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DEVELOPPEMENT DU SYSTEME NERVEUX CENTRAL Y. HUTEN, C. FALLET PLAN (1) • • Mise en place du tube neural • Période préparatoire : gastrulation 15e -18e j PC • Neurulation primaire : 18e – 28e j PC • Neurulation secondaire : 28e – 48e j PC Organisation du tube neural, développement de la moelle • Origine • Histogenèse 3e S : zone germinative, couche du manteau, couche marginale 4e S : lames fondamentales antérieures, lames alaires postérieures 4e M : corne antérieure motrice, corne postérieure sensitive et ganglions rachidiens • Modifications topographiques • Organisation métamérique PLAN (2) • Organisation du tube neural, développement du cerveau I. Mise en place de trois vésicules cérébrales II. Mise en place de cinq vésicules cérébrales III. Dérivés de ces vésicules • Télencéphale Diencéphale Mésencéphale Métencéphale Myélencéphale Histogenèse du cortex cérébral Différentes étapes Multiplication Migration Différenciation et croissance Mécanismes de contrôle du développement N-CAM, VIP, facteurs chimiques, mécaniques et génétiques, mort neuronale PLAN (3) • • Développement du cervelet I. Mise en place II. Histogenèse du cortex cérébelleux Développement et maturation du système nerveux central • Paramètres macroscopiques • Paramètres histologiques • Myélinisation • Méninges • Plexus choroïdes Développement du SNC • La mise en place de l'encéphale et de la moëlle se fait: – aux dépens du neurectoblaste – de la 3ème à la 6ème semaine PC – sous l'action fondamentale du chordomésoblaste et des gènes du développement • C’est un phénomène précoce (18èj ) et prolongé qui se poursuit à l'âge adulte (aires associatives;c calleux;cervelet) Chez le fœtus,il se déroule en 2 étapes: Jusqu’à 20 SA:organogénèse cérébrale(multiplication,migration cellulaire) De la 20SA à40SA et en post natal: différenciation cellulaire, croissance,remodelage 5 3ème semaine embryonnaire Gastrulation:3è feuillet chordomésoblaste,inducteur du SNC Disque embryonnaire à 3 feuillets qui possède • Axe de symétrie(chorde) • Organisation dorso-ventrale des 3 feuillets (gènes PAX) • Axe de polarité antéropostérieure (gènes HOX) Induction Neurale Neural Epidermisant BMP4 NEURECTOBLASTE x Noggin, Follistatine, Chordin Inhibition InhibitionX Inhibition Epidermisant BMP4 Mésoblaste Mécanisme très conservé au cours de l’évolution 4 ème semaine embryonnaire: Neurulation Neurulation Primaire 18èj_28èj 20èj Tube neural 22èj Plusieurs points de fermeture 2 3 4 1 GOUTTIERE NEURALE • Forces intrinsèques et extrinsèques • Points d’ancrage médian et latéraux • Rôle du cytosquelette E-cadhérine Avant fermeture: épiblaste et neurectoblaste E-cadhérine E-cadhérine E-cadhérine Après fermeture: épiblaste E-cadhérine neurectoblaste N-cadhérine E-cadhérine N-cadhérine Séparation du tube neural de l’épiblaste et du mésoblaste NEURULATION SECONDAIRE (28e – 48e j PC) Bourgeon caudal, amas de cellules totipotentes • en arrière du neuropore postérieur • derniers segments de la moelle et leurs plans de couverture cône médullaire,filum terminal S2 au coccyx LA MOELLE La moëlle dérive dans sa plus grande partie de la portion étroite et caudale du tube neural lors de la neurulation primaire et dans sa partie terminale du bourgeon caudal lors de la neurulation secondaire sensitive Zone viscero Sensitive et visceromotrice Moelle Thoracique Moelle Lombaire Au total la moëlle comprend: Substance grise: Cellules nerveuses dérivant des neuroblastes Cellules de la glie dérivant des neuroblastes Fibres nerveuses amyéliniques Substance blanche regroupe des voies de transit ou d’association formées de fibres myélinisées au niveau du voile marginal Prosencéphale 6 neuromères Mésencéphale 2 neuromères Rhombencéphale Premières étapes du développement du tube neural 7/8 neuromères 3 vésicules 4ème semaine PC ‘è e Télencéphale Diencéphale Métencéphale Myélencéphale 5 vésicules • 3 vésicules 5 vésicules • Courbures et flexions Très tôt, développement plus rapide et plus important des vésicules télencéphaliques +++ mésencéphale métencéphale myélencéphale diencéphale télencéphale Les commissures télencéphaliques Fornix Commissure Hippocampique . Commissure hippocampique Corps du fornix 2 piliers ant du fornix 2 Piliers post du fornix 22 s’etend d’avant en arriere au dessus du septum pellucidum Au début, zone ventriculaire constituée d’une seule couche cellulaire : neuroépithélium 4e S Multiplication cellulaire : Divisions symétriques et asymétriques Migration 4e S Ventricule Cellules de Cajal-Retzius: rôle important dans la migration neuronale • Cajal-Retzius Reeline récepteurs Reeline R R R Voie de signalisation de la Reeline STOP signal Reeline 8e S CM PC ZI SVZ VZ Ventricule Classiquement, 2 zones ventriculaires au niveau du télencéphale ZV dorsale ZV ventrale: éminence ganglionnaire • Zone ventriculaire dorsale neurones cortex • Zone ventriculaire ventrale neurones du striatum ,Cajal Retzius,interneurones,oligodendrocytes Etudes récentes : techniques d’imagerie en temps réel Neurones de projection neurons et interneurones : migration en plusieurs étapes, comportant migration radiaire et migration tangentielle Kriegstein, 2003 La migration obéit à des règles: Seules migrent les cellules post mitotiques Migration essentiellement radiaire grâce aux cellules gliales transitoires qui se transforment en astrocytes à la fin de la migration Migration de dedans en dehors sauf pour la couche I et la sous plaque Migration se termine à 20 SA sauf pour les précurseurs gliaux A 16 semaines : fin de la proliferation des précurseurs neuronaux A 20 semaines : migration neuronale terminée Différenciation des neurones post-migratoires Dendrites and axones Synapses Réseau complexe Cerveau humain 36 SA et Guidage de l’axone • cône de croissance avec filopodes (filaments d’actine) • guide la progression cible • avec laquelle il établit une synapse cortex nx sous-corticaux tronc cérébral, cervelet, moelle • Chacun des 1010 à 1012 neurones du cerveau établit des connexions avec des milliers de neurones cibles reçoit des informations de plusieurs centaines de milliers de neurones Guidage très spécifique 3 étapes 1 2 3 Développement du cervelet Divisions du cervelet Cellules de Purkinje Cellules des grains 4e ventricule 38 SA 2 mois PN 4 ème semaine embryonnaire: Neurulation Neurulation Primaire 18èj_28èj 20èj Tube neural 22èj Maturation de l’encéphale Gyration 16 SA 36 SA Myélinisation 40 SA Homme de 40 ans Luxol Fast Blue Les méninges
