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78 Conceptos básicos
Figura 5-20. Heterotopia en bandas en una
niña (A, B, resonancia magnética en secuencia
FLAIR). El encéfalo presenta anomalías muy
marcadas, los ventrículos son grandes y el córtex
es excesivamente grueso. Obsérvese que hay
1) una capa superficial del córtex, aunque delgada,
2) una capa igualmente delgada de sustancia
blanca interna respecto a esta capa cortical estrecha
(compárese el aspecto de esta capa de
sustancia blanca con la otra sustancia blanca
del hemisferio) y 3) una amplia banda de sustancia
gris interna respecto a la capa de sustancia
blanca.
la esquizencefalia puede ser bilateral, con una pérdida significativa de
tejido cerebral (fig. 5-21D). Estos pacientes tienen diversos déficits
mentales. La esquizencefalia puede deberse a un profundo fracaso de
la migración celular. Una explicación alternativa, que puede ser válida
sobre todo en los casos graves, es que la región afectada no ha recibido
un aporte sanguíneo adecuado durante el desarrollo, lo que daría lugar
a una zona central de necrosis, que se convertiría en un punto delgado
o en un canal abierto, rodeado por una zona de migración neuroblástica
anómala. Las lesiones quísticas causadas por la destrucción tisular se
denominan quistes porencefálicos.
FENÓMENOS CELULARES EN EL DESARROLLO
ENCEFÁLICO
La organización del encéfalo determina su función en última instancia.
Tres parámetros significativos de la organización del encéfalo son:
1) la densidad de neuronas, 2) el patrón de ramificación de axones y
dendritas y 3) el patrón de contactos sinápticos. Estas características
comienzan a desarrollarse hacia el final del período de máxima migración
neuronal en el sexto mes de gestación. Aunque la densidad
neuronal y los patrones básicos del crecimiento axónico y dendrítico
se determinan en los primeros 2-3 años después de nacer, la remodelación
de las conexiones sinápticas continúa durante toda la vida.
Sobreproducción de neuronas y apoptosis
La embriogénesis produce 1,5-2 veces más neuronas de las que están
presentes en el encéfalo maduro. Hacia las 24 semanas de gestación
se han producido casi todas estas neuronas. A continuación se produce
una muerte neuronal selectiva.
La muerte celular programada genéticamente (apoptosis) de las
neuronas es una característica del desarrollo celular en muchas zonas
del encéfalo. A diferencia de la necrosis (muerte celular secundaria a
lesión), la apoptosis requiere la síntesis de proteínas y, por tanto, es
un proceso celular activo.
Algunos factores de crecimiento interrumpen el proceso normal de
apoptosis. El factor de crecimiento nervioso, el factor neurotrófico
derivado del encéfalo y el factor de crecimiento fibroblástico son
conocidos por limitar la muerte celular. Este hallazgo ha llevado a la
idea de que la administración de factores de crecimiento puede bloquear
la muerte celular neuronal que ocurre en ciertas enfermedades
degenerativas.
Crecimiento axónico
Después de que los neuroblastos completan su división celular final y
migran a su ubicación definitiva, empiezan a emitir un único axón con
una o más prolongaciones distales denominadas conos de crecimiento.
Esta extensión en forma de pala del axón en crecimiento es capaz de
avanzar a través de áreas de tejido nervioso o mesenquimatoso en
desarrollo para alcanzar objetivos distantes. La orientación de los conos
de crecimiento se ve influenciada por factores trópicos (que guían una
célula hacia un objetivo particular) y factores tróficos (que mantienen
el metabolismo de una célula o de sus prolongaciones). A medida
que el axón crece puede enviar ramas, cada una con su propio cono
de crecimiento. Algunas ramas pueden terminar en sitios que al final
no estarán inervados por la célula. Por ejemplo, las células del córtex
motor que envían axones a la médula espinal para inervar las motoneuronas
también envían ramas transitorias a las estructuras del tronco
del encéfalo; estas conexiones ectópicas no suelen persistir.
Sinaptogénesis
Una vez que un cono de crecimiento axónico llega a su sitio de terminación
experimenta cambios bioquímicos y morfológicos para
convertirse en un terminal presináptico. De forma similar, la zona
de la neurona diana con la que contacta la prolongación presináptica
empieza a expresar la maquinaria postsináptica característica, como
receptores de neurotransmisores y moléculas segundas mensajeras.
Según una teoría del desarrollo de la sinapsis, existe una competencia
por el espacio sináptico disponible en neuronas diana. Una sinapsis
que se forma se mantendrá sólo si intercambia las señales correctas
con la célula diana. Muchas sinapsis que se forman se pierden después
y se reemplazan por otras sinapsis que pueden tener más éxito.
Por tanto, sólo un subconjunto del gran número de sinapsis que se
forman persiste al final. Este concepto se denomina estabilización
sináptica y requiere 1) una señal generada por la célula presináptica,
posiblemente el neurotransmisor que se utilizará en la sinapsis adulta,
2) un medio para que la célula postsináptica responda a la señal
presináptica y 3) una «señal retrógrada» desde la célula postsináptica
a la célula presináptica para indicar qué contactos deben persistir en
el encéfalo maduro.
Plasticidad y competencia
Un proceso relevante relacionado con el desarrollo de la organización
neuronal es la plasticidad. El encéfalo en desarrollo no es tan vulnerable
a las lesiones como lo es el encéfalo maduro. Los lactantes que
sufren una lesión cortical importante en el período prenatal o posnatal
temprano pueden mostrar una recuperación funcional sorprendente,
con un resultado final de un déficit escaso o nulo. El mecanismo de
la plasticidad se relaciona con alteraciones de la muerte neuronal
selectiva y la simplificación axónica, así como con el mantenimiento de
ramas axónicas transitorias y sinapsis que de otra manera se perderían,
como se ha descrito previamente.
Un ejemplo de plasticidad y de competencia por el espacio sináptico
es el desarrollo de las conexiones corticales visuales. Las fibras