Crêtes neurales Flashcards
• Donner la définition des crêtes neurales
Cellules dérivées de l’ectoderme qui vont migrer extensivement dans l’organisme pour donner une population de cellules mésenchymateuses qui vont contribuer à la formation de différents tissus. On parle d’ectomésenchyme et parfois de 4ème feuillet embryonnaire
• Donner l’origine des crêtes neurales
Débute par la spécification de la plaque à partir du feuillet ectodermique, qui sous la contrainte de mouvements cellulaires forme une gouttière neurale limitée par deux bourrelets neuraux avant la fermeture définitive du tube.
Au moment de la fermeture du tube des cellules se détachent des lèvres latérales de la plaque neurale. Elles constituent les crêtes neurales.
• Donner le moment de formation des crêtes neurales
Elles sont générées à partir de la région la plus dorsale du tube neural au cours de la 4ème SD, pendant l’étape de neurulation
• Que se passe-t-il lors de l’étape de spécification des CCNs?
Au cours du développement, 3 grandes « étapes » vont présider à la migration et différenciation terminales des cellules de crêtes neurales
Spécification : La crête neurale est induite au niveau de la région dorsale des bourrelets neuraux (ectoderme) suite à une interaction entre la plaque neurale avec l’épiderme de surface. En parallèle elles subissent une transition épithélium-mésenchyme et entrent en phase S. Ceci va mener à la délamination.
[Des facteurs de transcription comme Snail et Slug (marqueurs les plus précoces des CCN), des molécules comme BMP/noggin, FGFs et Wnt et des facteurs contrôlant la transition G1/S sont déterminants dans le processus.
Induction des CN par une combinaison précise de signaux BMP, Wnt, FGF, acide rétinoïque et Notch produits par l’ectoderme, le neuroepithélium et le mésoderme sous-jacent. Ces signaux induisent l’expression de divers facteurs de transcription dont la co-expression définit le territoire des CN et va contrôler la délamination.]
• Que se passe-t-il lors de l’étape de délamination des CCNs?
Délamination : Les CCN se dissocient de l’épithélium du tube neural via :
- la disparition des jonctions intercellulaires étroites
- la perte d’expression de molécules d’adhésion (N-cad et N-CAM).
Spécification/Délamination : Une « bascule » globale de l’expression de E-cad vers N-cad a lieu au moment de l’induction neurale. On constate ensuite une diminution de l’expression de N-cad, avant la migration sous le contrôle de gènes « spécificateurs de crête neurale » (ex Snail/Slug, AP2alpha, Sox 9..) ainsi qu’une activation des intégrines (interaction avec protéines de matrices).
Ces processus vont conditionner un changement dans les propriétés d’adhésion des cellules, permettant leur migration.
• Que se passe-t-il lors de l’étape de prolifération et migration des CCNs?
Les cellules des crêtes neurales (CCN) vont se déplacer selon des trajets parfaitement définis : les couloirs balisés.
Elles occupent toujours des matrices extra-cellulaires (MEC) bordées par des membranes basales d’épithélia tels que l’ectoderme ou le tube neural.
La migration des CCNs se fait selon un programme spatiotemporel strict le plus souvent en direction ventrale.
Les cellules migrent entre l’ectoderme dorsal et les somites et certaines (par ex futurs mélanocytes) plus en surface
Le processus de migration est associé au développement des somites.
Migration : Les CCNs migrent à partir du mésencéphale et des rhombomèresr1, r2 r4 et r6 vers les 1er, 2ème et 3ème arcs branchiaux. Les CCN ne migrent pas à partir de r3 et r5.
La migration est d’abord liée à la perte de l’expression de N-CAM et des cadhérines exprimées par les cellules du TN alors que des intégrines sont activées.
La migration des CCN repose sur la MEC disponible, principalement composée de fibronectine, laminine collagènes, qui balise les chemins de migrations.
La mise en place de différents « courants » et leur ciblage vers des tissus spécifiques sont contrôlés par une pléthore de signaux de guidage positifs (MEC) ou négatifs (en bordure).
Des molécules de la famille BMP/TGF stimulent la migration en modifiant l’adhérence au niveau des composants de la MEC.
Pour se déplacer les cellules se lient via les intégrines aux molécules de la MEC.
La fin de migration est associée à une ré-expression des N-CAM et des cadhérines, molécules favorables à l’adhésion.
• Que se passe-t-il lors de l’étape de différenciation terminale des CCNs?
Adhésion et étalement des cellules des crêtes neurales via les contacts focaux et les plaques d’adhésion : intégrines-filaments d’actine, vinculine, taline, a-actinine.
Acquisition du phénotype final et maintien de ce phénotype dans le temps.
Implications de nombreux acteurs moléculaires (BPM4, Wnt/beta-cat…)
• Citer les tissus conjonctifs cranio-faciaux dérivés de CCNs.
Tissus conjonctifs :
- Ectomésenchyme des proéminences faciales et des arcs branchiaux
- Os, cartilage facial
- Derme de la face et du cou
- Stroma des glandes salivaires, thymus, parathyroïde et hypophyse
- Mésenchyme de la cornée
- Péricytes et muscles lisses des artères et veines
- Papille dentaire (odontoblastes),
- Portion du Ligament Alvéolo-Dentaire,
- Cément.
• Citer deux exemples de maladie/syndrome lié à une anomalie de développement des CCNs.
Anomalies de développement ou migration des CCNs : A la base de nombreux syndromes et d’anomalies de naissance appelés collectivement : neurocristopathies qui résultent d’anomalies d’expression génique, de migration, de prolifération, de différenciation ou de mort cellulaire.
- Syndrome de Charge: colobome (=malformation/fissure paupière, iris, rétine..) malformations cardiaques, Atrésie choanale (communication entre la cavité nasale et le nasopharynx), retard de croissance et/ou retard mental, hypoplasie génitale, anomalies des oreilles et/ou surdité.
- Syndrome de Di Giorge: cardiopathies, malformations du palais, retard mental…
- Syndrome de Waardenburg: surdité, peau très pâle, fentes palatines
- Maladie de Hirschsprung: obstructions intestinales..
- Piébaldisme (Défauts de pigmentation, stérilité, anémie)/Albinisme
- Anomalies des dents.
• Définir l’appareil pharyngé
L’appareil pharyngé /branchial est une structure transitoire apparaissant vers la 4ème semaine de développement, situé à l’extrémité céphalique de l’embryon. Il est constitué de 5 arcs séparés en surface par des sillons et en profondeur par des poches. Il est à l’origine de nombreux éléments de la face et du cou et son architecture de base est affectée par la modification céphalique de l’embryon (plicature).
• Décrire la structure de l’appareil pharyngé
Il est constitué de 5 arcs, 4 sillons et 5 poches. Composition de l’appareil pharyngé 5 paires d’arcs pharyngés se forment dans une séquence cranio-caudale, entre J22 et J30, de part et d’autre du pharynx. Ils sont numérotés I, II, III, IV et VI depuis l’extrémité céphalique (NB l’arc n° V ne se forme pas ou forme un rudiment éphémère qui régresse rapidement). Les arcs sont séparés par 4 sillons et 5 poches. En surface, ce sont des sillons (ectoblastiques), en profondeur, ce sont des poches (endoblastiques). Chaque arc (barre) pharyngé est composé d’un segment mésodermique bordé à l’extérieur par de l’ectoderme (ectoblaste) et à l’intérieur par de l’endoderme (endoblaste).
Donner les fonctions de l’appareil pharyngé
Contribue à la formation de nombreuses structures de la face et du cou qui participent à ses fonctions complexes:
• Fonction masticatrice : mastiquer et avaler à partir du développement de la mandibule et du maxillaire. Les muscles masticateurs proviennent du 1er arc.
• Fonction dans l’expression faciale: les muscles faciaux proviennent du 2ème arc
• Fonction de vocalisation: à travers utilisation de la langue et du pharynx qui proviennent des 4 et 6èmes arcs.
• A quelles structures contribuent les sillons?
1er sillon : épithélium du conduit auditif externe, partie de la membrane tympanique
2, 3 et 4ème sillons pharyngiens: Ils sont recouverts par le 2ème arc. Ils vont constituer le sinus cervical, qui disparaît lors de la flexion cervicale de l’embryon.
• A quelles structures contribuent les poches pharyngées?
Chez l’Homme: 5 paires de poches pharyngées, en forme de ballon
1ère poche : Située entre les arcs 1 et 2. S’allonge et donne naissance au processus tubo-tympanique. La partie distale donne la cavité tympanique, future oreille moyenne et la partie proximale le canal pharyngotympanique ou trompe auditive (d’Eustache). La fusion des feuillets ecto- et endodermiques formera le tympan.
2ème poche : Elle forme la tonsille palatine, (amygdale) infiltrée aux 3 et 5ème mois par du tissu lymphatique, et les ganglions lymphatiques. Cette poche persiste en partie et forme la loge amygdalienne.
3ème poche : Zone où: les ébauches de la glande thyroïde et des parathyroïdes inférieures apparaissent. Formation du thymus qui grossit jusqu’à la puberté, puis diminue et s’atrophie. Donne après migration la glande parathyroïde inférieure.
4ème poche : Atrophiée chez l’homme. Donne après migration, la glande parathyroïde supérieure.
5ème poche : Diverticule de la 4ème poche. Donne le corps ultimobranchial qui participe à la formation de la glande thyroïde. Ce corps ultimo-branchial est à l’origine des cellules C ou parafolliculaires.
• Donner les caractéristiques des glandes salivaires principales
2 types de glandes salivaires:
- Les glandes salivaires principales: parotides, sous-mandibulaires et sublinguales.
- Les glandes salivaires accessoires: intrinsèques aux muqueuses.
Principales: Elles sont individualisées en lobules comprenant deux portions:
1) Portion sécrétrice acinus (A) ou tubulo-acinus entourée de cellules myoépithéliales permettant la secrétion.
2) Portion des canaux: canaux intralobulaires (intercalaires et striés), interlobulaires, lobaires et enfin canal principal qui s’ouvre dans la cavité buccale.
