Language
Country/Area
No result found
Le pouvoir de l’induction : pourquoi les cellules de l’embryon se modifient-elles entre elles ?
Au cours des premiers stades de la vie, d’innombrables cellules effectuent des opérations complexes et mystérieuses au sein de l’embryon, un processus appelé formation du tube neural (neurulation). Tout commence lorsque la notochorde incite l'ectoderme à former une épaisse plaque neurale, qui se transformera ultérieurement en tube neural et finalement en moelle épinière et en cerveau, qui constituent le système nerveux central. Cette série de changements ne se produit pas de manière aléatoire, mais est affectée par l’induction et la transduction du signal entre les cellules.
« Le processus de fermeture du tube neural varie considérablement chez de nombreuses espèces. Il repose sur des mécanismes et des régulations complexes. »
Le processus d’induction des neurones remonte au début des années 1800, lorsque les scientifiques ont commencé à étudier la manière dont les cellules s’influencent mutuellement. Au cours de cette année de recherche, une série d’expériences a démontré le concept d’induction, qui a toujours sa place dans la biologie du développement contemporaine. En particulier, les travaux de Hans Spemann et de son étudiante Hilda Mangold, qui ont utilisé du tissu ectodermique d'embryons de grenouilles nouveau-nées pour des expériences de transplantation, ont démontré que des tissus spécifiques peuvent induire la transformation des cellules environnantes en tissu neural.
Au fur et à mesure que la recherche progressait, les scientifiques ont découvert que de nombreux facteurs apparemment sans rapport, tels que le pH et certains produits chimiques, peuvent également servir de facteurs d’induction, prouvant que le mécanisme d’induction est bien plus complexe qu’on ne le pensait initialement. Ce processus implique l’interaction de gènes et de molécules de signalisation, et de nombreux facteurs de croissance, tels que les protéines morphogénétiques osseuses (BMP), jouent également un rôle important. De telles études révèlent comment les cellules coopèrent entre elles via de multiples voies de signalisation pour ajuster leur forme et leur fonction.
« Les changements de forme cellulaire, tels que le processus de constriction apicale, sont essentiels à la formation du tube neural. »
Une observation plus approfondie des cellules de la plaque neurale a révélé que leur structure avait changé de manière significative après l'induction, devenant de hautes cellules cylindriques. Ces cellules peuvent être clairement distinguées des cellules épithéliales environnantes au microscope. Ce changement de forme se produit principalement grâce à l'action coordonnée des microtubules et de l'actine à l'intérieur de la cellule, ce qui provoque l'expansion de la cellule vers l'extérieur et la formation d'une forme conique émoussée. Ce processus est appelé « constriction apicale ». À mesure que la plaque neurale se replie, des sillons et des plis neuraux se forment. Ces plis finissent par fusionner sur la ligne médiane pour former le tube neural.
Cependant, le processus de fermeture du tube neural ne s'effectue pas en une seule fois, mais commence du côté dorsal et s'étend aux deux côtés, accompagné de la formation de multiples points de fermeture. Le succès de ce processus dépend de la régulation des molécules d’adhésion cellulaire et de la formation d’un point charnière médian dans la plaque neurale en raison de la pression extérieure de l’épithélium, forçant les deux côtés des plis neuraux à se rapprocher. La question est de savoir pourquoi des anomalies du tube neural surviennent parfois.
« Les anomalies du tube neural sont l’une des malformations congénitales les plus courantes et ont sans aucun doute attiré beaucoup d’attention et de recherches. »
La formation de cellules de la crête neurale est également cruciale dans ce processus. Ces cellules se détachent du bord du tube neural et migrent davantage vers différentes parties de l'embryon, où elles se développeront en différents types de cellules, notamment des neurones et des cellules pigmentaires du système nerveux périphérique. Cela suggère que l’induction de cellule à cellule affecte non seulement la formation des structures, mais détermine également la diversité des types de cellules.
Cependant, la fermeture du tube neural n’est pas entièrement comprise. Le mécanisme de fermeture diffère selon les espèces. Chez les mammifères, la fermeture du tube neural est généralement réalisée par la coordination interne de plusieurs points de fermeture qui entrent en contact les uns avec les autres. Chez les oiseaux, en revanche, le phénomène commence généralement à partir d’un seul point du mésencéphale et se déplace vers l’avant et vers l’arrière. Ces différences compliquent notre compréhension de la formation du tube neural et présentent de nouveaux défis pour l’exploration future.
À mesure que la recherche continue de s’approfondir, notre compréhension de la formation du tube neural s’approfondit progressivement, ce qui a favorisé la reconnaissance et la recherche de divers types de défauts du tube neural, qui visent tous à mieux comprendre le mystère de l’origine de la vie. Face à un processus de vie aussi magnifique et complexe, nous ne pouvons nous empêcher de nous demander quelle est la profondeur et l'étendue de la force inductive entre les cellules ?
