22.2 Développement précoce du système nerveux: différenciation du tube neural et des crêtes neurales

• Neurulation primaire et secondaire
• Formation du tube neural
• Les mécanismes moléculaires dans le développement précoce du SNC
  • Différenciation du tube neural primitif ou la transformation neuroblastique de l'ectoderme
  • Polarité antéro-postérieure du tube neural
  • Polarité dorso-ventrale du tube neural
• Formations des crêtes neurales

Polarité dorso-ventrale du tube neural

Alors que la polarité antéropostérieure est déterminée au stade de plaque neurale, la polarité dorso-ventrale est établie plus tardivement. Celle-ci est régie par la notochorde qui induit le plancher du tube neural (plus globalement le territoire ventral forme les plaques basales motrices). Cette région spécialisée du tube neural est constituée par des cellules aux propriétés spécifiques. Elles produisent notamment des substances chimiotactiques dirigeant la croissance des axones commissuraux vers la le côté controlatéral. En outre, le complexe notochorde-plancher serait responsable de l'induction de la différenciation précoce 13 des neurones moteurs. En effet, c'est le Shh (sonic hedgehog), une glycoprotéine sécrétée par la notochorde, puis par la plaque neurale qui va induire à ce niveau la répression des gènes dorsalisants tels que PAX 3 et PAX 7 et permettre la différenciation des neurones moteurs.
Quant au territoire dorsal, il constitue les futures lames alaires sensitives, dont la dorsalisation est faite par l'activation d'une cascade de facteurs de croissance de la famille des TGF-b (dorsaline, activine, BMP4), ainsi que Wnts. Ces facteurs sont responsables de l'expression de gènes dorsalisants notamment PAX 3 et HOX 7 (msx1). L'expansion ventrale de cellules de type sensitif après ablation de la notochorde indique que la différenciation de ces cellules est soumise à une influence inhibitrice en provenance des facteurs notochordaux. (3, 4, 5, 7)

Fig. 9
La sécrétion du Shh par le complexe notochorde-plancher serait responsable de l'induction des neurones moteurs grâce à la répression de l'expression des gènes dorsalisants tels que PAX 3 et PAX 7
Fig. 10
La dorsalisation du toit du tube neural (lames alaires) est faite par l'activation d'une cascade de facteurs de croissance de la famille des TGF-b ainsi que Wnts.

Fig. 11
Les gènes Pax encodent pour des facteurs de transcription qui jouent un rôle important dans le développement du tube neural. Notamment les gènes Pax 3/7 (plaque alaire) et Pax 6 (plaque basale). Le déficit des ces gènes est responsable malformations (syndrome de Waardenburg et d'une aniridie.)
Fig. 12
Carte d'expression des produits des gènes Pax dans la moelle épinière embryonnaire de souris d'après Chalepakis et al 1991.