Histologie du système nerveux central (2)

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1 Histologie Système Nerveux Central Histologie du système nerveux central (2) Deuxième partie 1) Rappel embryologie premier mois: Induction plaque neurale fermeture tube neural 2) Histogenèse: 4 à 20 SA: migration neuroblastes 20 à 40 SA: maturation, différentiation 3) Principales anomalies 1- Rappel embryologie Rappel embryologie Premier mois Apparition neurectoderme Gouttière neurale Dérivés crêtes neurales Fermeture tube neural Induction SN 18 ème jour vie plaque neurale différentiation neurectodermique à partir ectoderme Plaque neurale

2 20 ème jour 22 ème jour 28 ème jour Croissance plaque pôle céphalique Apparition sillon médian: «Gouttière neurale» Fermeture gouttière: «Tube neural» flexion antérieure mouvements intrinsèques Débute région cervicale Complète 28 ème jour Fermeture conjointe somites Gouttière neurale En parallèle: «migration des crêtes neurales» Destinations multiples: - Structures ostéo cartilagineuses face - chaines sympathiques latéro vertébrales - cellules mélaniques peau - cellules médullo surrénale - Cellules calcitonine thyroïde - Cellules ganglionnaires, innervation autonomes tube digestif Coupe transversale tube neural 28 ème jour 28 ème jour: au niveau cellulaire Tube neural fermé Indentation: vésicules cérébrales I, II COUPE TRANSVERSALE TUBE NEURAL: Face interne: Neuro-épithélium «Assise germinative» Cellules souches progénitrices: divisions +++ -symétriques: progéniteurs -asymétriques: neuroblastes, glioblastes ensemble structures SNC

3 2- Histogenèse SNC: 4 ème semaine 1 re phase: 4 à 20 SA 3 grandes phases: 2 phases avant naissance: 1) 4 à 20 SA: Migration neuroblastes 2) 20 à 40 SA: Maturation, différentiation 3 ème phase après naissance: Croissance et remodelage, âge adulte Individualisation neuroblastes Cellules post mitotiques Migration par vagues Mise en place des cellules de la substance grise: moëlle, cervelet, cerveau Chronologie bien définie Déroulement: coordination événements, contrôle génétique 1 re phase: 4 à 20 SA 1 re phase: 4 à 20 SA Neuro-épithélium Onde initiale: Neuroblastes Migration vers périphérie Zone du manteau, «zone ventriculaire» Substance grise Fibres en croissance: Zone marginale Future substance blanche Tronc cérébral, Moëlle épinière Fibres en croissance Zone marginale Neuroblastes Zone manteau Neuro épithélium Migration neuroblastes surface «Zone du manteau» Substance grise Vagues successives Premières cellules à migrer: couches profondes Dernières à migrer: couches superficielles Particularités cortex cérébral Cortex cérébral

4 4 à 20 SA 4 à 20 SA Cellules de Cajal Premières vagues migration Surface, horizontales Glie radiaire Individualisation précoce formation rails guidage migration Couche limitante externe Cellules Cajal Prolongements Glie radiaire Cerveau Premières vagues migration NEURONES CAJAL Cerveau Neurones pyramidaux Migration verticale selon glie radiaire Premières cellules, couches profondes Neurones granulaires Migration tangentielle Indépendante glie radiaire Guidage, mécanismes découverte récente NEURONES PYRAMIDAUX NEURONES GRANULAIRES GLIE RADIAIRE Contrôle génétique migration neurones 1 re phase: 18 SA Travaux recherche malformations cérébrales rares: «Lissencéphalies» cerveau lisse, absence de sillons cortex cérébral anormal (peu cellulaire) neurones granulaires substance blanche Mutation gènes codant: - Constituants matrice extra cellulaire - Constituants associés cytosquelette neurones «Micro tubules». Polymériserisation/dé-polymérisation. Mouvements noyaux cellulaires En macroscopie Avant 20 SA: Cerveau lisse «Lissencéphalie physiologique»

5 1 re phase: Microscopie 1 re phase: Glie radiaire (GFAP) Assise germinative Cortex: plaque corticale immature 20 SA 2 nde phase: 20 à 40 SA En Microscopie Coloration standard - substance grise en place - cellules en migration Long multi étapes, multiples facteurs (40) régions architectonique «Carte de Brodmann» Maturation plaque corticale

6 20 à 40 SA 4 ème mois: Mise en place des circonvolutions Expansion cortex 50 g (20 SA) à 400 gr (40 SA) Installation sillons calendrier précis, marqueur âge gestationnel Age gestation Sillons Vallée sylvienne 20, 22 SA Début Rolando ouverte 24 SA Début T1 Fermée arrière 28 SA Fin T1 ½ fermée 30 SA Fin Rolando Fermée avant 32 SA Sillons 2 nd Ouverture sillon vallée sylvienne «fosse latérale du cerveau» Croissance antérieure partie inférieure du cerveau (lobe temporal ) Sillon sylvien 2O SA Formation Lobe temporal Lobe pariétal Début sillon central Rolando 2 nde phase: 25 SA 22 SA: 22 SA Sillon Rolando central - lobe frontal -lobe pariétal Lobe frontal Début premier Sillon temporal T1

7 6 ème mois: sillon temporal complet, fermeture mi chemin vallée sylvienne 8, 9 ème mois Sillon sylvien Àmoitiéfermé 28 SA Sillon occipital Fermeture complète vallée sylvienne Mise en place sillons secondaires 35, 36 SA Sillon temporal (T1) achevé 2 nde phase: 20 à 40 SA 2 nde phase: 25 à 40 SA Microscopie Différenciation neurones croissance dendrites, axones Synaptogenèse régulation nombre après la naissance +++ apoptose Myélinisation fibres axonales Oligodendrocytes gaine myéline axones»: lipides, protéines gradient caudo céphalique Début fœtus (4 ème mois): 20, 22SA: moëlle épinière 26, 27 SA: fibres tronc cérébral 30, 33 SA: fibres capsule interne Achèvement maturité physique 1 seule cellule: myélinisation de + 50 axones 1 seul axone: myélinisation par plusieurs cellules

8 2 nde phase Histogenèse cervelet Microscopie Cortex: Architecture bien visible Substance blanche: Myélinisation apparente Capsule interne Myélinisation Capsule interne Epaississement 1 er Rhombomère Lèvres rhombiques (LR) ébauche unique, recouvre V4 Prolifération cellulaire LR ½ sphères cérébelleux latéraux Vermis, médian J 33, terme LEVRES RHOMBIQUES Histogenèse cervelet En résumé Histogenèse cerveau 3 grandes phases dont 2 avant la naissance Au niveau cellulaire Lèvres Rhombiques: LEVRES RHOMBIQUES Neurones granulaires Neuro épithélium du V4: Neurones de Purkinje 1 re phase: 4 à 20 SA. Prolifération progéniteurs (/16 SA) rat: n/min -1. Migration neuroblastes (/25 SA) - neurones pyramidaux: trajet vertical «Glie radiaire»(28sa) - neurones granulaires: trajet tangentiel, protéines matrice extra cellulaire, intégrité cytosquelette (micro tubules) 2 nde phase: 25 à 40 SA - Maturation corticale - différentiation neurones (dendrites, axones) -myélinisation(4 ème mois/ maturité physique) NEURO EPITHELIUM 4 ème Ventricule

9 Découvertes récentes 3- Anomalies histogenèse cérébrale Cerveau adulte: 100 Milliards neurones différenciés Mise en évidence de cellules progénitrices neurales: - régions péri ventriculaires - hippocampe Rôle? Groupe hétérogène!! Primitives: anomalie intrinsèque du processus du développement, cause génétique connue ou non Secondaires: liées à des facteurs exogènes ou endogènes qui interfèrent avec un processus du développement intrinsèquement normal Anomalies histogenèse cérébrale Quelques exemples de pathologie Dynamique du cerveau au cours du développement: - un même facteur: lésions morphologiques différentes période Affections: maladies et handicaps graves petit enfant - Dépistage anté natal (échographie, IRM) - Interruptions thérapeutiques grossesse Anomalies histogenèse Anomalies fermeture tube neural Anomalie migration crêtes neurales Anomalies de la migration des neurones

10 Anomalies fermeture tube neural Expression Anencéphalie / Spina bifida occulta formes ouvertes, fermées 1 à 2/1000 naissances vivantes Etiologies Chromosomiques (Tri 13, 18, triploidie) Maladies génétiques et syndrômes (cause connue ou non) Médicaments (aminoptérine, thalidomide, dépakine) Multifactoriel Anencéphalie 1/3 malformations SNC découvertes échographie 1/1000 naissances risque récurrence 1% (spina bifida) F>G +++ Carence en Folates Diagnostic précoce 13 SA absence de voûte crânienne, hydramnios hypermotilité (mouvements saccadés, brusques) mobilité assurée moëlle épinière Associations autres malformations (30%) Spina Bifida Défaut de fermeture tube neural AVEC Hernie t.nerveux paraplégie spastique de mauvais pronostic Localisations Lombo-sacrée (50-60%), dorsale basse (30%) Association Malformation Base crane: Arnold-Chiari

11 Spina Bifida Poche partie postérieure thorax Méningocèle: hernie isolée des méninges Myéloméningocèle: hernie méninges, tissus nerveux et paraplégie plus ou moins étendue Anomalie migration crêtes neurales Maladie de Hirschsprung: Anomalie congénitale péristaltisme - absence de neurones parasympathiques, - segment rectal (colique) de longueur variable Innervation autonome parasympathique: Neurones (cellules ganglionnaires) dans la musculeuse Migration crêtes neurales (5 ème et 8 ème SA) Rôle: péristaltisme, mouvements intestinaux, propulsion bol alimentaire Anomalie migration crêtes neurales Maladie de Hirschsprung Maladie de Hirschsprung Clinique: naissance, retard élimination méconium Constipation++ Occlusion et péritonite néo natale Radiographie: Sténose du segment atteint Radiographie: Lavement intestinal (radio opaque) Sténose ++ segment atteint Confirmation: histologie Biopsie sous muqueuse rectale: absence de neurones sympathiques

12 Maladie de Hirschsprung Anomalies migration neurones Normal: Paroi intestin Neurones cellules ganglionnaires Groupées en amas «plexus» Pathologique: Filets nerveux isolés Pas de neurones visibles Lissencéphalies: cerveau lisse absence partielle ou totale sillons surface hémisphères Clinique: début rapide, 1 re année vie retard apprentissage +++ épilepsie réfractaire au traitement formes isolées, formes associées autres malformations formes familiales (étude ADN) Diagnostic: anté natal, pas toujours aisé tardif (apparition sillons 22, 24 SA) Normal Cortex Méninges Basal membrane I II III IV V 35 SA IRM: absence sillons Superposable macroscopie cerveau VI Substance blanche Assise germinative c c v c

13 Cortex Substance blanche c