Développement du tube neural, polarité et segmentation - Cours 3 Flashcards
Quand et quoi fait la neurulation primaire?
Semaine 3-4
La partie crâniale qui formera les deux hémisphères cérébraux, le tronc cérébral ainsi que le cervelet et la moelle épinière
Quand et quoi fait la neurulation secondaire?
Semaine 5
L’extrémité caudale de la moelle épinière, incluant la plupart des régions sacrale et coccygienne (9 derniers vertèbres)
Qu’est-ce qui se développe au stade 7 de la neurulation?
Environ 19 jours
Plaque neurale
Qu’est-ce qui se développe au stade 9 de la neurulation?
Environ 25 jours
Élévation des bourrelets neuraux
Gouttière neurale grâce à des charnières
Qu’est-ce qui se développe au stade 8 de la neurulation?
Environ 23 jours
Bourrelets neuraux et gouttière neurale
Qu’est-ce qui se développe au stade 10 de la neurulation?
Environ 28 jours
Fusion des bourrelets neuraux
Formation du tube neural
Qu’est-ce qui se développe aux stades 11 à 13 de la neurulation?
Fermeture du neuropore rostral
Fermeture du neuropore caudal
Neurulation secondaire
Fermeture complète du tube neural
Que se produit-il lors de la neurulation primaire (semaine 3-4)
Formation des bourrelets neuraux et de la gouttière neurale
Charnière médiane (MHP, median hinge point)
2 charnières dorsolatérales (DLHP, dorsolateral hingepoints)
Élongation et rétrécissement de la plaque neural et du tube neural
Fusion des bourrelets neuraux
Que se produit-il lors de la neurulation secondaire (semaine 5)
Invagination de la plaque neurale dans son segment caudal générant l’éminence caudale qui, après sa canalisation, s’unit au canal neural
Quels sont les charnières présentes au niveau crânial?
MHP et DLHP
Quels sont les charnières présentes au niveau spinal?
Rostral : Seulement MHP
Intermédiaire : MHP et DLHP
Caudal : Seulement DLHP
Quelles sont les voies moléculaires qui contrôlent la distribution de MHP et DLHP le long de l’axe embryonnaire?
Au niveau caudal, BMP inhibe la formation des charnières DLHP, et le notochord émet SHH (beaucoup) pour former MHP
Au niveau intermédiaire, Noggin surpasse l’effet de BMP, formant ainsi DLHP, et la notochord continue de produire du SHH pour former MHP
Au niveau rostral, la notochord est moins présente et n’émet donc pas SHH ce qui inhibe la formation de MHP. Cependant, le Noggin continue de surpasser l’effet de BMP et fait donc DLHP
Quelles sont les deux étapes de la formation des charnières?
La plaque neurale s’allonge au niveau basal, puis il y a une constriction apicale des cellules neuroépithéliales
Quelles sont les 3 théories expliquant la constriction apicale des cellules neuroépithéliales?
1- Constriction et enrichissement de l’actine avec la myosine musculaire au niveau apical. C’est la théorie la plus acceptée, puisque si l’on inhibe l’actine, la constriction ne se fait pas
2- Augmentation de l’adhérence cellulaire, changeant la forme de la cellule
3- Ne change pas de volume ou de superficie de la cellule, mais change de rotor
Quelles sont les étapes de la constriction apicale des cellules neuroépithéliales?
1- De fines bandes circulaires de filaments d’actine à la jonction apicale. Les microtubules sont distribués de manière diffusive dans le cytoplasme
2- Y-tubuline non centrosomiques sont distribuées amicalement. Les microtubules non centrosomiques polymérisent et s’assemblent parallèlement à l’axe apicobasal avec Shroom3
3- Les bandes de filament d’actine s’épaississent. La myosine II non musculaire glisse activement et génère une force contractile le long des filaments apicaux d’actine alors que les apex des cellules deviennent de plus en plus resserrés. (La myosine glisse vers apical et quand les gênes sont activés il y a une contraction de l’actine-myosine et un changement de forme de la cellule)
Que se passes-t-il lorsqu’il y a un mutant +/- de Shroom3 (pénétrance)?
8% encéphalie moins sévère
12% défauts de fermeture ventrale
Que se passes-t-il lorsqu’il y a un mutant -/- de Shroom3 (pénétrance)?
100% encéphalie
87% fentes cranio-faciales
23% spina bifida
Létal
Tube neural ne se fusionne pas
Comment se fait l’extension convergente?
Les cellules s’allongent dans la partie médiane, migrent et s’intercalent entre-elles en se rapprochant de la ligne médiane
Cela cause une extension tout le long de l’axe A-P
Qu’est ce que PCP?
Polarité cellulaire planaire
Processus par lequel les cellules sont polarisées dans le plan de l’épithélium, perpendiculaire à la polarité apicobasale
Donnez des exemple de PCP chez les vertébrés
Les cheveux de la peau
Les cellules cillées sensorielles de la cochlée
Quels gênes sont essentiels pour la PCP de l’extension convergente dans la neurulation?
Fzd-Dsh
Vang-Pk
Que cause un défaut d’extension convergente?
Des anomalies du tube neural
Que cause des mutations des gènes de la voie PCP?
Des anomalies du tube neural :
Défaut de la voie convergente donne la forme la plus sévère d’anomalie cérébrale
Létal
Le tube neural reste ouvert dans la partie caudale
Quelle voie de signalisation est importante pour la PCP de l’extension convergente dans la neurulation?
Wnt non canonique PCP avec des effecteurs
Affecte le cytosquelette
Quelles protéines sont essentielles à l’adhésion cellulaire pour la fusion des bourrelets neuraux?
Eph/ephrin
Cadhérins
Protéases (détachement du tube neural)
GTPase : rac
Quels sont les points de fermeture du tube neural?
Site 1 : Finition de la fusion au rhombocéphale et la fermeture se fait vers postérieur et antérieur
Site 2 : Entre le mésencéphale et le rhombencéphale : progresse dans les 2 directions
Site 3 : Présencéphale, progresse vers le haut
Quels maladies peuvent arrivées si les points de fermeture du tube neural son défectueux?
Site 1 antérieur : Craniorachischisis
Site 1 postérieur : Spina bifida
Site 2 : Anencéphalie
Quelles sont les étapes de la neurulation secondaire?
1- Éminence caudale mésenchymateuse pleine (groupe de cellules mutlipotentes prolifère pour condenser l’éminence et change pour être neuroépithéliales)
2- Éminence caudale creuse (formation d’un canal)
3- Le canal neural s’unit à l’éminence caudale du tube neural
Donnez 6 exemples d’anomalies du tube neural
1- Anencéphalie : Défaut de la partie crânienne
2- Craniorachischisis : Arrive 1% du temps
3- Spina bifida ouverte : Viable, mais chaise roulante
4- Iniencéphalie : Affecte crâne et moelle
5- Encephalocele
6- Spina bifida fermée : Anomalie de neurulation secondaire. Formes sévères possibles
De quoi les anomalies du tube neural sont-elles le résultat? Comment les différencier?
D’uen défaillance partielle ou complète de la fermeture du tube neural pendant l’embryogenèse et peuvent se produire à tous les niveaux de l’axe rostrocaudal
Dépend de la localisation de fermeture et si elles sont ouvertes ou fermées
Quelle type de maladie représente le groupe le plus commun et le plus sévère des malformations du SNC chez l’homme?
Les anomalies du tube neural
Touche 1-2 enfants par 1000 naissances et présentent une cause majeure de la mortalité périnatale
Canada : 0.6 par 1000 en 2002
Qu’est-ce qui peut diminuer l’incidence des ATN?
Une consommation péri-conceptionnelle de l’acide folique
Diminue jusqu’à 60-70%
Quels facteurs génétiques prédisposent aux ATN?
Constriction apical au DLHP
Signalement PCP
Chez la mouche, que forme le cordon de nerf ventral?
Environ 30 neuroblastes delaminent dans chaque hémisegment. Ces unités segmentaires relativement uniformes appelées neuromères forment le cordon de nerf ventral. Chaque neuromère correspondant à un segment corporel du tronc (thorax et abdomen)
Chez la mouches, que forme le cerveau?
100 neuroblastes
Quelles sont les 3 zones du cerveau de la mouche?
De périphérique à central :
Vision
1ère antenne
2e antenne et système digestif
Les mécanismes qui contrôlent le développement régional du système nerveux sont fortement liés…
Aux mécanismes qui établissent les axes embryonnaires : l’axe Antéro-Postérieur et Dorsal-Ventral
À quoi est fortement lié la segmentation?
À la formation de l’axe antéro-postérieur de l’embryon
Comment se fait la segmentation?
Une chaîne d’activations transcriptionnelles divise progressivement l’embryon en domaines de plus en plus petits. Chaque domaine a un profil d’expression génique spécifique et une identité unique
Avant fertilisation, il y a une distribution des gènes pour créer une polarité : bicoid (antérieur) et nanon (postérieur) - Effet maternel
Une fois ces gènes activés, ils induisent d’autres gènes, tel les gènes GAP, qui divisent encore plus
Une fois activés, les gènes GAP activent les gènes Pair-rule qui segmente encore plus, puis d’autres gènes qui fait encore plus de segmentation, créant des zones avec des fonctions de plus en plus précises (gènes de polarité segmentaire et gènes homéotiques)
Quels gènes sont-ils responsables de spécifier l’identité unique à chaque domaine?
Gènes homéotiques
Comment a-t-on identité le rôle des gènes homeobox (Hox) dans le contrôle de l’identité relative des différents segments?
Par l’analysèrent des mutante de la mouche
Que se passe-t-il, chez les mouches,, si on a plus de gènes Hox?
Si on enlève Ubx (Hox agit dessus), Ultrabithorax qui donne 2 ailes de plus
Antennapedia qui forme plus de pates
Elimination de tous les gènes Hox = tous les segments sont identiques
Comment sont organisés les gènes Homeobox?
En groupe, d’une façon linéaire sur les chromosomes dans l’ordre de leur expression le long de l’axe antéro-postéreur de l’animal
Haut degré de conservation
Chez les vertébrés en tout cas