficit en aprenentatge i memoria. Els símptomes són ansietat i depressió.
Estudis en humansdesastres naturals, administración en nadons pretermes:
Disminueix el pes del naixement, els nadons són pretermes, disminueix la capacitat intel·lectual, i el llenguatge dificultats. Augmenta l’ansietat, ladepressió i el TDA.

-EIX HIPOTALÀMIC-HIPÒFISARI-GONADAL:
L’alliberament d’hormones sexuals està controlat per:
1-l’hipotàlem 2-la hipòfisi 3.les gònades
Participa en la diferenciació sexual del cervell, dimorfisme sexual (diferències en estruuctures entre mascles i femelles) hi ha diferencia sexual a nivel de cromosomes XX- XY
L’Y fa que es desenvolupin els testicles (diferenciació de les gònades) amb els testicles es segrega la testosterona i aquesta participa en la masculinització i desfeminització d’òrgans sexuals i cervell.
XXovaris: feminització dels òrgans sexuals i cervell.
la testosterona masculinitza i la absència de testosterona feminitza el SNC i la conducta, identitat i orientació sexual. (Participa).
la diferencia entre sexes en cognició, conducta agressiva i organització del llenguatge està relacionada amb l’orientació sexual.
les hormones sexuals participen en el dimorfisme sexual. De quina manera?
La testosterona modifica en diferents regions cerebrals: proliferació, supervivencia neuronal i sinaptogènesis.
En estudis amb animals:
Les rates mascles i femelles tenen diferents nivells de proliferació, supervivencia neuronal en certes àrees del cervell.
En estudis amb humans:
Estudis de cervells post-mortem. Es compara una regió en concret (mida volum)que se sap que estan relacionades amb la conducta sexual.
Volum encèfal: homes>dones<= transexuals
S’han obtingut resultats similars en altres estudis: H>D<=T
Relació amb la identitat sexual (relacionat amb efectes hormonals durant el desenvolupament, l’organització).
Hi han diferències estructurals (volum encèfal, quantitat materia blanca i grisa) i també neuroquímiques com per exemple lasíntesi de serotonina es més alta en homes que en dones.
Preferencia pel desenvolupament del sistema visual.
Hiperplàsia adrenal congénita HAC més andrógens (nenes XX que han tingut nivells alts de testosterona). Característiques:
-genitals ambigús
-detecció precoç
-tractament hormonal compensatori
-tendencia dels pares a reforçar el rol femení
-prefereixen jocs de nens.
*si un nen té la enfermetat no es noten canvis

-------- ----- ------ ----- ----- ------
4. Degeneració i regeneració del sistema nerviós
4.1.Degeneració: mort neuronal (causes molt variades):
-Mecàniques:aixafament, seccionament d’axons, traumatismes cranioencefàlics,etc.
-Accident cerebrovascular (per alteracions circulatòries, traumatismes, consum de drogues,etc.) i la consegüent hipoxia i hipoglucemia.
-Malalties neurodegeneratives (malaltia d’Alzheimer, corea de Huntington,etc) i inflamatòries.
-Tumors
-Trastorns desmielinitzants
què li passa a una neurona quan pateix una lesió?
-degeneració anterògrada o walleriana:
Degeneració rapida de la part distal de l’axó quan aquesta queda separada de la resta de la neurona. Augmenta la síntesi d’ARN i de proteïnes en un intent de regenerar la fibra (SNP vs SNC). Si s’aconsegueix tornar a sinaptar podra sobreviure, sinó morirà.
-degeneració retrògada
-degeneració transneuronal o mort neuronal secundària
4.2. Regeneració SNP I SNC:
SNP:
Si el grau de lesió nó és molt important (per exemple, els axons estan seccionats, però les cel.lules de Schwann i la resta de cobertes del nervi estan relativament intactes), els axons poden regenerar-se gràcies a:
-Creixement de brots axònics
-Les cèl·lules de Schwann fan de guiai alliberen neurotrofines que estimulen el creixement
Són funcionals aquests axons?
Després d’una lesió, els axons del nervi oculomotor s’han regenerat, però han establert sinapsis amb els músculs equivocats. El pacient té dificultats per coordinar els moviments dels dos ulls i per moure adequadament l’ull dret
SNC:
Invertebrats I vertebrats inferiors: regeneració precisa I functional. Ex: en salamanders I tritons regeneració després lesion medul·lar.
Vertebrats superiors: No hi ha regeneració (apareixen els brots axònics, però deixen de crèixer) excepte en regions molt concretes. Ex: també en alguns mamífers com opòssum però només els dies després de néixer.
Quina diferència hi ha entre SNP i SNC perquè en un es pugui i en l’altre no?:
Podría haver-hi una diferència intrínseca entre el SNC i el SNP. Les neurones del SNC no tenen la capacitat de formar un con de creixement i a partir d’aquí crèixer. En el SNP les cèl·lules de Schwann afavoreixen la regeneració (entorn favorable al creixement neuronal). El SNC al contràri els astròcits fan de barrera física i química que inhibeix el creixement neuronaltambé es pel manteniment de la xarxa neural estable.
Es per l’entorn neuronal:
-En el SNP les cèl·lules de Schwann
fan de guia
alliberen neurotrofines que estimulen el creixement
-En el SNC
Astròcits fagociten i fan una “cicatriu” (gliosi) que separa neurones que abans estaven connectades i que per tant és difícil reconnectar.
Astròcits i oligodendròcits bloquegen la regeneració de diverses formes (alliberen factors inhibidors del creixement axonal, generen factors que distorsionen la cerca d’una diana adequada).
*durant el desenvolupament els axons no mielinitzatscreixen i retrauen en resposta a senyals de guía. En el cervell madur, la capa de mielina impedeix el creixement de brots colaterals aberrants i els astròcits secreten substàncies que limiten la plasticitat estructural. Aquests senyals inhibitoris que poden ser mecanisme de protecció per preservar la complexa xarxa neuronal formada durant desenvolupament, també impedeixen la regeneració axònica després de lesió.
malgrat tot hi ha certa recuperació funcional:
* Reorganització sinàptica
* Creixement de brots colaterals de les neurones sanes
* Augment neurogènesi després de lesió cerebrallimitació en poques zones (en edat adulta)-> hipocamp (aprenentatge i memoria) i zona propera al ventricle. Després d’una lesió augmenta la neurogènesi però no està clar qu s’integrin bé funcionalment.
* El paper de la neurogènesi després del dany cerebral: neurogènesi durant el desenvolupamentformació de neurones i cèl·lules glials. La neurogènesi en adultss’han identificat zones neurogènesi en l’encèfal de mamífers adults (es: gir dentat, en humans en l’hipocamp i la zona propera al ventrícle. Hi ha recanvi de neurones que moren regularment, en gir dentat, en bulb olfactori… hi ha estudis que demostren que si hi ha una lesió per isquèmia o traumatisme hi ha un augment de neurogènesis però no està clara la integració funcional de les noves neurones.
estratègies per potenciar la recuperació:
-potenciar i guiar la plasticitat propiciant que àrees no afectades assumeixin parcialment la funció perduda
La rehabilitació i augment d’estimulació sensorial i motoras’aconsegueix una reorganització d’àrees.
estimulació magnética transcranial
-transplantaments amb objectius diversos:guiar la regeneració axònica, disminuir la progressió de la mort neuronal, afavorir el creixement, “substituir”neurones mortes
cèl·lules maretenen la capacitate de proliferar I diferenciar-se en diferents tipus de cèl·lules. Totes les cèl·lules del SNC provenen dels mateixos progenitors, però a mesura que avança el desenvolupament ontogenètic: augmenta la diferenciació i disminueix la capacitat per a “canviar” la diferenciació.
cèl·lules glials (ex: glia embolcallant)
* No es disposa encara de tractament basat en trasplantaments cèl·lules mare o glials per a tractar en humans malalties neurodegeneratives i dany cerebral adquirit.
* Procés:
* Escollir el tipus de cèl·lula
* Mecanisme: substituir neurones mortes, afavorir ambient enriquir, modificació genética per a expresar gens,…
* Implantació
* Per tant podem:
* Implantar-les directament i que es diferenciïn en la zona receptora (model A)
* Implantar-les ja diferenciades en neurones o glia (segons la malaltia, model B)
* Manipular-les genèticament per a que expressin un gen segons malaltia (model C).
*alguns exemples: estudis en humans
-malaltia alzheimerassaig clínic: empelt en prosencèfal basal fibroblasts que expressen FCN
-malaltia Parkinson
-esclerosi lateral amiotròficaassaig clínic: empelt en medul·la espinal cèl·lules mare d’origen fetal.

cèl·lules glials (ex: glia embolcallant): generalment per a augmentar la disponibilitat de factors tròfics o per “guiar” els axons en regeneració.
Ex: glia embolcallant (mielina nervi olfactori)
estudis en humans
-en una lesió medul·lar no determinants
-paràlisi cerebral
-esclerosi lateral amiotròfica