Wat zijn in grote lijnen de stappen van de ontwikkeling van het CZS?
- Vorming neurale buis.
- Neuro- en gliogenese.
- Neuronale migratie
- Vorming van verbindingen.
Wanneer vindt de neurogenese plaats?
4-24 wkn.
Wat ontstaat er uit de neurale lijst?
Het perifere zenuwstelsel
Wat ontstaat er uit de neurale buis?
Het centrale zenuwstelsel
Wat veroorzaakt een sluitingsdefect van de neurale buis en welke vormen hebben we?
Tekort aan foliumzuur.
- Anencephalie (ter hoogte van het hoofd).
- Myelomeningocele/spina bifida (ter hoogte van de rug).
Waar in de neurale buis vindt celdeling plaats (neurogenese)?
Rond het lumen (binnenzijde v/d neurale buis).
Hoe ontstaan verschillende zenuwcellen voor het PZS?
Neurale lijst cellen migreren naar verschillende plaatsen en krijgen daar verschillende signalen.
In welke 2 groepen is de ontwikkeling van verschillende zenuwcellen in het CZS in te delen?
- Cranio-caudaal patroonvorming
- Dorso-ventraal patroonvorming
Hoe verloopt de cranio-caudale patroonvorming?
Eind week 4: 3 blazig systeem.
1. Prosencephalon
2. Mesencephalon
3. Rhombencephalon
- Ruggenmerg
Eind week 6: 5 blazig systeem.
1. 2 kwabben telencephalon
2. Diencephalon→ ogen, thalamus
3. Mesencephalon→ Aquaduct
4. Metencephalon→ pons, cerrebellum
5. Myealencephalon→ medulla oblongata
- Ruggenmerg
Welke signaalmoleculen zorgen voor de anterior- en welke voor de posterior patroonvorming in de neurale buis?
Anterior (craniaal→mesencephalon)
- Wnt remmers uit het endoderm→ OTX2.
Posterior (caudaal→metencephalon)
- Wnt uit paraxiaal mesoderm→ GBX2.
Wat is de functie van de midbrain-hindbrain boundary (MHB)?
De MHB is een organiserend centrum dat via de productie van specifieke signalen zoals FGF8 en WNT1 de vorming, specificatie en differentiatie van het mesencephalon en metencephalon reguleert. Het zorgt voor de juiste regionale identiteit van hersengebieden en speelt een sleutelrol in de cranio-caudale patroonvorming van het CZS.
Wat is de functie van FGF8?
FGF8 is een essentieel organiserend signaal dat via een gradiënt neurale patroonvorming, celproliferatie en regionale specificatie aanstuurt. Het heeft een directe invloed op de structuur en functionaliteit van het mesencephalon, metencephalon en andere delen van het zenuwstelsel. Verstoring in FGF8-signalisering kan leiden tot ernstige ontwikkelingsstoornissen, zoals defecten in de hersenstructuur of functieverlies.
Wat is er aan de hand bij holoprosencefalie?
Een ernstige aangeboren afwijking waarbij de hersenen niet volledig in twee hemisferen splitsen.
Oorzaken o.a.
→ Mutatie in SHH: zet Pax6 uit en Pax2 aan.
→ Mutatie in FGF8 die ook een rol speelt in de ontwikkeling van het gezicht via het frontonasaal ectodermaal signaalcentrum.
Ernstig: cyclopia (1 oog, neus boven oog)
Mild: hypotelorisme/hazelip
Welke delen in het ruggenmerg zijn vooral sensorisch en welke vooral motorisch?
Roof plate
Alar plate = sensorisch (dorsaal).
Basal plate = motorisch (ventraal).
Floorplate
Hoe verloopt de ventralisatie bij de dorso-ventrale patroonvorming?
De notochord induceert:
- Ventralisatie van het ruggenmerg.
- Een extra motor neuronen.
De notochord produceert SHH:
- SHH diffundeert omhoog naar de neurale buis en induceert de vorming van de floor plate.
- De floor plate zelf begint ook SHH te produceren, waardoor een ventraal-naar-dorsaal gradiënt ontstaat.
Hoe verloopt de vorming van de dorsale zijde bij de dorso-ventrale patroonvorming?
BMP-signalen vanuit de roof plate
- Aan de dorsale zijde van de neurale buis scheidt de roof plate BMP’s en WNT’s uit.
Wat is het mechanisme achter SHH?
- SHH bindt aan zijn receptor Patched (PTCH) op de celmembraan.
- Dit activeert het signaaltransductiepad via Smoothened (SMO) en reguleert transcriptiefactoren zoals:
- GLI-activatoren (bij hoge SHH-concentraties).
- GLI-repressoren (bij lage SHH-concentraties).
Welke processen vinden er plaats rond de neurogenese?
- Symmetrische deling: vermeerdering van stamcellen.
- Asymmetrische celdeling: cellen die opnieuw ontstaan, migreren naar boven= neurogenese.
Welke afwijkingen zijn gekoppeld aan een verstoorde neurogenese?
- Microcephalie: te weinig neurogenese.
- Macrocephalie: te veel neurogenese.
Wat zijn de oorzaken voor microcephalie?
Vaak genen die betrokken zijn bij mitose:
- MCPH1: microcephalin (DNA repair)
- MCPH3: CDK5RAP2 (regelen celcyclus)
- MCPH5: ASPM (43%)
- MCPH6: CENPJ
Andere oorzaken: 80% omgeving
- Alcohol, drugs, infectie
Wat zijn de oorzaken voor macrocephalie?
PTEN mutatie
- PTEN onderdrukt groei (ook betrokken bij kanker).
In welke delen van de hersenen speelt neurale migratie een belangrijke rol?
- Kleine hersenen
- Hersenschors
Hoe migreren de cellen tijdens de neurogenese?
Van binnen naar buiten.
Wat is er aan de hand bij lissencephalie?
- Mutatie in LIS1-gen.
- De hersenschors (cortex) is abnormaal glad en de gebruikelijke plooien en groeven (gyri en sulci) ontbreken of zijn verminderd.
- Dit wordt veroorzaakt door een verstoring in de migratie tijdens de neurogenese.
