NEURULATION: CARACTÉRISTIQUES, QUAND ET COMMENT CELA SE PRODUIT - GEOGRAFÍA - 2025

La neurulation est une phase fondamentale du développement embryonnaire dans le tube neural, une structure qui mènera au cerveau et à la moelle épinière (système nerveux central) se développe.

Il se produit dans tous les embryons de vertébrés, bien que dans certaines espèces, il passe par deux processus différents: la neurulation primaire et secondaire. Le processus de neurulation commence vers la troisième ou quatrième semaine de développement embryonnaire.

Le développement de notre cerveau est médié par des instructions génétiques, des signaux intercellulaires et notre interaction avec le monde extérieur. Initialement, ce développement consiste en l'établissement d'un système nerveux primal.

Ainsi, cela commence par la génération de neurones à partir de cellules indifférenciées, la formation des principales régions cérébrales et la migration des neurones de leurs lieux de création vers leurs lieux finaux. Cela jettera les bases de la création ultérieure de voies axonales et de l'établissement de synapses (connexions).

Le processus de neurulation

Pour comprendre le processus de neurulation, il est nécessaire de connaître certaines étapes précédentes fondamentales du développement embryonnaire.

Avant que les cellules qui doivent devenir le cerveau et la moelle épinière n'apparaissent, il existe des couches de cellules primitives qui sont essentielles au développement ultérieur du système nerveux. Ces couches se forment lors de la soi-disant «gastrulation» qui, comme l'indiquait Lewis Wolpert en 1986:

Couches de germes

Pendant cette période délicate, au cours de laquelle une seule feuille de cellules se divise en trois couches primitives ou couches germinales:

- Ectoderme ou couche externe: donne naissance à l'épiderme et aux structures apparentées telles que les cheveux et les ongles, ainsi qu'au système nerveux.

- Mésoderme ou couche intermédiaire: à partir de celui-ci apparaîtront les muscles, les os, le système circulatoire et les organes reproducteurs et excréteurs.

- Endoderme ou couche interne: il donnera naissance au système digestif et au système respiratoire.

Le mésoderme et l'endoderme s'invaginent (se replient sur eux-mêmes), définissant la ligne médiane et les axes antéro-postérieur et dorso-ventral. Ces axes sont importants car dans chaque zone des couches germinales, différents événements se produiront.

Formation de la notocorde

La gastrulation a également une fonction clé, qui est la formation de la notocorde. Il commence à émerger à 18 jours de gestation et se compose d'un cylindre défini de cellules mésodermiques qui se développent le long de la ligne médiane de l'embryon.

La notocorde est formée par les mouvements cellulaires qui se produisent pendant la gastrulation. Dans un premier temps, une fente superficielle se forme, appelée fosse primitive, qui s'allonge jusqu'à constituer la «ligne primitive». De là, le mésoderme s'invagine et s'étend vers l'intérieur pour former un cylindre.

La notocorde établit la ligne médiane de l'embryon, ce qui aura pour résultat que les deux moitiés du corps sont symétriques. Cette structure définit également la position du système nerveux et est essentielle pour la différenciation neurale postérieure.

De cette façon, le processus de neurulation commence. La notocorde commence à envoyer des signaux inductifs à l'ectoderme (qui est juste au-dessus) pour qu'un groupe de cellules neuroectodermiques se différencie en cellules précurseurs nerveuses. Ces derniers sont ceux qui feront partie du système nerveux central.

La partie de l'ectoderme qui recouvre la notocorde est définie comme la «plaque neurale». Au fur et à mesure que la neurulation progresse, la plaque neurale commence à s'épaissir, accumulant des cellules. Ces cellules sont disposées en deux chaînes de chaque côté de la ligne médiane de la plaque neurale.

Ce dernier commence à se plier sur la ligne médiane (adjacente à la notocorde). Cela donne naissance au sulcus neural, environ à 20 jours de gestation, qui s'accentue de plus en plus.

La partie de la plaque neurale qui est immédiatement au-dessus de la notocorde est appelée «plaque de plancher». Alors que la partie postérieure des extrémités saillantes du sulcus est connue sous le nom de «crête neurale».

Formation du tube neural

Petit à petit, les deux chaînes cellulaires saillantes de la plaque neurale se courbent, cherchant à se toucher. Il en résulte un cylindre appelé le tube neural. Le tube neural se ferme et se termine à environ 22 jours de grossesse.

Le mésoderme à côté du tube neural s'épaissit, se divisant en structures appelées «somites». Ces structures sont les précurseurs de la musculature et du squelette.

Pendant la neurulation, différentes parties du tube neural développeront différentes structures dans notre corps. Ces changements commencent à 24 jours de gestation. De cette façon:

- La partie du tube neural adjacente aux somites, commence à devenir la moelle épinière rudimentaire.

- La zone de la crête neurale donnera naissance aux ganglions sensoriels du système nerveux périphérique.

- Les extrémités antérieures de la plaque neurale, appelées «pli neural antérieur», se dilateront ensemble dans la ligne médiane pour former le cerveau.

- La cavité du tube neural deviendra le système ventriculaire.

Cerveau et moelle épinière

Ainsi, le tube neural donnera naissance au cerveau et à la moelle épinière. Les cellules du tube neural sont appelées cellules précurseurs neurales, qui sont des cellules souches à partir desquelles émergeront davantage de précurseurs qui donneront naissance à des neurones et à des cellules gliales.

D'un autre côté, certains sous-ensembles de cellules précurseurs neurales ne se divisent pas. Ils sont appelés neuroblastes et ils se différencient en neurones.

Tandis que les cellules de la partie ventrale du tube neural (où se trouve la plaque de plancher) vont donner naissance à la moelle épinière et à la partie postérieure du cerveau.

A 25 jours de gestation, 3 vésicules basiques partent du tube neural: le cerveau antérieur, le mésencéphale et le rhombencéphale.

Alors qu'à 32 jours, ils sont divisés en 5 structures:

- Le télencéphale: qui donne naissance au cortex cérébral, au striatum, au système limbique et à une partie de l'hypothalamus.

- Le diencéphale: qui développera l'épithalamus, le thalamus et l'hypothalamus.

- Le mésencéphale: qui donnera naissance au tectum, au tegmentum et aux pédoncules cérébraux.

- Le métancéphale: qui se différenciera en cervelet et en pont cérébral.

- Le myélencéphale: qui deviendra le tronc cérébral (medulla oblongata).

Neurulation primaire et secondaire

La neurulation primaire et secondaire sont deux phases fondamentales du processus de neurulation. En général, ils définissent deux types de formation du tube neural.

La partie antérieure de celui-ci sera formée par neurulation primaire et la partie postérieure, par neurulation secondaire. Les deux se produisent en même temps, mais à des endroits différents.

Chaque organisme utilise différents degrés de neurulation primaire et secondaire; sauf les poissons, qui n'utilisent que le secondaire.

Neurulation primaire

Une grande partie du tube neural se développe au cours de la troisième semaine de gestation à partir de la neurulation primaire. Sa formation s'étend jusqu'au somite 31, qui donne naissance à la deuxième vertèbre sacrée de la colonne vertébrale.

Il commence lorsque les cellules de la plaque neurale commencent à proliférer et à se situer dans deux chaînes séparées par une invagination sur la ligne médiane.

Enfin, les chaînes sont pliées et jointes, constituant une partie du tube neural. Cette partie donne naissance à la quasi-totalité du système nerveux (cerveau, moelle épinière cervicale, thoracique et lombaire).

Neurulation secondaire

Le reste du tube neural est formé par neurulation secondaire. Il résulte de la condensation, de la différenciation et de la dégénérescence des cellules mésenchymateuses qui se trouvent dans cette zone. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo et Sanín, 2013).

Cela se produit en l'absence de la couche germinale ectodermique ou de la plaque neurale. Il commence par la formation d'un cordon médullaire par condensation de cellules mésenchymateuses, qui se creusent pour donner naissance au tube neural.

Ce tube, également appelé tube médullaire, provient d'une masse indifférenciée de cellules appelée éminence causale. Par des mécanismes morphogénétiques, ils s'organiseront en formant une cavité pour donner naissance à la moelle épinière de la région sacrée et coccygienne.

Une fois la neurulation secondaire terminée, elle rejoint la partie la plus caudale de la neurulation primaire.

Altérations du processus de neurulation

Il est possible que des altérations surviennent pendant la neurulation en raison de mutations génétiques ou pour d'autres raisons. Vers 5 ou 6 semaines de gestation, la majeure partie du cerveau et du visage commence à se former. Les hémisphères se différencient et les vésicules optiques, les bulbes olfactifs et le cervelet se développent.

Si ce moment important du développement neurologique est altéré, des troubles neurologiques et neuropsychologiques sévères apparaissent généralement. Ceux-ci sont généralement accompagnés de crises.

Les modifications de ce processus conduisent à des conditions graves. Surtout s'il y a des défauts dans la fermeture du tube neural, qui ne sont généralement pas compatibles avec la vie. Celles-ci surviennent entre 1 naissance vivante sur 500. Les troubles les plus courants qui apparaissent en raison d'une mauvaise fermeture du tube neural sont:

Anencéphalie

Elle se produit en raison d'une mauvaise fermeture dans la partie antérieure du tube neural pendant la neurulation. Elle se caractérise par l'absence de certaines parties du crâne, des malformations cérébrales et faciales, ainsi que par des problèmes cardiaques.

Spina bifida

Elle résulte d'une anomalie du tube neural qui entraîne un développement incomplet du cerveau, de la moelle épinière ou des méninges (couches protectrices qui entourent le système nerveux central). Il existe plusieurs types de spina bifida: il peut s'agir d'une malformation cachée d'une ou plusieurs vertèbres, ou d'une malformation des os, des membranes ou de la graisse dans cette zone.

D'autre part, un autre sous-type est la méningocèle, dans laquelle les méninges dépassent de l'ouverture vertébrale et peuvent ou non être recouvertes de peau.

Enfin, le sous-type le plus grave est la myéloméningocèle. Dans ce cas, la moelle épinière est exposée et fait saillie à travers l'ouverture de la colonne vertébrale. Cela provoque une paralysie dans les parties du corps situées sous cette ouverture.

Encéphalocèle

C'est une bosse en forme de sac dans laquelle le cerveau et les méninges font saillie à travers une ouverture au niveau du crâne.

Fente palatine ou fente labiale

C'est une anomalie congénitale qui consiste en une fente ou une séparation dans la lèvre supérieure.

Références

1. Chávez-Corral, D. V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M, et Sanín, LH (2013). Défauts du tube neural et fente labiale et palatine: une étude morphologique. Journal international de morphologie, 31 (4), 1301-1308.
2. Gastrulation et neurulation. (sf). Récupéré le 27 avril 2017 du Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Neurulation. (sf). Récupéré le 27 avril 2017 sur Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulation. (sf). Récupéré le 27 avril 2017 de Boundless: boundless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E. et Ardila, A. (2010). Neuropsychologie du développement de l'enfant. Mexique, Bogotá: Editorial El Manual Moderno.
6. Page d'informations sur le spina bifida. (sf). Récupéré le 27 avril 2017 des National Institutes of Neurological Disorders and Stroke: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Neuroscience (3e éd.). Éditorial Médica Panamericana.