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DEVELOPPEMENT DU SYSTEME NERVEUX CENTRAL Y. HUTEN, C. FALLET. PLAN (1). Mise en place du tube neural Période préparatoire : gastrulation 15 e -18 e j PC Neurulation primaire : 26 e – 28 e j PC Neurulation secondaire : 28 e – 48 e j PC
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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 : 26e – 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 : lame fondamentale antérieure, lames alaires postérieure • 4e M : corne antérieure motrice, corne postérieure sensitive etganglions rachidiens • Modifications topographiques • Organisation métamérique
PLAN (2) • Organisation du tube neural, développement du cerveau • Mise en place de trois vésicules cérébrales • Mise en place de cinq vésicules cérébrales • 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 • Mise en place • Histogenèse du cortex cérébelleux • Développement et maturation du système nerveux central • Paramètres macroscopiques • Paramètres histologiques • Myélinisation
Disque embryonnaire à 3 feuillets qui possède Axe de symétrie(chorde) Organisation dorso-ventrale des 3 feuillets Axe de polarité antéro-postérieure 3ème semaine embryonnaire
Induction Neurale BMP4 NEURECTOBLASTE Epidermisant Epidermisant x Inhibition X BMP4 Noggin, Follistatine, Chordin Inhibition Inhibition Mésoblaste Mécanisme très conservé au cours de l’évolution
4 ème semaine embryonnaire: Neurulation Neurulation Primaire Tube neural
GOUTTIERE NEURALE • Forces intrinsèques et extrinsèques • Points d’ancrage médian et latéraux • Rôle du cytosquelette
Avant fermeture: ectoblaste et neurectoblaste E-cadhérine E-cadhérine E-cadhérine E-cadhérine E-cadhérine N-cadhérine Après fermeture: ectoblaste E-cadhérine neurectoblaste N-cadhérine Séparation du tube neural de l’ectoblaste et du mésoblaste
Plusieurs points de fermeture 2 1 3 4
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
Moelle Thoracique Moelle Lombaire
Prosencéphale Mésencéphale Premières étapes du développement du tube neural Rhombencéphale 3 vésicules • 3 vésicules 5 vésicules • Courbures et flexions Télencéphale 5 vésicules Diencéphale Métencéphale Myélencéphale
Très tôt, développement plus rapide et plus important des vésicules télencéphaliques +++ diencéphale mésencéphale télencéphale métencéphale myélencéphale
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 Reeline • Cajal-Retzius Reeline récepteurs Reeline STOP signal R R R Voie de signalisation de la 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 • (Eminence Ganglionnaire)
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
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
et 36 SA
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
Cellules de Purkinje Cellules des grains 4e ventricule
2 mois PN 38 SA
Gyration 16 SA 36 SA
Myélinisation 40 SA Homme de 40 ans Luxol Fast Blue