NEURULASI PADA MANUSIA

Gambar Neurulasi

Neurulasi merupakan proses dimana lapisan sel-sel ektodermal di ubah menjadi tubulus neuralis. Proses neurulasi diawali dari oembentukan lamina neuralis kemudian mengalami invaginasi menjadi sulkus neuralis dan tebentuk tubulus neuralis. Neurulasi sangat berhubungan erat dengan gastrulasi. Pada akhir gastrulasi terbentuklah nerve cord dan notochord. Nerve cord sendiri berasal dari ektoderm sedangkan notochord berasal dari lempengan ektoderm bagian dorsal. Pada manusia khususnya, proses ini dimulai pada minggu ketiga setelah pembuahan.

Proses neurulasi merupakan suatu proses yang kompleks sehingga apabila mengalami kelainan biasanya disebabkan oleh multifaktor. Proses neurulasi dapat dibedakan menjadi tiga elompok, yaitu dua kelompok utama dan satu kelompok khusus.

          1.         Neurulasi primer, bumbung neural dibentuk dengan cara pelipatan keping neural dan bertemunya kedua lipatan itu. Cara ini palingumum ditemukan diantara berbagai kelompok hewan, yaitu amfibia, reptilia, aves dan mamalia termasuk manusia.

          2.         Neurulasi sekunder, bumbung neural atau salurannya terbentuk oleh adanya kavitasi (pembentukan rongga) di dalam kelompo sel ektoderm neural yang memadat, misalnya pada pisces. Selain pada hewan yang khusus, kedua neurulasi ini dapat juga ditemui dalam satu embrio. Neurulasi primer berlangsung di bagian anterior (kepala dan tubuh) sedangkan neurulasi sekunder terdapat di bagian posterior tubuh dan ekor.

          3.         Pembentukan bumbung dengan adanya pemisahan (peninggian) epidermis yang membatasi keping neural. Cara ini dilakukan oleh embrio amfioksus. Peninggian episermis juga disebut sebagai lipatan neural temporer yang akan bertem di bagian mediodorsal dan menjadi atap di atas keping neural yang sudah melipat dan melekuk,membentuk lipatan neural dan lekuk neural biasa yang sama kejadiannya pada neurulasi primer. Kedua lipatan neural ini akan bertemu satu sama lain membentuk bumbung neural. Selanjutnya atap epidermis akan terpisah dari bumbung neural.

Proses Neurulasi

Proses Neurulasi dan hasil akhir dari Neurulasi

(Cristagalli, 2010)

Proses neurulasi diawali dengan adanya induksi dari notocord sebagai induktor terhadap ektoderm neural yang terletak diatasnya, yang berperan sebagai jaringan. Induksi memperlihatkan adanya tingkatan. Induksi paling awal oleh induksi dan disebut sebagai induksi primer sedangkan induksi-induksi selanjutnya disebut induksi sekunder. Tanpa adanya induksi neural, induksi-induksi selanjutnya, terutama yang terjadi pada tahap organogenesis, tidak dapat berlangsung dan embrio tidak akan berkembang lanjut secara sempurna. Kebanyakan proses induksi ini berisfat instruktif dan sisanya permisif.

Setelah mengalami induksi primer, selanjutnya ektoderm neural akan mengalami perubahan, antara lain sel-selnya meninggi menjadi silindris dan berbeda dari sel-sel ektoderm bakal epidermis yang berbentuk kubus. Perubahan sel-sel melibatkan pemanjangan mikrotubul, yaitu salah satu komponen sitoskelet. Meningginya sel-sel keping neural (neural plate) menyebabkan keping neural menjadi sedikit terangkat dari ektoderm disampingnya. Sebagai respon terhadap induksi, sel-sel keping neural mensintesis RNA baru dan terdeterminasi untuk berdifferensiasi menjadi bakal sistem saraf pusat. Kedua bagian tepi keping neural melipat menjadi lipatan neural, mengapit keping yang melekuk, yaitu lekuk neural (neural groove). Kedua lipatan neural (neural fold) akan bertemu berfusi di bagian mediodorsal embrio sehingga terbentuk bumbung neural seperti tampak pada tahap-tahap pembentukan bumbung neural (neural tube). Bersamaan dengan terbentuknya bumbung neural, maka sel yang merupakan turunan dari ektoderm mengalami perubahan menjadi neural crest. Neural crest nantinya akan berkembang menjadi ganglion dan pigmen kulit pada manusia.  Pada tingkat awal, rongga dalam dari neural tube masih berhubungan dengan rongga enteron melalui neurenteric canal yang kelak akan lenyap karena enteron membentuk lubang baru yang menghubungkannya dengan dunia luar, yaitu lubang anus.

Proses Pelipatan Sel
(Cristagalli,2010)

Sejak tahap lipatan neural, bahkan mungkin sejak keping neural, sudah tampak bahwa bagian neural anterior lebih melebar dan akan membentuk otok, sedangkan bagian posterior lebih sempit yaitu bakal medulla spinalis atau sumsum tulang belakang, atap arkenteron pada awalnya adalah notocorda, tetapi kemudian menjadi endoderm sebagai hasil proliferasi endoderm faring kea rah posterior. Kemudian menjadi bumbung neural berlansung, mula-mula sekali di perbatasan antara bakal otak dan baal sumsum tulang belakang, kemudian beranja ke arah anterior dan posterior.

Akhir-akhir ini diketahui bahwa penutupan bumbung nural pada manusia memperlihatkan pola yang berbeda dengan hewan lain, karena awal penutupannya berlangsung pada tempat-tempat yang berbeda sepanjang sumbu anterior-posterior. Pada ujung anterior dan ujung posterior untuk sementara tampak bagian yang masih terbuka berupa lubang atau poros dan masing-masing disebut neuroporus anterior dan neuroporus posterior. Bumbung neurol anterior akan berdifferensiasi menjadi beberapa wilayah otak.

                       

Perkembangan Otak Manusia

(Kusdianto, 2000)

Otak berkembang dari neural tube bagian anterior. Bagian anterior ini lebih besar dan berkembangnya lebih cepat dibandingkan dengan bagian posterior yang panjang dan menyempit dan kemudian menjadi spinal cord (sumsum tulang belakang).

Persyarafan tubuh merupakan cabang-cabang dari neural tube yang mengalami differensiasi. Setiap benang syaraf  terdiri dari dari seberkas serabut syaraf yang tersusun dari sel-sel syaraf yang terjadi setelah adanya differensiasi perkembanganotak dan sumsum tulang belakang. Notochord tidak bersegmendan dapat dijumpai pada semua hewan vertebrata dalam masad embrional yang membunjur sepanjang embrio diantara neural tube dan archenteron. Adanya notochord pada vertebrata sangat singkat dan kemudian  diganti seluruhnya dengan vertebral culomn (tulang belakang) yang bersegmen (kecuali pada amphioxus dewasa masih terdapat notochord dan tidak diganti dengan tulang belakang).

Kelainan-kelainan yang Disebabkan Oleh Gangguan Pada Proses Neurulasi

Kelainan akibat gangguan neurulasi

(Jeniff, 2009)

Proses neurulasi yang tidak sempurna dapat menyebabkan kelainan-kelainan pada fetus yang sedang dalam tahap perkembangan. Kelainan-kelainan itu antara lain :

         1.         Anencephaly adalah sepalik gangguan yang dihasilkan dari sebuah cacat tabung saraf yang terjadi ketika batok kepala (kepala) ujung tabung saraf gagal menutup, biasanya antara tanggal 23 dan 26 hari kehamilan, yang mengakibatkan tidak adanya bagian besar dari otak , tengkorak, dan kulit kepala. Anak-anak dengan gangguan ini dilahirkan tanpa otak-depan, bagian terbesar dari otak yang terdiri terutama dari otak belahan otak (yang mencakup neokorteks, yang bertanggung jawab untuk tingkat lebih tinggi kognisi, yaitu, berpikir)

         2.         Spina Bifida (Sumbing Tulang Belakang) adalah suatu celah pada tulang belakang (vertebra), yang terjadi karena bagian dari satu atau beberapa vertebra gagal menutup atau gagal terbentuk secara utuh. Penonjolan dari korda spinalis dan meningens menyebabkan kerusakan pada korda spinalis dan akar saraf, sehingga terjadi penurunan atau gangguan fungsi pada bagian tubuh yang dipersarafi oleh saraf tersebut atau di bagian bawahnya. Gejalanya tergantung kepada letak anatomis dari spina bifida. Kebanyakan terjadi di punggung bagian bawah, yaitu daerah lumbal atau sakral, karena penutupan vertebra di bagian ini terjadi paling akhir. 

         3.         Mielokel, jenis spina bifida yang paling berat, dimana korda spinalis menonjol dan kulit diatasnya tampak kasar dan merah. Gejalanya berupa:

- penonjolan seperti kantung di punggung tengah sampai bawah pada bayi baru lahir

- jika disinari, kantung tersebut tidak tembus cahaya

- kelumpuhan/kelemahan pada pinggul, tungkai atau kaki, penurunan sensasi

- inkontinensia uri (beser) maupun inkontinensia tinja

- korda spinalis yang terkena rentan terhadap infeksi (meningitis).

Video Neurulasi

Sumber : http://www.youtube.com/watch?v=UgT5rUQ9EmQ