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Cresta Neural: La Cuarta Capa Germinativa

Introducción


¿Te has preguntado qué son las crestas neurales?


Las células de la cresta neural son una población de células migratorias que contribuyen a la formación de múltiples tejidos y órganos durante el desarrollo embrionario de los vertebrados.

En la siguiente unidad, describiremos la importancia de conocer el origen embrionario de las células de la cresta neural, las rutas migratorias y los procesos que siguen para formar las estructuras definitivas del cuerpo humano.

¿En qué región del embrión se forman las células de la cresta neural y sus sitios de destino?



Las células de la cresta neural se forman en los bordes laterales de la placa neural, a lo largo del eje céfalo-caudal (axial) del embrión en desarrollo. Durante la tercera semana ya se ha definido la región craneal y del tronco, y a la quinta, éstas se han dividido en distintas subpoblaciones de acuerdo con su origen axial: craneal o cefálica, vagal y cardíaca, o del tronco y sacra; asimismo, tienen distintos patrones de migración y una gran plasticidad para diferenciarse de acuerdo con las señales ambientales, aunque esta capacidad depende del tipo de subpoblación que se trate. A continuación se muestran las regiones de la cresta neural.

Divisiones de la cresta neural.


Elaboración propia, con base en Soldatov, R. et ál. (2019). Estructura espacio-temporal de las decisiones del destino celular en la cresta neural murina Ruslan [esquema]. Tomado de https://science.sciencemag.org/content/364/6444/eaas9536




Identificar a la cresta neural como la cuarta capa germinativa, mediante la descripción de sus principales regiones y sus vías de migración, para el conocimiento de sus derivados en el embrión y el feto.

Origen embrionario de las células de la cresta neural


Las células derivadas de la cresta neural (CN) se consideran la cuarta hoja blastodérmica, y representan una población celular multipotente, ya que mantienen un potencial de autorrenovación y diferenciación (Hall, 1999), así como una gran capacidad de migración y de diferenciación con los melanocitos, derivados óseos y células nerviosas (Gilbert, 2005).

Es importante conocer las tres subdivisiones del ectodermo en la etapa de así como sus derivados. Al final de la el ectodermo se subdivide en tres dominios:

1. La placa neural (NP)

2. El ectodermo no neural (ENN)

3. El borde de la placa neural (BPN)



La NP da lugar al sistema nervioso central (SNC), y el ENN, a la epidermis, respectivamente; mientras que en el BPN se determina la cresta neural (CN), la cual origina diferentes derivados neurales, óseos, endocrinos y melanocitos. Las placodas ectodérmicas (PE) de la región cefálica poseen características y una potencialidad similar a las de la cresta neural, ya que se forman en la misma región, en donde ambos precursores interaccionan (Vega et ál., 2018).

La CN craneal da lugar a los odontoblastos, el cartílago, hueso y tejido conectivo, y contribuye a los ganglios craneales; mientras que las CN del tronco se diferencian en las células simpatoadrenales, neuronas sensoriales y glía, y las células pigmentarias. Las PE originan los órganos de los sentidos pareados (epitelio olfatorio, oído interno y lentes), así como el sistema nervioso periférico de la cabeza (ganglios de los pares nerviosos craneales).



Potencialidad del ectodermo en la etapa de néurula y sus derivados.


Elaboración propia, con base en Bae y Saint. (2014). Las tres subdivisiones del ectodermo en la neúrula y sus derivados [esquema]. Tomado de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124017306000028



Las células de la cresta neural (CCN) expresan un programa genético muy regulado para generar los diversos tipos celulares y, además, usan señales celulares y extracelulares para migrar desde su origen embrionario hasta su sitio de proliferación, diferenciación, sobrevivencia y función definitiva. Esta capacidad de movilidad, invasión, proliferación y pluripotencia de las CCN, que caracterizan a la embriogénesis, son atributos que también comparten con la metástasis de los tumores.




¿Sabías qué…?

Entender los mecanismos que son comunes entre el desarrollo de las crestas neurales y el desarrollo del cáncer podría ayudarnos a producir nuevos blancos terapéuticos para su tratamiento.



Las CCN tienen una ruta de desarrollo controlada que conduce a la mientras que las células tumorales que sobreviven a la migración muestran una proliferación y crecimiento sin regulación, la cual resulta en la metástasis (ver imagen Desarrollo de la cresta neural) (Maguire, Thomas y Goldstein, 2015).



Desarrollo de las crestas neurales y la formación de tumores.


Elaboración propia, con base en Maguire, L. Thomas, A. y Goldstein, A. (2015). Desarrollo de la cresta neural [esquema]. Tomado de https://doi.org/10.1002/dvdy.24226



Las CCN, al considerarse células troncales (multipotenciales), podrían darnos la oportunidad de investigar sus posibles aplicaciones terapéuticas en la medicina regenerativa, por ejemplo, en el paladar hendido y en algunas alteraciones cardíacas (Achilleos y Trainor, 2012; Jones y Trainor, 2004). Los recientes descubrimientos de los derivados de las CCN y los mecanismos moleculares que utilizan han servido para explicar la etiopatogenia de diversos síndromes en el humano, así como hacer diagnósticos y tratamientos adecuados (Vega et ál., 2018, p. 112).



En 1868…

His describió que las CCN y el estudio de estas células ha ocupado un lugar importante en la biología del desarrollo; se considera a las CCN como exclusivas de los vertebrados, y las responsables de la adquisición evolutiva de los órganos sensoriales pareados y de una región craneofacial más desarrollada. El desarrollo de la mandíbula a partir de las CCN permitió a los organismos convertirse en depredadores y expandir su linaje (His, 1868). Por lo que entender los procesos migratorios de estas células nos da una idea de cómo evolucionó el cráneo en los vertebrados (García, 2011, pp. 55-74).

Tigre.


Fxxu. (2018). Tigre [fotografía]. Tomada de https://bit.ly/2N8eq38





Durante la neurulación, los pliegues neurales se elevan en el límite entre el ectodermo neural y no neural, y después se unen en la línea media para formar el tubo neural. La cresta neural está presente en los pliegues neurales, y en este estado premigratorio poseen un fenotipo epitelial, caracterizado por uniones célula-célula muy fuertes y una polaridad apical-basal. Antes de iniciar su migración a lo largo de rutas definidas, las CCN deben experimentar una transición epitelio-mesénquima (TEM), en la que pierden sus contactos célula-célula y su polaridad, alteran su citoesqueleto de actina y adquieren un fenotipo migratorio (delaminación). Con el inicio de la TEM, las células son capaces de delaminarse del tubo neural e iniciar su migración por rutas establecidas durante la evolución, dirigidas por las interacciones y señales microambientales de la matriz extracelular (lámina basal, fibronectina y colágena tipo IV), para llegar a sus sitios de destino en el embrión. Durante su migración, las células de la cresta neural son muy sensibles a las moléculas de orientación, la mayoría de las cuales son inhibidoras (robo/slit, neuropilina/semaforina y efrina/Eph); asimismo, las CCN experimentan una proliferación masiva para generar suficientes precursores celulares y poblar sus sitios blancos. Subsecuentemente, se inhiben los factores de pluripotencia cuando alcanzan su destino (Simões y Bronner, 2015).

A continuación, te mostramos un ejemplo de cómo se lleva a cabo el desarrollo inicial de la CN en un embrión de pollo:

Desarrollo de la CN en un embrión de pollo. Regiones de la cresta neural craneal y del tronco.


Elaboración propia, con base en Simões y Bronner. (2015). Regiones de la cresta neural craneal y del tronco [esquema]. Tomado de https://dev.biologists.org/content/develop/142/2/242.full.pdf



Actividad 1. ¿Cómo es el origen embrionario de las células de la cresta neural (CN)?

Es importante que identifiques la manera en que se origina la cresta neural, ya que de ésta se formarán derivados neurales, óseos y melanocitos, en sus principales divisiones (craneal y tronco) y sus rutas de migración.



Principales divisiones de la cresta neural: craneal y del tronco


Es fundamental que conozcas que la cresta neural se regionaliza desde el prosencéfalo hasta la futura región sacra. En el embrión de la tercera semana del desarrollo, se puede subdividir en la cresta neural de la región del cráneo y del tronco (ver imagen Desarrollo inicial de la CN), y en el desarrollo se va subdividiendo: las CCN del cráneo se dividen en cresta neural craneal y circunfaríngea, y la cresta neural del tronco se subdivide en las regiones torácicas, lumbares y sacras (Carlson, 2014; Gilbert, 2005).

A continuación, te presentamos un diagrama de las divisiones de la cresta neural en un embrión de pollo de la etapa HH16:



Divisiones de la cresta neural en un embrión de pollo de la etapa HH16.


Elaboración propia, con base en Rothstein, M., Bhattacharya, D. y Simoes, M. (2018). Descripción general de las subpoblaciones de cresta neural a lo largo del eje anteroposterior [esquema]. Tomado de https://doi.org/10.1016/j.ydbio.2018.07.026





En el diagrama se visualizan los derivados que se formaron de las células de la cresta neural, así como la comparación de las rutas migratorias del cráneo y del tronco.

En el cráneo, hay una ruta migratoria de la región dorsal a la parte ventral, y dos ondas u oleadas de migración (la primera antes del cierre del tubo neural y segunda después del cierre). En el tronco, hay tres rutas de migración (dorsal al dermatomo, ventrolateral al esclerotomo, y ventral a las estructuras mediales).

En la siguiente tabla te presentamos los diferentes tipos celulares que se forman a partir de las células de la cresta neural de las diferentes regiones de ésta:



Tabla de derivados de las células de la cresta neural

Región

Subtipo

Tejidos

Tipos celulares

Craneal

Craneal (primera oleada de migración)

Arcos faríngeos

Viscerocráneo: osteocitos odontoblastos

Craneal (segunda oleada de migración)

Aparato sensorial de la nariz

Epitelio olfatorio

Tejido conectivo de leptomeninges

Aracnoides y piamadre

Pares craneales mixtos

V VII IX y X
Neuronas sensitivas
Schwann

Ojo

Córnea
Tejido conectivo

Oído

Externo(cartílago)
Medio (huesos)
Ganglio estatoacústico Interno (melanocitos de la estría vascular de la cóclea)

Hipófisis

Pericitos de la vascularización

Circunfaríngea

Vagal (inervación vagal)

Inervación entérica, timo y tiroides

Cardíaca (tracto de salida del corazón)

Aorta ascendente (pared)
Arterias pulmonares (pared)
Septo aórtico pulmonar
Pericitos

Células pigmentarias

Piel del cráneo

Melanocitos

Tronco

Torácicas
Lumbares

Ganglios sensitivos
Ganglios entéricos
Ganglios autónomos

Neuronas sensitivas, entéricas, colinérgicas y adrenérgicas

Adrenales

Médula (cromafines)

Sacras

Inervación entérica del colon descendente

Neuronas (sensitivas y autónomas parasimpáticas)

Células pigmentarias

Piel del tronco

Melanocitos

Elaboración propia, con base en Bae y Saint. (2014). Tabla de derivados de las células de la cresta neural [tabla]. Tomado de https://doi.org/10.1016/B978-0-12-401730-6.00002-8



Actividad 2. Identificando la región de origen, la migración inicial y los derivados de la cresta neural

La cresta neural tiene dos principales divisiones a lo largo del tubo neural (en la tercera semana de su desarrollo), y, posteriormente, se subdivide y migra para dar lugar a diferentes tipos celulares y de tejidos.



Vías de migración, diferenciación y estructuras que se desarrollan a partir las células de la cresta neural


Para adentrarte en el proceso de diferenciación, es indispensable que conozcas que, en la región del tronco, las subpoblaciones de las CCN forman diferentes grupos o linajes, ya que siguen tres rutas de migración: una ventral que da origen a las células simpatoadrenales, la ventrolateral que origina neuronas sensitivas, y la dorsal para células melanocíticas (ver animación Migración CCN del tronco). A continuación te presentamos los tipos de linajes:

El linaje simpático adrenal deriva de las células progenitoras de la CN que migraron por la vía ventral, las cuales han pasado por numerosos procesos de restricción, de forma que ya no puede dar origen a neuronas sensitivas, glía o melanocitos. Estas células originan distintas progenies, que son:

1. Células cromafines suprarrenales.
2. Neuronas de ganglios simpáticos (sistema nervioso autónomo) (ver rutas de migración).

La diferenciación en los ganglios simpáticos requiere señales desde la porción ventral del tubo neural, la notocorda y las somitas. También, la notocorda y la aorta dorsal emiten señales que facilitan la diferenciación de las neuronas de la porción periférica del sistema nervioso autónomo.

Por otro lado, las células precursoras de la médula suprarrenal en desarrollo responden a glucocorticoides secretados por las células corticales adrenales. Esta influencia hormonal provoca la pérdida de sus características neuronales, y se determina como células cromafines.

El tubo digestivo está poblado de neuronas parasimpáticas y de la glía entérica derivadas de las CCN. Éstas se originan en las CN de los niveles cervical (vagal) y sacro, las cuales emprenden extensas migraciones a lo largo del intestino en desarrollo. Las células de la cresta neural sacra colonizan el intestino posterior, y allí sólo forman algunas neuronas entéricas. El resto del sistema neuroentérico deriva de la cresta neural vagal (ver imagen Divisiones de la CNC).



Es la vía de migración ventrolateral de las células de la cresta neural que forma los ganglios sensitivos (raíces dorsales) y algunos otros tipos celulares (neuronas, células de Schwann y células satélites) que se encuentran dentro de los ganglios.

Las células se desplazan por la somita, formando cadenas interconectadas por largos filopodios, y atravesando por espacios dispuestos craneocaudalmente dentro de cada somita (ver imagen rutas de migración). Cuando los primordios ganglionares quedan establecidos, las neuronas extienden sus filopodios para establecer las conexiones con el asta dorsal de la médula espinal y con los órganos periféricos de destino.

El linaje de los melanocitos sólo produce un tipo celular por la vía de migración dorsal, y sus precursores quedan determinados antes o poco después de abandonar el tubo neural (ver imagen rutas de migración). Las células de la cresta neural de emigración tardía son estimuladas para desplazarse a través de una vía dorsal por el dermomiotomo. Las células pertenecientes al linaje melanocítico migran bajo el ectodermo de todo el cuerpo, colonizando la epidermis como células pigmentarias (Carlson, 2014).




Migración de las CCN del tronco representado en un embrión de pollo


En la región del tronco, las subpoblaciones de las CCN forman diferentes grupos o linajes, ya que siguen tres rutas de migración: una ventral que da origen a las células simpatoadrenales, la ventrolateral que origina las neuronas sensitivas, y el dorsal para las células melanocíticas; como se muestra en la siguiente animación de la migración CCN del tronco, representada en un embrión de pollo.





Elaboración propia, con base en Staveley, B. (s. f). Las células de la cresta neural migran [esquema]. Tomado de http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL3530/DB_07/DBNMorph.html



A continuación te presentamos los tipos de linajes de las rutas de migración del tronco:

a. Migración de las crestas neurales: linaje melanocítico, dorsal; linaje sensorial, ventrolateral, y linaje autónomo simpatoadrenal, ventral (también se muestra el proceso).

b. Neurogénesis sensitiva.



Rutas de migración de las células de la cresta neural 1. Dorsal, 2. Ventrolateral, 3. Ventral


Elaboración propia, con base en Marmigère y Ernfors. (2007). Migración de la cresta neural, neorogénesis sensorial y el establecimiento de cinexiones específicas de modalidad [esquema]. Tomado de https://www.nature.com/articles/nrn2057.pdf




Para sintetizar, considera que cada uno de los tres tipos de linajes origina diferentes células, tal como se muestra en la siguiente tabla:



Cresta neural del tronco

Tres rutas de migración

Linaje

Originan

Ventral

Simpático adrenal

- Células cromafines suprarrenales.
- Células pequeñas presentes en los ganglios simpáticos (sistema autónomo).
- Neuronas simpáticas adrenérgicas.
- Una pequeña población de neuronas simpáticas colinérgicas.

Ventrolateral

Sensitivo o sensorial

- Ganglios sensitivos: raíces dorsales.
-Algunos tipos celulares: neuronas, células de Schwann y células satélites.

Dorsal

De los melanocitos

Sólo produce un tipo celular.

Elaboración propia, con base en Carlson, B. (2014). Rutas de migración de la cresta neural del tronco [tabla]. Tomada de https://aprobemosjuntos.files.wordpress.com/2018/03/embrio-carlson.pdf



Migración y especificación de las células de la cresta neural craneal


Es un componente principal del extremo cefálico del embrión. Los estudios comparativos sobre el desarrollo y la anatomía indican que la cresta neural craneal puede representar el principal sustrato morfológico para la evolución de la cabeza de los vertebrados. La mayoría de los estudios sobre esta estructura se han realizado en embriones de aves, pero parece que las propiedades y el papel de la cresta neural son bastante similares en el desarrollo craneal de los mamíferos.

Existen dos ondas de migración de las células de la cresta neural craneal.

Consiste en una población pluripotente de células mesenquimáticas derivadas de la cresta neural que migran antes del cierre del tubo neural, con el fin de formar el cartílago de los huesos de los arcos faríngeos, así como el tejido del estroma de las glándulas, tales como la tiroides y el timo (Carlson, 2014).
Consiste en la migración después del cierre del tubo neural, y da origen al aparato sensorial de la nariz, oídos y receptores del gusto, así como la córnea del ojo. Las células de las placodas y de la cresta neural muestran una interacción estrecha para formar los ganglios sensitivos de los pares craneales (V, VII, IX y X) (Carlson, 2014).


Para que las conozcas mejor, en seguida las describimos con mayor detalle:


Primera onda de migración (contribución al desarrollo de los arcos faríngeos)


En el cráneo, las células de la cresta neural abandonan el futuro encéfalo mucho antes del cierre de los pliegues neurales (ver imagen Células de la cresta neural craneal inciso A). En la zona del prosencéfalo, migran para formar el proceso frontonasal y el tejido conectivo del ojo, y en la región del prosencéfalo, las CCN (ver imagen CNN craneal incisos B y C). Son oleadas específicas de células de la cresta neural que surgen del rombencéfalo, y que contribuyen al desarrollo de los primeros tres arcos faríngeos (ver imagen CNN craneal inciso C) (Gilbert, 2005). Aunque estas oleadas de las CCN no están aún diferenciadas, existe un orden muy específico espaciotemporal en estas vías con destino para el desarrollo del viscerocráneo (Carlson, 2014).



CCN Craneal.


Elaboración propia, con base en Gilbert, S. (2005). Células de la cresta neural craneal [esquema]. Tomado de https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9983/




La siguiente imagen es del encéfalo de un embrión de vertebrado, en ésta se muestra la segmentación del rombencéfalo (rombómeros [r]) y del prosencéfalo (prosómeros [P]), así como la distribución de las principales moléculas de transmisión de señales.



Segmentación del rombencéfalo, mesencéfalo y prosencéfalo de la región cefálica de un vertebrado.


Elaboración propia, con base en Cuif, B. y Wassef, M. (1995). Embriología humana y bilogía del desarrollo [esquema]. p. 226. Tomado de https://aprobemosjuntos.files.wordpress.com/2018/03/embrio-carlson.pdf




Las células de la cresta neural asociadas a los rombómeros r1 y r2 migran hacia el interior del primer arco faríngeo (a partir del cual forman el viscerocráneo y la cavidad del oído medio, yunque y martillo); del rombómero r4 lo hacen hacia el segundo arco (estroma de la amígdala palatina), y de los rombómeros r6 y r7 llegan al tercer arco (estroma de la paratiroides inferior y el timo).

Se sabe que algunas de las células de la cresta neural asociadas a r3 y r5 van por la vía de la apoptosis; además, las investigaciones recientes han demostrado que el mesénquima de somitómeros ejerce un efecto de repulsión sobre las células de la cresta neural que tratan de penetrar en estas regiones. Algunas células de la cresta neural originadas en r3 que sobreviven se dividen en pequeñas corrientes, las cuales penetran en los arcos faríngeos primero y segundo; mientras que las derivadas de r5 se comportan también de un modo parecido y se mezclan con las corrientes celulares originadas en r4 y r6.

Las células de la cresta neural craneal en emigración consisten en una mezcla de células cuyo destino ya ha sido fijado, y otras cuyo destino está determinado en gran medida por su entorno. A medida que se alejan del encéfalo, las células de la cresta craneal migran rostralmente en grupos (en la zona de la faringe), en la vía dorsal, directamente bajo el ectodermo (ver imágenes: CCN craneal, proceso frontonasal y migración).

Ahora, se describirá qué sucede durante la segunda onda de migración de las células de la cresta neural del cráneo, que incluye la interacción con las placodas ectodérmicas (pares craneales) y las circunfaríngeas (cardíaca y vagal).


Segunda onda de migración de la cresta neural craneal:

  • Interacciones entre las placodas ectodérmicas y las células de la cresta.
  • Placodas ectodérmicas sensitivas e inducciones secundarias en la región craneal.

A medida que la región craneal comienza a tomar forma, aparecen varias series de placodas ectodérmicas en la parte lateral del tubo neural y de la cresta neural. Las placodas ectodérmicas son engrosamientos transitorios localizados en el ectodermo de la región cefálica y en el cuello, las cuales proceden de un dominio preplacoda en forma de herradura, situado en posición anterior a la placa neural que se estableció durante la gastrulación y el inicio de la neurulación (ver imagen Formación de las placodas).

Las placodas ectodérmicas son el resultado de una variedad de procesos inductivos secundarios entre los tejidos neural y mesenquimatoso, así como del ectodermo superficial. La cresta neural craneal y las placodas craneales pueden haberse originado desde la misma población celular durante la evolución temprana de los vertebrados. Asimismo, las células de las placodas ectodérmicas y de la cresta neural muestran una interacción estrecha para formar los ganglios sensitivos de los pares craneales (V, VII, IX y X).

A continuación, te presentamos las fases iniciales en la formación de las placodas ectodérmicas craneales en el embrión de pollo, contempladas desde la parte dorsal (en el esquema las placodas aparecen en azul).



Fases iniciales en la formación de las placodas ectodérmicas craneales en el embrión de pollo, vista dorsal.


Elaboración propia, con base en Carlson, B. (2014). Fases de la formación de las placodas ectodérmicas craneales en el embrión de pollo, contempladas desde la parte dorsal [esquema]. Tomado de https://aprobemosjuntos.files.wordpress.com/2018/03/embrio-carlson.pdf




Las placodas ectodérmicas craneales sensoriales


Las placodas ectodérmicas sensoriales craneales son componentes críticos del sistema nervioso que dan origen al aparato sensorial de la nariz, oídos y receptores del gusto, así como el cristalino del ojo (a diferencia de los otros componentes, no es un receptor sensorial).

Las placodas ectodérmicas sensitivas, junto con las células de la cresta neural craneal, en la segunda onda de migración no llegan hasta la región a los arcos faríngeos, sino que migran dorsalmente para formar células gliales. Esta glía forma los senderos que guían a las neuronas desde las placodas epibranquiales hacia el cerebro posterior. Las conexiones producidas por estas neuronas permiten que se perciba el gusto y otras sensaciones faríngeas. Por lo tanto, las células gliales producidas por la segunda onda de migración de la cresta neural craneal son críticas en la organización de la inervación del cerebro posterior, el cual corresponde a los pares craneales VII, IX y X (Carlson, 2014).



Tabla de las placodas ectodérmicas y sus derivados

Placoda ectodérmica

Derivado

Estructural
Óptica
Sensoriales
Ótica
Olfativa


Cristalino

Aparato vestibular y coclear
Epitelios nasales y olfatorio

Neurogénicas

Trigémino
Epibranquiales
Geniculada
Petrosa
Nodosa

Ganglios del trigémino (V)
Ganglio del facial (VII)
Ganglio del glosofaríngeo (IX)
Ganglio del vago (X)

Glandular o secretora
Hipofisiaria


Adenohipófisis

Elaboración propia, con base en Begbie y Graham. (2001). Placodas ectodérmicas y sus derivados [tabla]. Tomada de https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1088542/pdf/TB011655.pdf




En la siguiente imagen se muestra la posición de origen y destino de las placodas ectodérmicas en un embrión de pollo; así como sus sitios de origen con relación al tubo neural formados durante la segunda oleada de migración.



Posición de origen y destino de las placodas ectodérmicas en un embrión de pollo y sus sitios de con relación al tubo neural formadas en la segunda oleada de migración.


Elaboración propia, con base en Mason, I. (2007). Funciones de las placodas FGF propuestas [esquema]. Tomado de https://europepmc.org/abstract/med/17637802




Cresta neural circunfaríngea


La cresta neural circunfaríngea surge en la región posterior del rombencéfalo, en los niveles de las somitas 1 a 7. Esta región de la cresta neural representa una transición entre la cresta neural craneal y la del tronco, y se le considera una cresta neural craneal. Las células resultantes en los niveles de las cuatro primeras somitas se comportan más como cresta craneal (con sólo una ruta de migración); mientras que el flujo migratorio a nivel de las somitas 5 a 7 sigue caminos más característicos de la cresta del tronco (con tres rutas de migración).

La cresta circunfaríngea es un agregado celular en forma de arco que pasa por detrás del sexto arco branquial. Las CCN migran hacia la región ventral de la faringe, y proporcionan una vía a través de la cual pasan el nervio hipogloso (XII) y sus precursores asociados del músculo esquelético. La mayoría de las células de la cresta neural entre las somitas 1 y 3 migran, ya sea al tracto de salida del corazón o al cuarto y sexto arcos branquiales; además, estas células constituyen la cresta cardíaca. Otras células de este nivel, así como las derivadas del nivel de las somitas 4 a 7, forman la cresta vagal.

Estas células migran hacia el intestino como precursoras de la inervación parasimpática del tracto digestivo. Asimismo, forman neuronas sensitivas y glía, así como alguna contribución a los ganglios simpáticos. La mayoría de las células de la cresta cardíaca migran a lo largo de la vía dorsolateral, entre las somitas y el ectodermo; mientras que los de la cresta vagal, como los del tronco, migran inicialmente a lo largo de las vías ventrales, entre el tubo neural y el dermomiotomo (ver imagen CCN cardíaca) (Carlson, 2014).

Migración de la cresta neural cardíaca para formar el septo aórtico-pulmonar.


Elaboración propia, con base en Milgrom et ál. (2014). La señalización de células endoteliales regula la morfogénesis del campo cardio-craneofacial [esquema]. Tomado de https://bio.biologists.org/content/3/8/679




Cresta cardíaca


La cresta cardíaca contribuye enormemente a la formación de las crestas troncoconales que separan el tracto de salida del corazón en la aorta y los segmentos pulmonares (ver imagen derivados de la CCN cardíaca y cresta neural cefálica); así mismo, contribuyen a las valvas de las válvulas semilunares en la base de la vía de salida. La cresta neural cardíaca puede interactuar con el endodermo faríngeo para modificar las señales que conducen a la diferenciación normal de las células del miocardio. Además, están descritas dos oleadas o migraciones dorsolaterales de las células de la cresta neural cardíaca que salen del tubo neural. La migración más temprana contribuye principalmente al tracto de salida cardíaco y arterias del cayado aórtico, mientras que las células de la migración más tardía se incorporan a las glándulas faríngeas (Carlson, 2014).



Esquema la cresta cardiaca y sus derivados.


Elaboración propia, con base en Kirby y Hutson. (2010). Derivados de CCN cardíaca [figura]. Tomada de https://doi.org/10.1016/j.diff.2012.04.005




Cresta neural cefálica.


Elaboración propia, con base en Etchevers et ál. (1999), y Etchevers et ál. (2001). Neural crest cell plasticity and its limits [equema]. Tomado de https://dev.biologists.org/content/131/19/4637




Algunas células de la cresta neural migran ventralmente a la faringe, en los flujos bilaterales que acompañan a los mioblastos derivados de las somitas, y se desplazan cranealmente para formar los músculos intrínsecos de la lengua y los músculos de la hipofaringe. Este es el único caso conocido en el que los músculos derivados de las somitas se relacionan con el tejido conectivo derivado de la cresta neural. Asimismo, la cresta neural cardíaca también origina a las células de Schwann, las cuales están presentes en el hipogloso y otros nervios craneales.

Una alteración en esta región de la cresta neural puede causar defectos de los septos cardíacos (septo aórtico-pulmonar), así como malformaciones craneofaciales y de las glándulas tiroides y timo (síndrome de DiGeorge).

Cresta vagal


Las células de la cresta neural existentes en el tubo digestivo forman el denominado sistema nervioso entérico. El número de las neuronas entéricas se aproxima al existente en la médula espinal. Esta independencia explica la razón de que el intestino pueda mantener su actividad refleja aún en ausencia de las aferencias directas del sistema nervioso central.

Las células que forman las neuronas del sistema nervioso entérico proceden de la cresta circunfaríngea conocida como cresta vagal. Estas células salen de los niveles de los somitos 1 a 7, siguen una vía ventral a través de la parte dorsal de la cresta circunfaríngea, y posteriormente salen de esta vía caudal al arco branquial. La mayoría de estas células se vuelven estrechamente asociadas con el intestino embrionario, pero algunas están implicadas en la formación de los ganglios sensitivos de la raíz dorsal del nervio espinal y la glía asociada.

En el nivel del somito 7, algunas células aún contribuyen a los ganglios simpáticos locales de esa zona. Las células de la cresta neural no están comprometidas a formar el tejido nervioso asociado al intestino antes de que abandonen la médula espinal.

Bajo la influencia del factor neurotrófico derivado de la glía (GDNF), las células de la cresta vagal entran en la región rostral del intestino anterior y comienzan a poblar el mismo.

Dentro de la pared del intestino, las células de la cresta vagal se extienden a lo largo del intestino, deteniéndose cerca del extremo caudal del mismo en la séptima semana del desarrollo. Los precursores neuronales derivados de las células de la cresta vagal, que más tarde serán neuronas parasimpáticas, avanzan en forma de hileras interconectadas mientras siguen proliferando.

El avance de este frente se debe a la proliferación y ocupación de una región despoblada del intestino, más que a una migración dirigida de las células individuales. Cuando el frente de avance llega al ciego, las células se detienen por algunas horas debido a la presencia de determinadas señales locales, antes de extenderse por el futuro colon. Dentro del colon, las células de la cresta vagal contactan finalmente con un pequeño número de células emigradas de la cresta neural sacra; en ese momento, la actividad invasiva cesa, y continúa una nueva organización de los ganglios entéricos. Cuando colonizan por primera vez este órgano, estas células no expresan marcadores neuronales; posteriormente se produce una onda de diferenciación a lo largo del intestino, y las células sintetizan proteínas de los neurofilamentos y empiezan a expresar catecolaminas. Dichas células darán origen al plexo mientérico (Carlson, 2014).

En seguida, se presenta la contribución de las CCN al sistema nervioso entérico. En este esquema del sistema nervioso central y autónomo de un tetrápodo, se muestran tres tipos de células de la cresta neural que se distinguen por su destino.




Elaboración propia, con base en Espinosa, I. et ál. (2017). CCN sistema nervioso entérico [esquema]. Tomado de https://doi.org/10.1073/pnas.1710308114




Como te diste cuenta, es importante describir el origen y desarrollo de las CCN para entender los procesos embrionarios y la evolución de los vertebrados, ya que las CCN contribuyen en la formación de los órganos de los sentidos, el corazón tetracavitario, la inervación autónoma y las estructuras óseas de la mandíbula y el cráneo.

Actividad 3. ¿Qué estructuras se desarrollan a partir de la migración de la cresta neural craneal y del tronco?

Con la TEM, las células son capaces de delaminarse del tubo neural, y es cuando inicia la migración por las rutas establecidas. Esta migración ayuda a determinar los procesos de diferenciación, ya que en cada una de las células se presentan características y funciones determinadas durante el desarrollo embrionario.



Autoevaluación. Principales divisiones, rutas de migración y derivados de la cresta neural

Como has visto, reconocer cada una de las partes que integran la división de las CCN ayuda a comprender los procesos específicos que cada una de ellas cumple; así mismo, también permite identificar su origen para comprender su desarrollo embrionario.

Fuentes de información

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Imagen de portada


Elaboración propia, con base en Barlow, A. y Trainor Lab. (s. f). Migrating neural crest cells (shown in green) in a mouse embryo [imagen]. Kansas. Tomada de https://www.stowers.org/faculty/trainor-lab

Cómo citar

Aguirre, E., Velázquez, A., González, M. y Hofmann, P. (2021). Cresta neural: la cuarta capa germinativa. Unidades de Apoyo para el Aprendizaje. CUAIEED/Facultad de Medicina UNAM. Consultado el (fecha) de (vinculo).