Generalità dei processi cellulari di sviluppo del sistema nervoso

La formazione del sistema nervoso si svolge in una serie di fasi:
1) proliferazione dei precursori neuronali, che inizia con la neurulazione e prosegue nelle fasi di sviluppo seguenti. Questo processo si osserva fino a circa 6 mesi di vita fetale e determina l’aumento del numero dei precursori neuronali che formeranno le cellule neuronali e gliali del sistema nervoso. Le divisioni cellulari dei precursori avvengono secondo 2 assi alternativi: orizzontalmente con la formazione di 2 nuovi precursori fra loro appaiati a loro volta proliferanti e verticalmente, con la formazione di 2 cellule fra loro diverse: una continua a proliferare, l’altra percorre le fasi successive del differenziamento;
2) induzione del differenziamento e migrazione delle cellule indotte nello spessore del sistema nervoso in formazione. Tale fase è molto evidente nelle regioni del sistema nervoso che presentano una struttura stratificata. La migrazione avviene grazie alla formazione di un particolare tipo di cellule gliali dette cellule radiali della glia o glia radialea, le quali costituiscono un’impalcatura nello spessore del tubo neurale. Su tale impalcatura le cellule nervose si muovono grazie a complesse interazioni fra fattori proteici di membrana che mediano l’adesione cellulare fino al raggiungimento della posizione finale, adeguata per la prosecuzione del loro differenziamento;
3) differenziamento e formazione degli assoni e delle sinapsi o sinaptogenesi. In questa fase i neuroni completano il differenziamento, assumendo specifici fenotipi dal punto di vista morfologico e funzionale, ed emettono i loro assoni proiettandoli in prossimità di specifiche cellule bersaglio e stabilendo connessioni sinaptiche con tali cellule; queste attività sono evidenti dal sesto mese di vita fetale e proseguono dopo la nascita per molti mesi;
4) rifinitura delle connessioni sinaptiche e morte dei neuroni eccedenti e/o ectopici. Si verificano i processi di eliminazione di numerosi contatti sinaptici, prodotti inizialmente in numero molto elevato, e di vera e propria selezione dei neuroni sulla base dell’efficienza delle connessioni da essi formate. Il processo di riduzione del numero delle sinapsi, o potatura (pruming), porta all’aumento di efficienza delle connessioni residue, che si ritroveranno infine nel sistema nervoso maturo. Allo stesso tempo, i neuroni connessi in maniera ottimale con le cellule bersaglio continuano lo sviluppo, mentre tutti gli altri vanno incontro a morte cellulare (apoptosi).