desenvolvimento cerebral

Desenvolvimento cerebral

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Desenvolvimento cerebral multifatorial

desenvolvimento cerebral

O neurodesenvolvimento (desenvolvimento cerebral) é um processo complexo e dinâmico, que resulta de uma sequência “orquestrada” de fatores genéticos, ambientais, bioquímicos e físicos.

A interação destes diferentes fatores é fulcral para a compreensão dos diferentes mecanismos moleculares e celulares subjacentes ao neurodesenvolvimento.

Estudos recentes sugerem que forças físicas têm um papel fundamental na tradução dos mecanismos celulares na morfologia da superfície complexa do cérebro humano (morfogénese).

Uma abordagem biológica tradicional, por exemplo, pode identificar genes e células que regulam malformações do desenvolvimento cortical, mas falha em explicar um córtex malformado! A combinação de diferentes fatores, nomeadamente fatores biológicos e físicos, pode ajudar na compreensão do neurodesenvolvimento, na identificação de marcadores precoces de malformações corticais e permitir avanços terapêuticos de doenças do desenvolvimento cerebral.

Do ponto de vista biológico, considera-se a existência de três fases distintas que contribuem para o crescimento diferencial do SNC:

  • divisão neuronal e migração;
  • conectividade neuronal;
  • sinaptogénese e poda sinática.

A 1ª fase do desenvolvimento cerebral ocorre ao longo da 1ª metade da gestação e é caraterizada por proliferação neuronal (surgimento de novos neurónios, a taxas superiores a 250.000 neurónios/minuto) e sua migração em direção à superfície cerebral externa. A divisão e migração neuronal estão associadas a um notável crescimento cortical (em espessura e em area de superfície). No entanto, nesta fase a superfície cortical permanence lisa. O pregueamento cortical (sulcação) ocorre posteriormente.

conectividade neuronal

A 2ª fase do desenvolvimento cerebral ocorre desde a 2ª metade da gestação até aos 2 anos de vida pós-natal e é dominada pela formação de conexões entre os neurónios (conectividade neuronal). Quando a migração neuronal está praticamente completa, os neurónios corticais começam a criar conexões com outros neurónios. Estas novas conexões estabelecidas pelos neurónios originam alterações corticais (por exemplo, inicio da sulcação).

A conectividade neuronal envolve o crescimento de dendrites e axónios neuronais, a origem e expansão de células da glia (astrócitos, oligodendrócitos e células da microglia), formação de sinapses e o desenvolvimento do sistema vascular.

Simultaneamente, a mielinização atinge o seu pico e induz crescimento acentuado da substância branca.

A 3ª fase do desenvolvimento cerebral ocorre ao longo de toda a vida. Está associada a ligeira sinaptogénese, formação de algumas “novas” conexões neuronais, mas essencialmente poda sinática e remoção de estruturas neuronais desnecessárias. Nesta fase o córtex cerebral permanence plástico, adapta a sua espessura localmente, e ocorre sulcação secundária e terceária.

O neurodesenvolvimento começa com a divisão/proliferação e migração celular, até à formação do córtex cerebral classicamente com seis camadas.
O avanço na compreensão do neurodesenvolvimento, suportado por técnicas de neuroimagem (RM- avaliação da sulcação, por exemplo) é importante para o diagnóstico precoce de malformações cerebrais (por exemplo, malformações corticais), podendo permitir a melhoria terapêutica de doenças do neurodesenvolvimento (como por exempo, epilepsia e doenças do espetro do autismo).

 

Referência bibliográfica:

Budday S., Steinmann P., Kuhl E. Physical biology of human brain development. Front Cell Neurosci. 2015 Jul 8; 9:257.

 

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