Formation et fermeture du tube neural

La formation du tube neural est l'événement morphogénétique qui transforme la plaque neurale plate en un tube fermé d'où émergent le cerveau et la moelle épinière. Les bords de la plaque s'élèvent sous forme de plis neuraux, se courbent à des points de charnière définis, et se rencontrent et fusionnent le long de la ligne médiane dorsale ; la fermeture est achevée selon une séquence régionalement échelonnée qui laisse des ouvertures transitoires, les neuropores crânial et caudal, qui se scellent en dernier.

Definition

La formation et la fermeture du tube neural est le processus par lequel la plaque neurale se plie le long de points de charnière et ses plis neuraux opposés fusionnent dorsalement pour former un tube neural fermé, se scellant au niveau des neuropores crânial et caudal pour achever la neurulation primaire, la neurulation secondaire formant le segment le plus caudal.

Scope

Cette entrée couvre la neurulation primaire (pliage et fusion de la plaque neurale) et la neurulation secondaire (canalisation d'une condensation cellulaire caudale), les moteurs cellulaires et biomécaniques de la fermeture, les sites de fermeture discrets, et la base développementale des anomalies du tube neural. Il s'agit d'une référence éducative à l'anatomie développementale et non d'une directive clinique.

Key concepts

• Plaque neurale et plis neuraux
• Points de charnière médian et dorsolatéraux
• Constriction apicale
• Extension convergente
• Neuropores crânial et caudal
• Neurulation primaire versus secondaire
• Sites d'initiation de la fermeture
• Signalisation de la polarité cellulaire planaire

Mechanisms

Lors de la neurulation primaire, la plaque neurale se rétrécit et s'allonge par extension convergente tout en se pliant à un point de charnière médian au-dessus de la notochorde et à des points de charnière dorsolatéraux appariés ; la constriction apicale des cellules neuroépithéliales aide les plis à s'élever et à se courber vers la ligne médiane, où ils s'opposent et fusionnent. La fermeture ne procède pas comme une fermeture éclair unique, mais commence à des sites d'initiation discrets et se propage bidirectionnellement, de sorte que les neuropores crânial et caudal sont les dernières régions à se sceller. La régulation coordonnée de la contractilité cytosquelettique, de l'adhésion cellulaire et de la signalisation de la polarité cellulaire planaire sous-tend ces mouvements. Lors de la neurulation secondaire, la partie la plus caudale du tube neural se forme par condensation et canalisation du mésenchyme plutôt que par plissement. L'échec de ces étapes à l'extrémité crâniale ou caudale laisse le tube neural ouvert et produit les anomalies du tube neural correspondantes.

Clinical relevance

Une fermeture incomplète est à l'origine d'anomalies du tube neural telles que l'anencéphalie (échec de la fermeture crâniale) et le spina bifida ouvert (échec de la fermeture caudale), et la chronologie de ces événements les situe dans la période embryonnaire précoce. Cette entrée explique l'anatomie développementale sous-jacente à de telles anomalies à des fins de référence et d'éducation et ne constitue pas une base pour un diagnostic individuel, des décisions de dépistage ou un traitement.

Epidemiology

Les anomalies du tube neural figurent parmi les malformations structurelles les plus fréquentes du système nerveux central, et leur survenue est modifiée par le patrimoine génétique et par des facteurs nutritionnels périconceptionnels, le statut en folates étant régulièrement associé au risque au niveau de la population.

History

Les descriptions de l'élévation et de la fusion des plis neuraux remontent à l'embryologie classique, mais la reconnaissance que la fermeture commence à plusieurs sites discrets et procède bidirectionnellement, ainsi que la dissection de ses moteurs biomécaniques et moléculaires, sont le fruit de travaux expérimentaux et génétiques ultérieurs sur des organismes modèles, résumés dans des revues modernes.

Debates

Combien de sites d'initiation de la fermeture existent et à quel point sont-ils conservés ?

La fermeture commence à plusieurs sites discrets plutôt qu'en un seul point, mais le nombre exact et leur correspondance entre les espèces, y compris les humains, ont fait l'objet de débats et ont été affinés à mesure que les preuves s'accumulent.

Key figures

• Andrew J. Copp
• Nicholas D. E. Greene
• Evanthia Nikolopoulou

Seminal works

• nikolopoulou-2017
• copp-2013
• greene-2014

Frequently asked questions

Le tube neural se ferme-t-il comme une fermeture éclair unique à partir d'une extrémité ?

Non. La fermeture commence à plusieurs sites d'initiation discrets et se propage dans les deux directions à partir de chacun, de sorte que les neuropores crânial et caudal sont les dernières régions à se sceller.

Quelle est la différence entre la neurulation primaire et secondaire ?

La neurulation primaire forme la majeure partie du tube neural par plissement et fusion de la plaque neurale, tandis que la neurulation secondaire forme la portion la plus caudale par condensation et canalisation de cellules mésenchymateuses sans plissement.