Az idegrendszer fejlődése III. A gerincvelő és az agyhólyagok, agytörzs és a kisagy fejlődése. Dr. Nagy Nándor Semmelweis Egyetem, Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet 1 1

Neuroepithel sejtek osztódása: canalis Centralis Neuroepithel sejtek osztódása: hosszabbodik és vastagodik a velőcső

A gerincvelő fejlődése velőcső A gerincvelő fejlődése gerinvelő Canalis centralis devbio8e-fig-12-16-1.jpg Intermedier zóna (köpeny zóna) -később ebből alakul ki a gerincvelő szürkeállománya marginális zóna (rostokban gazdag zóna) -később ebből alakul ki a gerincvelő fehérállománya (cell body; grey matter) (axon rich; white matter) 3

a velőlemez lefűződése A velőcső kialakulása (keresztmetszet) felületi ektoderma velőárok a velőlemez lefűződése tetőlemez szárnylemez (lamina alaris) sensoros velőcső velőcsatorna Bell-Magendie szabály alaplemez (lamina basalis) motoros fenéklemez

A gerincvelő fejlődése tetőlemez sulcus limitans zona marginalis - fehérállomány zona intermedia - szürkeállomány zona ventricularis fenéklemez tetőlemez szárnylemez hátulsó szarv (szenzoros interneuronok) canalis centralis sulcus limitans oldalsó szarv (vegetatív magvak) ventriculáris zóna (ependyma) elülső szarv (motoros neuronok) marginális zóna (fehérállomány) alaplemez commissura fenéklemez

Myelinhüvely kialakulása a gerincvelőben. Oligodenroglia sejtek devbio8e-fig-12-26-1.jpg

A gerincvelő és a gerinc-csatorna viszonya A gerincvelő hossznövekedése elmarad a testhossz mögött, ezért az alsóbb gyökerek felnőttben hosszabb utat tesznek meg, míg a megfelelő csigolyaközt elérik. gerincvelő csigolya L1 csigolya L1 dura mater, endorachis csigolya S1 conus medullaris S1-gyökér csigolya S1 csigolya S1 ganglion spinale S1 ganglion spinale S1 ganglion spinale S1 csigolya Cc1 8 hetes filum terminale 24 hetes felnőtt újszülött

Sonic hedgehog növekedési faktor a gerinchúrban és a velőcső alaplemezében termelődik

Velőcső fejlődését maghatározó organizátor központok A velőcső caudális és craniális része alatt elhelyezkedő chorda dorsalis (Shh-t termel), ill. a a prechordalis lemez (a feji régió organizátora, Shh-t termel) fejtenek ki indukciós hatást. -felosztja a kialakuló velőcsövet a leendő elő-középagy, ill. utóagy-gerincvelő nagyobb egységekre. Ez a korai felosztottság 2 transzkripciós faktor expressziója által is megnyilvánul : Otx-2 (orthodenticle homologue 2) faktor jelenléte jellemző a leendő előagyra-középagyra Gbx-2 (gastrulation brain homeobox 2) pedig a caudalis részekre.

Az agyhólyagok tagozódása I. az agyvelő korai tagozódása (primér agyhólyagok) másodlagos agyhólyagok előagy (prosencephalon) középagy (mesencephalon) utóagy (rhombencephalon) gerincvelő (medulla spinalis) végagy (telencephalon) köztiagy (diencephalon) hátsóagy (metencephalon) nyúltagy (myelencephalon) pons, cerebellum medulla oblongata

FGF-8

Későbbi organizátor régiók A közép-utóagy határon : isthmus organizátor. (Wnt-1  és FGF-8 )a középagy és a kisagy fejlődését irányítja. Az elülső idegi szegély (anterior neural ridge) –Shh-t és FGF-8-at termel; a telencephalon, a diencephalon egyes részeinek, valamint a szagló terület és a hipofízis fejlődésében játszik szerepet. A zona limitans interthalamica -Shh-t termelő régió : a dorzális ésventrális thalamus határ kifejlődésésben van fontos szerepe. FGF-8 Wnt-1

embryonalis CSF folyadéknyomás------agyhólyagok kifejlődése devbio8e-fig-12-12-0.jpg eCSF (fehérjékben gazdag folyadék, neuroepithel sejtek termelik; Na K ATPáz pumpák) 13

A nyúltvelő korai fejlődése tetőlemez (velum medullare) sulcus limitans sulcus medianus érző agyidegmagvak szárnylemez érző és motoros vegetatív agyidegmagvak alaplemez oliva motoros agyidegmagvak „nyitott könyv”

A nyúltvelőben módosul a Bell-Magendie szabály lateralis medialis sensoros motoros

A nyúltvelő fejlődése. Érző és motoros magcsoportok tagozódása érett nyúltvelő (medulla oblongata) általános szomatikus érző magvak (V) plexus choroideus nuclei fasciculi gracilis et cuneati IV. kamra általános viscerális motoros magvak, nucl. dors. n. vagi, nucl. salivatorius inf. (IX-X) speciális viscerális érző magvak (VII, IX, X) speciális viscerális motoros magvak, nucl. ambiguus (IX-XI) oliva általános viscerális érző magvak (X) általános szomatikus motoros magvak (XII)

A híd fejlődése rombus ajak sulcus medianus sulcus limitans tetőlemez IV. kamra nuclei pontis sulcus limitans sulcus medianus fenéklemez formatio reticularis A híd fejlődése corticofugalis rostok (marginális zóna) általános szomatikus mozgató magvak (VI) szemmmo speciális zsigeri mozgató magvak (V, VII) általános zsigeri mozgató magvak, nucl. salivatorius sup. (VII)

A híd fejlődése speciális szomatikus érző mag (VIII) sulcus limitans általános szomatikus érző magvak (V) speciális zsigeri érző magvak nucl. solitarius (VII, IX, X) általános zsigeri érző magvak, nucl. lat. alae cinereae (X) speciális szomatikus érző mag (VIII) tegmentum pontis (alaplemez) tetőlemez rhombus ajak IV. agykamra sulcus medianus fenéklemez A híd fejlődése

Az agyidegek magvai IV. mesencephalon nucl. mesen-cephalicus n. V. nucl. Edinger-Westphal III. nucl. oculomotorius nucl. trochlearis pons nucl. princeps n. V. V. nucl. motorius n. V. V. pons – medulla oblongata nucl. abducens VIII. nucl. saliv. sup. VII. nucleus motorius n. VII. VII. VI. nuclei cochleares et vestibulares medulla oblongata nucl. saliv. inf. nucl. ambiguus (IX, X, XI.) nucl. gustatorius IX. IX. nucl. lat. alae cinereae nucl. dorsalis nervi vagi X. X. nucl. tractus solitarii nucl. nervi hypoglossus XI. medulla oblongata nucl. accessorius spinalis nucl. spinalis n. V. XII. 19

A fossa rhomboidea és a kisagy fejlődése mesencephalon n. trochlearis metencephalon fossa rhomboidea rombus ajak (harántirányban szétnyíltak) hídhajlat alaplemez sulcus limitans tetőlemez (átvágva) myelencephalon sulcus medianus szárnylemez 5. hét

A fossa rhomboidea és a kisagy fejlődése kisagyi dudor (szárnylemez) lobus flocculonodularis fissura posterolateralis vermis recessus lateralis súlyzó alak „dumb-bell shaped” rombus ajak IV. kamra fissura transversa rhombencephalica A rombus ajkak fúziója – kisagyi dudor (hemispheriumok) 13. hét

A kisagyi sejtek hisztogenezise 13 hetes embryo A kisagyi sejtek hisztogenezise Bergmann gliasejtek (vezető struktúrák) kosár-, csillag- és szemcsesejtek külső neuroblast-réteg marginalis réteg marginalis réteg intermedier réteg ventricularis réteg IV. kamra belső neuroblast-réteg szürkeállomány ventricularis réteg belső neuroblast-réteg nucleus fastigii fehérállomány Purkinje-, Golgi-sejtek, kisagyi magok sejtjei ependyma IV. kamra 15 hetes embryo

A kisagyi sejtek hisztogenezise külső neuroblast-réteg A kisagyi sejtek hisztogenezise cortex str. moleculare (kosársejtek és csillagsejtek) str. ganglionare str. granulosum (szemcsesejtek) substantia alba nuclei cerebellares ependyma belső neuroblast-réteg

A mesencephalon fejlődése. éretlen mesencephalon tetőlemez sulcus limitans szárnylemez éretlen mesencephalon alaplemez fenéklemez

általános szomatikus motoros magvak (III-IV) általános visceralis tectum általános szomatikus motoros magvak (III-IV) általános visceralis Motoros mag Westphal-Edinger (III) substantia nigra nucleus ruber colliculus sup. et inf. tegmentum (alaplemez) pedunculus cerebri (a marginális zóna corticofugalis rostjai) aquaeductus cerebri általános szomatikus érző magvak (V) formatio reticularis

Az agyidegmagvak csoportosítása általános szomatikus érző