Desarrollo Embrionario del Sistema Nervioso: Preguntas Clave y Conceptos Fundamentales

Preguntas Clave sobre el Desarrollo Embrionario del Sistema Nervioso

1) Etapas del desarrollo embrionario que continúan tras el nacimiento:

R: Las etapas que se siguen desarrollando después del nacimiento son la organización y la mielinización.

Justificación: Ambas etapas son fundamentales para la maduración del sistema nervioso. La organización depende de estímulos externos y aprendizaje, lo que facilita el refinamiento de las redes neuronales. La mielinización, por su parte, asegura la eficiencia en la transmisión de señales y está asociada con hitos clave en el desarrollo infantil, como el control motor y el lenguaje.

2) Fagocitosis y célula glial encargada:

R: La fagocitosis es un tipo de proceso inmunitario en el que una célula rodea y destruye microorganismos, ingiere material extraño y elimina células muertas. También puede estimular la respuesta inmunitaria. La célula glial encargada de la fagocitosis es la microglía.

3) Vías neurotransmisoras y patologías asociadas:

• Sistema dopaminérgico: Esquizofrenia o Parkinson. En la esquizofrenia, hay una disfunción en la regulación de dopamina, con hiperactividad en la vía mesolímbica (asociada a síntomas positivos como alucinaciones) e hipoactividad en la vía mesocortical (relacionada con síntomas negativos y cognitivos). En el Parkinson, la degeneración de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra disminuye los niveles de dopamina en los ganglios basales, causando síntomas motores como rigidez y temblores.
• Sistema noradrenérgico: Trastornos de ansiedad. La hiperactividad de la vía noradrenérgica amplifica las respuestas de lucha o huida, lo que contribuye a síntomas de ansiedad, como hiperalerta, taquicardia y tensión muscular.
• Sistema gabanérgico: Epilepsia. La disminución de la actividad gabaérgica (inhibitoria) lleva a una hiperexcitabilidad neuronal, lo que puede desencadenar crisis epilépticas.
• Sistema glutaminérgico: Neurodegeneración o Epilepsia. El exceso de actividad glutamatérgica provoca excitotoxicidad, dañando las neuronas. Esto está relacionado con enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer o con crisis epilépticas.
• Sistema serotoninérgico: Depresión. La disminución en la disponibilidad de serotonina en las sinapsis se vincula con síntomas depresivos, como tristeza persistente, falta de energía y anhedonia.

4) Fases o etapas del desarrollo embrionario:

Inducción:

Proceso inicial en el que ciertos tejidos estimulan a otros para diferenciarse. Este fenómeno regula la formación del tubo neural y estructuras especializadas.

Ejemplo clave: la notocorda induce al ectodermo suprayacente a formar la placa neural, origen del sistema nervioso.

Proliferación:

Ocurre cuando las células progenitoras se dividen activamente para aumentar su número. En el sistema nervioso, los neuroblastos y glioblastos se multiplican en la zona ventricular del tubo neural.

Asegura la disponibilidad celular para la formación de tejidos y órganos.

Migración:

Las células proliferadas se desplazan hacia su destino final en el embrión. Ejemplo: las neuronas y células de la glía migran desde la zona ventricular hacia la corteza cerebral y otras regiones específicas.

Las alteraciones en este proceso pueden generar trastornos como displasias corticales.

Organización:

Las células migradas comienzan a diferenciarse y formar estructuras funcionales. Se establecen sinapsis, redes neuronales y capas específicas en la corteza cerebral.

Es crucial para el desarrollo funcional de los órganos y sistemas.

Mielinización:

Proceso tardío en el que los axones de las neuronas se recubren de mielina (producida por oligodendrocitos y células de Schwann).

Mejora la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos.

Comienza en el sistema nervioso central y periférico, extendiéndose incluso después del nacimiento.

Irrigación:

Desarrollo del sistema vascular que nutre al embrión y al sistema nervioso.

Comienza con la formación de vasos sanguíneos en el saco vitelino, que luego conecta con el sistema cardiovascular emergente.

La irrigación adecuada es esencial para el oxígeno y los nutrientes necesarios durante todas las etapas.

5) Impacto del déficit de astrocitos:

R: La falta de regulación del glutamato llevaría a excitotoxicidad crónica, causando neurodegeneración y contribuyendo a enfermedades como el Alzheimer y la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA). La alteración en la homeostasis del potasio provocaría hiperexcitabilidad neuronal, aumentando el riesgo de convulsiones y epilepsia. Además, el debilitamiento de la barrera hematoencefálica permitiría el ingreso de agentes inflamatorios y tóxicos, favoreciendo neuroinflamación crónica y aumentando el riesgo de encefalopatías.

6) Influencia de las vías neurotransmisoras en el desarrollo embrionario:

R:

• Glutamato: Regula proliferación, diferenciación y migración neuronal mediante receptores NMDA y AMPA.
• GABA: Excitatorio en etapas tempranas; promueve sinaptogénesis y crecimiento neuronal.
• Dopamina: Impacta neurogénesis y maduración de circuitos, especialmente en el estriado y corteza prefrontal.
• Serotonina: Modula migración y diferenciación, afectando sistemas como el hipocampo.

7) Facilitación sináptica y plasticidad neuronal:

R: La facilitación sináptica incrementa temporalmente la eficacia sináptica por acumulación de calcio presináptico. Es crucial para la potenciación a corto y largo plazo, procesos fundamentales en el aprendizaje y la memoria.

8) Potenciales postsinápticos excitatorios (EPSPs) e inhibitorios (IPSPs):

R: Los EPSPs despolarizan la membrana al permitir la entrada de Na⁺ y Ca²⁺, aumentando la probabilidad de un potencial de acción. Los IPSPs hiperpolarizan la membrana al abrir canales de Cl⁻ o K⁺, reduciendo la excitabilidad. La interacción entre EPSPs e IPSPs regula la actividad neuronal en circuitos complejos.

9) Contribución de los potenciales postsinápticos al refinamiento sináptico:

R: Los EPSPs e IPSPs moldean la fuerza sináptica durante la sinaptogénesis dependiente de actividad. Este mecanismo refuerza conexiones útiles y elimina las inactivas (poda sináptica), permitiendo un desarrollo preciso del SNC.

10) Alteraciones en vías neurotransmisoras y su impacto:

R: Impacto de alteraciones en vías neurotransmisoras:

• Glutamato: Un exceso provoca excitotoxicidad, vinculada a epilepsia y disfunciones cognitivas.
• GABA: Alteraciones en su papel excitatorio afectan el equilibrio sináptico, contribuyendo al autismo.
• Dopamina: Problemas en su señalización afectan el estriado y corteza prefrontal, relacionados con esquizofrenia y TDAH.
• Serotonina: Cambios en su función aumentan riesgos de trastornos del estado de ánimo como la depresión.

11) Facilitación sináptica, integración de potenciales y sincronización neuronal:

R: La facilitación sináptica y la integración de EPSPs e IPSPs permiten la sincronización de redes neuronales al coordinar las señales excitatorias e inhibitorias en circuitos corticales. Esto es esencial para funciones como la percepción sensorial y el procesamiento de información, ya que asegura que los estímulos relevantes sean amplificados y los irrelevantes inhibidos, optimizando la respuesta neuronal.

12) Relación entre potenciales postsinápticos y plasticidad sináptica estructural:

R: La actividad de los potenciales postsinápticos (EPSPs e IPSPs) regula la plasticidad sináptica dependiente de actividad, fortaleciendo o eliminando conexiones neuronales. Este proceso es crítico durante el desarrollo temprano, ya que establece redes funcionales en áreas clave para la percepción, aprendizaje y cognición, moldeadas por la experiencia y los estímulos ambientales.