Neurulation et développement du système nerveux

Au 17e jour du développement embryonnaire, la notochorde (issue du mésoderme axial) sécrète des facteurs inducteurs comme Noggin et Chordin. Ces molécules inhibent BMP4 dans l'ectoderme sus-jacent, levant l'inhibition et permettant la différenciation en neuroectoderme. L'ectoderme s'épaissit alors pour former la plaque neurale, une structure épithéliale pseudostratifiée qui s'étend de la région céphalique à la région caudale. Cette plaque est le primordium du système nerveux central. L'induction neurale est un exemple classique d'interaction épithélio-mésenchymateuse.

Sous l'influence de la notochorde et du mésoderme paraxial, la plaque neurale se déprime en son centre pour former la gouttière neurale. Les bords latéraux de la plaque se soulèvent et constituent les crêtes neurales. Ces cellules des crêtes neurales subissent une transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) et migreront plus tard dans tout l'embryon pour donner naissance à de nombreux types cellulaires (mélanocytes, ganglions spinaux, médullosurrénale, etc.). La gouttière neurale se creuse progressivement, surtout dans la région céphalique où le futur cerveau se développe.

La neurulation est le processus de fermeture de la gouttière neurale pour former le tube neural. Elle débute au 22e jour au niveau de la 4e paire de somites (région cervicale) et progresse en direction crâniale et caudale. Les extrémités ouvertes, les neuropores antérieur et postérieur, se ferment respectivement aux jours 25 et 28. Le tube neural donne naissance au système nerveux central (encéphale et moelle épinière). Un défaut de fermeture du neuropore antérieur entraîne une anencéphalie, tandis qu'un défaut du neuropore postérieur cause un spina bifida.

Après la fermeture, le tube neural se dilate dans sa partie crâniale pour former les vésicules encéphaliques primitives : prosencéphale (cerveau antérieur), mésencéphale (cerveau moyen) et rhombencéphale (cerveau postérieur). La partie caudale reste étroite et donne la moelle épinière. Les cellules des crêtes neurales migrent et se différencient en neurones sensoriels des ganglions spinaux, en cellules de Schwann, en mélanocytes, en odontoblastes et en médullosurrénale. Ainsi, le système nerveux périphérique dérive en grande partie des crêtes neurales.