Mesencefalo fetale

Il sistema nervoso centrale (SNC) origina alla 4-5^a settimana di gestazione dalla placca neurale, un ispessimento a forma di racchetta dell’ectoderma dorsale del feto al davanti del nodo di Hensen e della linea primitiva. La placca neurale si ispessisce e si approfonda trasformandosi in doccia neurale che chiudendosi forma il tubo neurale. La fusione inizia nella regione cervicale e procede in direzione cefalo-caudale.  

La mancata chiusura delle creste neurali inferiori  è causa di spina bifida, meningocele e mielomeningocele.  

La mancata chiusura delle pliche superiori può essere causa dell’anencefalia. All’epoca della chiusura del tubo neurale (4 w)  il CRL fetale misura 3 mm.

Alla 6ª settimana di età gestazionale il tubo neurale si dilata dando origine a tre vescicole separate da due solchi: prosencefalo, mesencefalo e romboencefalo.

Nel corso della 7ª settimana di età gestazionale il tubo neurale si piega in avanti fino a che i 2/3 superiori formano un angolo di 70° circa con il terzo posteriore. 

All’8^a w la prima e l’ultima delle tre vescicole si dividono ognuna in due: il prosencefalo si divide in telencefalo e diencefalo, il romboencefalo si divide in cervelletto e mielencefalo (ponte, bulbo e midollo) mentre il mesencefalo rimane unico.

Ecograficamente, alla 7-8^a settimana la formazione encefalica più evidente è il romboencefalo che appare come una cavità di forma romboidale.

Successivamente il telencefalo si divide sul piano sagittale dando origine ai due emisferi cerebrali. Dal diencefalo si originano i talami, dal mesencefalo i peduncoli cerebrali, la lamina quadrigemina e l’acquedotto di Silvio mentre dal romboencefalo origina il cervelletto, il ponte, il midollo allungato e, dalla porzione rostrale del bulbo, il midollo spinale.

L’epoca più idonea per lo studio dell’encefalo fetale in utero va dalla 18ª all 32ª w perché:

1. il Liquido amniotico è più abbondante;
2. frequentemente il feto è in posizione podalica;
3. la parete addominale materna non è eccessivamente convessa ed è facilmente comprimibile;
4. il feto alterna lunghi periodi di attività a lunghi periodi di quiete e durante questi ultimi è facile studiare l’encefalo.

Il mesencefalo, “cervello di mezzo” costituisce la parte più alta del tronco encefalico, sopra il ponte, al disotto dell’ipotalamo e davanti al cervelletto; è contenuto, come tutto il tronco encefalico, nella fossa cranica posteriore. Nel mesencefalo vengono convenzionalmente distinte due parti, i peduncoli cerebrali lateralmente e tra essi  il tetto del mesencefalo detto anche  lamina quadrigemina. I peduncoli cerebrali sono ulteriormente divisi dalla sostanza nera in una parte anteriore detta piede (crus cerebri) e in una parte posteriore detta tegmento.  Nel mesencefalo è sono contenute anche le radici del III° e del IV° paio di nervi cranici, ovvero l’oculomotore e il trocleare.

L’ecografia del mesencefalo fetale è parte integrante della valutazione neurosonografica del secondo trimestre (19-22 settimane), fondamentale per escludere malformazioni cerebrali. Si visualizza sul piano assiale trans-talamico o meglio sul piano assiale utilizzato per identificare il plesso coroideo, confermare la simmetria cerebrale e misurare le dimensioni della testa. Il mesencefalo è visualizzato immediatamente sotto al piano in cui viene misurato il diametro biparietale.

Sul piano assiale transtalamico, il mesencefalo appare tra il talamo e il cervelletto. Si studiano i peduncoli cerebrali e l’acquedotto di Silvio (potenziale sede di stenosi), valutando anche la cisterna interpeduncolare e la cisterna quadrigeminale, il tegmento, la substantia nigra (produzione di dopamina) e i nuclei rossi di forma cilindroide, situati nella metà rostrale del tegmento all’altezza dei tubercoli quadrigemini (o collicoli) superiori.

La cisterna interpeduncolare è un’ampia dilatazione dello spazio subaracnoideo situata alla base del cervello, compresa tra i peduncoli cerebrali del mesencefalo. Contiene liquido cefalorachidiano (liquor), la biforcazione dell’arteria basilare, arterie cerebrali posteriori, comunicanti posteriori e il nervo oculomotore (III NC).

Cisterna quadrigeminale  (impari): tra collicoli, sotto allo splenio del corpo calloso e sopra il verme cerebellare e tetto del mesencefalo e posteriormente al III° ventricolo.

Il mesencefalo svolge un ruolo fondamentale nell’elaborazione delle informazioni sensoriali e nel controllo dei movimenti.

STRUTTURE ANTERIORI DEL MESENCEFALO:

1. I peduncoli cerebrali sono due grosse formazioni nervose cilindriche poste sulla faccia anteriore del mesencefalo, nel tronco encefalico, sopra al ponte. I peduncoli cerebrali, destro e sinistro, rappresentano la parte ventrale del mesencefalo. Si continuano con la parte dorsale del mesencefalo, la lamina quadrigemina, senza una vera e propria interruzione.   Costituiti da fasci discendenti dai due emisferi cerebrali dx e sx (fasci cortico-spinali, cortico-bulbari), con una lunghezza di 16-18 mm, collegano il telencefalo al ponte e al midollo spinale, svolgendo un ruolo cruciale nella trasmissione dei segnali motori e nel controllo dei movimenti. Ogni peduncolo è composto dal crus cerebri (piede, anteriormente) e dal tegmento (posteriormente), separati dalla sostanza nera (substantia nigra), fondamentale per la produzione di dopamina. Portandosi in alto, i peduncoli cerebrali divergono delimitando un’area triangolare a base superiore, la fossa interpeduncolare. Ciascun peduncolo cerebrale è circoscritto medialmente da un solco che, costeggiando la fossa interpeduncolare, si porta in alto ed in fuori: è il solco del nervo oculomotore. La faccia posteriore dei peduncoli cerebrali corrisponde allo splenio del corpo calloso.
2. Il tegmento: è la parte posteriore dei peduncoli cerebrali, posta dietro alla substantia nigra e davanti all’acquedotto di Silvio. E’ formata dalla formazione reticolare e di altre fibre nervose, note con il termine di nuclei rossi. Il nucleo rosso deve il suo nome al colorito rossiccio, dovuto alla presenza di ferro, e agisce come stazione intermedia del sistema extrapiramidale, integrando informazioni da cervelletto e corteccia.   Inoltre, è il punto di partenza del III paio di nervi cranici (oculomotore).

STRUTTURE POSTERIORI o DORSALI DEL MESENCEFALO:

• Il tetto del mesencefalo (o lamina quadrigemina): è una struttura situata sulla faccia posteriore del mesencefalo e costituita da 4 rilievi rotondeggianti detti tubercoli quadrigemini  o  collicoli, due superiori e due inferiori separati da un solco crociato, che servono alla trasmissione del segnale nervoso. Sotto i collicoli inferiori ci sono le radici del IV paio di nervi cranici (nervo trocleare).

STRUTTURE CRANIALI DEL MESENCEFALO:

• La substantia nigra (o sostanza nera): composta dalla pars compacta e dalla pars reticulata, appartiene al mesencefalo solo dal punto di vista anatomico, in quanto dal punto di vista funzionale è parte dei gangli della base.
• L’acquedotto di Silvio (o dotto mesencefalico): è un canale che mette in comunicazione il III° ventricolo cerebrale con il IV° ventricolo che è situato davanti al cervelletto e dietro al ponte.

Il dotto mesencefalico svolge un ruolo chiave nella circolazione del liquido cerebro-spinale che, secreto  dai plessi coroidei, nei ventricoli cerebrali laterali, defluisce, grazie ai forami interventricolari di Monro, nel III° ventricolo cerebrale per poi giungere, tramite l’acquedotto di Silvio, al IV° ventricolo cerebrale.

Il liquido cefalo-rachidiano protegge il cervello dagli shock, fornisce nutrienti essenziali alle cellule cerebrali e consente di eliminare le scorie metaboliche e tossine dal sistema nervoso centrale. La sua ostruzione è causa di idrocefalia. La stenosi dell’acquedotto può portare a un accumulo di liquido cerebrospinale nel cervello, con conseguente aumento della pressione intracranica. Ciò può causare sintomi come forti mal di testa, nausea, vomito e problemi di vista.

L’acquedotto di Silvio come i peduncoli cerebrali ecograficamente sono visibili tramite una sezione trasversale del tronco encefalico a livello talamico.  L’acquedotto è visualizzato come una  “scatola” ecogena che attraversa il mesencefalo in senso longitudinale.

L’acquedotto di Silvio è  un punto di riferimento ecografico per le malformazioni del tubo neurale nel primo trimestre di gravidanza. In particolare si ricorre alla misurazione della distanza  fra la parete posteriore dell’acquedotto silviano e l’occipite (AOS-occipite): una diminuzione di tale parametro indica uno spostamento del mesencefalo in senso posteriore e costituisce come detto un segno precoce di malformazione del tubo neurale.  Parallelamente si presentano altri segni precoci di patologia  del tubo neurale: “translucenza intracranica”, ovvero la dimensione anteroposteriore del quarto ventricolo sul piano sagittale, del cervelletto e della cisterna magna, tutti ridotti. Questi  segni riscontrabili nel I° trimestre consentono una diagnosi precoce mentre i classici segni del “limone” e della “banana” difficilmente possono apprezzarsi prima del II° trimestre.

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