الطية العصبية

تبدأ عملية تكوين الطية العصبية بإطلاق الكالسيوم من داخل الخلايا. يتفاعل الكالسيوم المُطلق مع بروتينات تُعدّل خيوط الأكتين في النسيج الظهاري الخارجي، أو الأديم الظاهر، لتحفيز حركات الخلايا الديناميكية اللازمة لتكوين الطية. ^{[ 6 ]} ترتبط هذه الخلايا معًا بواسطة الكادهيرين (وتحديدًا الكادهيرين E والكادهيرين N)، وهما نوعان من البروتينات الرابطة بين الخلايا. عندما تتقارب الخلايا الموجودة في قمم الطيات العصبية، فإنّ انجذابها لجزيئات الكادهيرين المتشابهة (الكادهيرين N) هو ما يسمح لها بالارتباط ببعضها. وبالتالي، عندما تبدأ الخلايا السلفية للأنبوب العصبي في التعبير عن الكادهيرين N بدلًا من الكادهيرين E، يتسبب ذلك في تكوين الأنبوب العصبي وانفصاله عن الأديم الظاهر واستقراره داخل الجنين. ^{[ 1 ]} عندما تفشل الخلايا في الارتباط بطريقة لا تُعدّ جزءًا من المسار الطبيعي للنمو، قد تحدث أمراض خطيرة.

تبدأ عملية الطي عندما ترتبط الخلايا الموجودة في المنطقة المركزية من الصفيحة العصبية، وهي خلايا نقطة الارتكاز الوسطى، بالحبل الظهري أسفلها. يُنشئ هذا الارتباط نقطة ارتكاز مركزية لحدوث عملية الطي، مما يؤدي لاحقًا إلى تكوين الأخدود العصبي . ومع استمرار امتداد الطيات العصبية، تتشكل نقاط ارتكاز ظهرية جانبية، مما يسمح للطيات بالانحناء لتكوين بنية أنبوبية الشكل. وعندما تتلامس قمم الطيات (المعروفة بمناطق العرف العصبي)، فإنها تندمج وتلتف، مكونة الأنبوب العصبي أسفل طبقة البشرة المتكونة حديثًا. ^{[ 7 ]}

تكمن الآلية الجزيئية وراء هذه العملية في التعبير عن البروتينات المورفوجينية العظمية (BMPs) وكبحها. تُعدّ BMPs عائلة واسعة من البروتينات التي تؤدي وظائف عديدة خلال مراحل نمو الجنين، بما في ذلك تحفيز نمو الغضروف والعظم. وللسماح بنمو الأنسجة العصبية الأولية، بدلاً من الأنسجة العظمية أو الغضروفية الأولية، ينخفض ​​التعبير عن BMPs في الصفيحة العصبية، وتحديدًا على طول الخط الإنسي، حيث سيتشكل الأخدود العصبي قريبًا. تعمل البروتينات المُنتجة من جيني Noggin و Chordin على تثبيط هذه البروتينات، مما يسمح لاحقًا بالتعبير عن جينات التمايز العصبي، مثل SOX . تُشفّر هذه الجينات عوامل نسخ تُغيّر التعبير الجيني لهذه الخلايا، مما يدفعها نحو التمايز إلى خلايا عصبية. ^{[ 8 ]} تسمح عملية تثبيط BMPs هذه بتثبيت خلايا نقطة المفصل الإنسي، مما يوفر للطيات العصبية الأساس اللازم لحدوث الطي والانغلاق. يؤدي كل من بروتينَي نوغين وكوردين أدوارًا أخرى في عملية تكوين الأنبوب العصبي، بما في ذلك تحفيز خلايا العرف العصبي على الهجرة من الأنبوب العصبي المتشكل حديثًا. ^{[ 9 ] [ 10 ]} كما يلعب جين سونيك هيدجهوج دورًا في تثبيط التعبير عن بروتين BMP، وتكوين نقطة الارتكاز الوسطى مع تثبيط تكوين نقاط الارتكاز الظهرية الجانبية، وضمان الإغلاق السليم للطيات العصبية. ^{[ 11 ]} يُعتقد أن الصفيحة قبل الحبلية، والحبل الظهري، والأديم الظاهر غير العصبي أنسجة محفزة مهمة تطلق هذه الإشارات الكيميائية، لتحفيز طي الصفيحة العصبية. ^{[ 8 ]}

يعود الالتصاق النهائي للطيات العصبية المتقاربة إلى أنواع مختلفة من البروتينات الرابطة بين الخلايا. فعلى سبيل المثال، يوجد الكادهيرين وجزيئات مستقبلاته (CAM) بنوعين في النسيج السلفي العصبي: يحافظ الكادهيرين-E على التصاق خلايا الصفيحة العصبية والطبقة الخارجية المحيطة بها، بينما يقوم الكادهيرين-N بالوظيفة نفسها لخلايا الطية العصبية. ولا تستطيع الارتباط إلا الخلايا التي تُعبّر عن النوع نفسه من الكادهيرين؛ ولأن قمم الطيات العصبية تُعبّر عن الكادهيرين-N، فإنها قادرة على الاندماج لتكوين طبقة متصلة من الخلايا. وبالمثل، فإن هذا التقارب المتناقص بين الخلايا التي تُعبّر عن أنواع مختلفة من الكادهيرين هو ما يسمح لخلايا الأنبوب العصبي السلفية بالانفصال عن الطبقة الخارجية، مُشكّلةً الأنبوب العصبي داخل الجنين والبشرة الحقيقية خارجه. ^{[ 1 ]} هناك مجموعة أخرى من الجزيئات المشاركة في اندماج الطيات العصبية، وهي جزيئات الإيفرين ومستقبلاتها من نوع إيف، والتي تلتصق بطريقة مشابهة لجزيئات الكادهيرين المذكورة أعلاه. ^{[ 8 ]}