formation du squelette cranio-facial Flashcards
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
embryo
J18-J21
2 évènements importants :
➢ Différenciation du neuroectoderme, formation des crêtes neurales et
fermeture du tube neural.
➢ Différenciation du mésoderme intra-embryonnaire, en 4 masses.
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
embryo
J21
part 1
La notochorde induit l’ectoderme à devenir le neurectoderme
→ à l’origine du tube neural + plaque neurale
o Macroscopiquement, le bourrelet neural délimite la plaque neurale, qui s’allonge dans le sens antéro-postérieur et s’invagine, formant un sillon médian : la gouttière neurale
En vue transversale : invagination de la gouttière neurale qui va se refermer pour former le tube neural
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
embryo
J21
part 2
Des amas de cellules se détachent des lèvres latérales de la plaque neurale, constituant les crêtes neurales
➔ En quittant le neuroectoderme, les cellules des crêtes neurales perdent leur caractère cohésif
La lame mésodermique primitive qui sépare l’ectoderme de l’endoderme, se divise en 3 bandes longitudinales de part et d’autre du mésoderme chordal :
➢ Le mésoderme paraxial ou somitique
➢ Le mésoderme intermédiaire
➢ Le mésoderme latéral qui se dédouble en 2 feuillets
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
embryo
J25
Le tube neural se renfle d’avant en arrière et donne 3 vésicules :
➢ Le proencéphale = cerveau antérieur :
o Avec le bourgeon naso-frontal (BNF)
➢ Le mésencéphale = cerveau moyen
➢ Le rhombencéphale = cerveau postérieur :
o Sa partie rostrale (antérieure) montre des signes de segmentation transitoire
→les 8 rhombomères
o A partir des rhombomères, les cellules des crêtes neurales vont migrer pour former des structures dupliquées →les arcs pharyngés
o Ces arcs pharyngés se développent de chaque côté de la future face et du cou et fusionnent au niveau de la ligne médiane.
Origine des cellules squelettiques
CCN
- La totalité du squelette (massif) facial
- L’os frontal
- Le temporal squamosal
Origine des cellules squelettiques
Mésoderme paraxial
- L’os pariétal
- L’occipital
- La partie pétreuse du temporal ou rocher
- Le squelette axial = colonne vertébrale et côtes
Origine des cellules squelettiques
Mésoderme latéral
• Le squelette appendiculaire = le squelette des membres
Origine des cellules squelettiques
Mixte
• Les cellules des crêtes neurales et du mésoderme sont à l’origine de
l’os sphénoïde
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
CELLULES DES CRETES NEURALES (CCN)
devenir des CCN
elles presentent :
Les cellules des crêtes neurales présentent :
➢ D’importantes capacités migratoires
➢ Une diversité phénotypique, puisqu’elles donnent naissance à :
o Des cellules pigmentaires
o Des neurones et des cellules gliales
o Des cellules sympatho-adrénergiques
o Du tissu conjonctif
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
CELLULES DES CRETES NEURALES (CCN)
devenir des CCN
difference
Bien que les CCN soient pluripotentes, des différences existent :
➢ Seules les cellules des crêtes neurales crâniales seront à l’origine de certains éléments du
squelette cranio‐facial et donneront naissance à :
o Des chondroblastes
o Des ostéoblastes
o Des cellules dentaires : cémentoblastes, odontoblastes
Dérivés mésenchymateux tels que les ostéoblastes, chondroblastes, ou encore odontoblastes, est appelée ectomésenchyme
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
CELLULES DES CRETES NEURALES (CCN)
migration
Les CCNs qui colonisent le 1er arc pharyngé dérivent :
➢ De la partie postérieure du mésencéphale
➢ Des rhombomères 1 et 2 du rhombencéphale
Les CCNs qui colonisent le bourgeon fronto‐nasal (BNF) dérivent :
➢ De la partie postérieure du proencéphale
➢ De la partie antérieure du mésencéphale.
ORIGINE DES CELLULES DU SQUELETTE CRANIO-FACIAL
CELLULES DES CRETES NEURALES (CCN)
Méthode d’étude
Méthode d’étude Suivre le développement d’une seule cellule de la crête neurale en lui administrant un marqueur : ➢ Fluorescent ➢ Permanent ➢ Non toxique
CONTROLE GENETIQUE DE SQUELETTOGENESE CRANIO-FACIAL GENES HOX
Marqueurs moléculaires
Marqueurs moléculaires contemporains des processus de morphogenèse qui :
➢ Sont exprimés de façon segmentaire
➢ Respectent les limites morphologiques des rhombomères et des arcs pharyngés.
Parmi ces gènes, les gènes hox sont :
➢ Les mieux connus
➢ Groupés en complexe selon l’axe rostro-caudal de l’embryon
CONTROLE GENETIQUE DE SQUELETTOGENESE CRANIO-FACIAL GENES HOX
Expression par les CCN
Les CCN issues des rhombomères 1 et 2 n’expriment pas de gène Hox
Les CCN du deuxième arc l’exprime fortement
Les CCN issues du rhombomère 3 meurent par apoptose
CONTROLE GENETIQUE DE SQUELETTOGENESE CRANIO-FACIAL GENES HOX
Contrôle du squelette cranio-facial par Hox -
Les cellules des crêtes neurales participant à la formation des structures cranio‐faciales :
➢ Correspondent à un domaine qui s’étend du proencéphale moyen jusqu’au 2ème
rhombomère inclus
→elles n’expriment donc pas de gènes Hox
→CCN Hox négatives
➢ Fournissent l’ectomésenchyme du bourgeon naso‐frontal et le 1er arc pharyngé, pour former
le squelette de la face
La mise en place du squelette cranio-facial est donc sous le contrôle de gènes Hox -, appelés gènes divergents :
➢ Ces gènes sont impliqués dans la spécification du bourgeon naso frontal et de l’ectomésenchyme du 1er arc pharyngé
CONTROLE GENETIQUE DE SQUELETTOGENESE CRANIO-FACIAL GENES HOX
Cellules Hox- (non- expression du gène Hox)
Origine des CCN : ➢ 1er arc pharyngé →rhombomère 1 et 2 Devenir des arcs pharyngés ➢ Os membraneux de la face ➢ Cartilage de MECKEL, qui donnera par ossification endochondrale : o Malléus (marteau) o Incus (enclume)
CONTROLE GENETIQUE DE SQUELETTOGENESE CRANIO-FACIAL GENES HOX
Cellules Hox+
Forte expression du gène Hox Gène Hox le plus rostral
→Hoxa2 Origine CCN :
➢ 2ème arc pharyngé Devenir des arcs pharyngés :
➢ Cartilage de REICHERT, qui donnera par ossification endochondrale :
o 3ème osselet de l’oreille moyenne = stapès / étrier
o Apophyse styloïde
OSSIFICATION CRANIOFACIALE : LE CRANE EMBRYONNAIRE
Constitution
1- neurocrane membraneux = desmocrane : voute cranienne = calvarium
- orogine des cellules des Cn et mesodermique
2- neurocrane cartilagineux = chondocrane : base du crane
-rigine mésodermique
3- Viscérocrane : os de la face (machoires, fosses nasales, oreille moyenne)
-origine des cellules des cretes neurales cephalique
OSSIFICATION CRANIOFACIALE : LE CRANE EMBRYONNAIRE
ossification primaire
S’effectue directement à partir :
➢ D’un tissu mésenchymateux = ossification membraneuse
➢ D’une ébauche cartilagineuse = ossification endochondrale
o La voûte du crâne s’ossifiera par un processus membraneux
o La base du crâne s’ossifiera par un processus endochondrale
o La face s’ossifiera par un processus mixte
Débute durant la vie embryonnaire ou fœtale, à des moments variables suivant les pièces osseuses Est due à l’activité des ostéoblastes → production d’un tissu osseux primaire :
➢ +/- fibreux
➢ Peu orienté
➢ Avec une existence temporaire
Se déroule en présence de contraintes mécaniques faibles
La mise en place du squelette cranio-facial se fait en deux phases distinctes :
Morphogénèse
Histo- différenciation
Morphogénèse
Les cellules mésenchymateuses vont migrer, puis se condenser et proliférer au sein de condensations cellulaires
Histo- différenciation
Processus de différenciation de cellules spécialisées qui seront à l’origine du squelette. A partir du stade de condensation cellulaire, les cellules mésenchymateuses vont s’engager vers 2 lignées cellulaires distinctes sous le contrôle transcriptionnel de gènes de différenciation :
➢ La voie chondrocytaire : Sox9, Sox5 et Sox6
➢ La voie ostéoblastique : Runx2 et Osterix
Ossification secondaire
Ossification tertiaire
Ossification secondaire
S’effectue par extension, à partir d’un os déjà constitué (os primaire).
Ossification tertiaire
Correspond chez l’adulte, au remodelage osseux permanent.
DEVELOPPEMENT DE LA VOUTE CRANIENNE
Modèle conjonctif
Riche en fibres de collagène irrégulières situées au sein du mésenchyme embryonnaire
Constitue la voûte membraneuse du crâne
DEVELOPPEMENT DE LA VOUTE CRANIENNE
Croissance des centres d’ossification
Des vaisseaux pénètrent dans le modèle conjonctif Les centres d’ossification :
➢ Croissent dans le mésenchyme
➢ Correspondent aux futurs os de la voûte
crânienne
DEVELOPPEMENT DE LA VOUTE CRANIENNE
Formation du périoste
Le tissu conjonctif fibreux (à la périphérie) se transforme en périoste
Mécanisme d’ ossification membraneuse de la voute
etapes
Ossification primaire, directe et rapide differenciation cellulaire Dépôt de la matrice ostéoïde Minéralisation de la matrice Formation d’une 2nd couche de matrice
Mécanisme d’ ossification membraneuse de la voute
differenciation cellulaire
Les cellules mésenchymateuses se différencient en ostéoblastes
Mécanisme d’ ossification membraneuse de la voute
Dépôt de la matrice ostéoïde
Les ostéoblastes synthétisent et secrètent une matrice ostéoïde :
➢ Extracellulaire
➢ Non minéralisée
➢ Composée de nombreuses fibres de collagène
Mécanisme d’ ossification membraneuse de la voute
Minéralisation de la matrice
La minéralisation de la matrice ostéoïde correspond à sa maturation et son enrichissement en ions calcium et phosphates (foyers de minéralisation)
La matrice osseuse est alors minéralisée / calcifiée
Mécanisme d’ ossification membraneuse de la voute
Formation d’une 2nd couche de matrice
Les ostéoblastes alignés en palissade reculent et déposent une 2ème couche de matrice ostéoïde, qui se minéralise secondairement
Mécanisme d’ ossification membraneuse de la voute
csq
Progressivement :
Le mésenchyme est remplacé par de la matrice osseuse minéralisée
Des centres d’ossification apparaissent et préfigurent les différents os du squelette crânien De nombreux ostéoblastes sont emmurés dans la matrice et deviennent des ostéocytes
OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES
MO
Les ostéoblastes sont : ➢ Alignés ➢ Séparés de la matrice osseuse minéralisée par la matrice ostéoïde A l’extérieur : un mésenchyme lâche comporte quelques cellules et un vaisseau sanguin
OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES
MET
Les ostéoblastes apparaissent comme des cellules :
➢ Cuboïdes
➢ Jointives
➢ Avec un noyau volumineux
En profondeur : des foyers de minéralisation confluent pour former la matrice osseuse minéralisée
