Hindbrain boundaries : addressing the crossroad between tissue segmentation and cell fate regulation

Abstract

The hindbrain boundary cell population (BCP) is specified at the interface between adjacent compartments during embryonic development of the posterior brain. Hindbrain BCP is a non-neurogenic population that acts as both a signaling center and an elastic mesh that prevents cell intermingling between adjacent compartments. Remarkably, boundary cells display mechanical characteristics that emphasize the impact of tissue segmentation on boundary architecture: they display specific cell morphology and contain actomyosin cable-like structures that provide the boundaries with the tension necessary for carrying out their physical barrier role. Considering the mechanical microenvironment in the BCP and its identity specificities, we propose YAP/TAZ-TEAD activity as the molecular scaffold that underpins the crossroad between hindbrain segmentation and proliferative capacity modulation. In this work we show that mechanical stimuli in the BCP trigger YAP/TAZ-TEAD activity. In turn, this activity is responsible for transiently modulating the proliferative capacity of boundary cells, which eventually differentiate into neurons.

La població cel·lular de les fronteres del romboencèfal (PCF) s’especifica a la interfície entre compartiments adjacents durant el desenvolupament embrionari del cervell posterior. La PCF del romboencèfal és una població no neurogènica que actua com a centre senyalitzador i com a barrera elàstica que evita la barreja de cèl·lules entre compartiments adjacents. Cal destacar que les cèl·lules de les fronteres presenten característiques mecàniques que fan palès l’impacte de la segmentació del teixit sobre l’arquitectura de les fronteres: presenten una morfologia cel·lular específica i contenen estructures d’actomiosina de tipus cable que proporcionen a les fronteres la tensió necessària per portar a terme la funció de barrera física. Considerant el microambient mecànic a la PCF i les seves especificitats en termes d’identitat, proposem l’activitat YAP/TAZ-TEAD com la bastida molecular present a la intersecció entre la segmentació del romboencèfal i la modulació de la capacitat proliferativa. En aquesta investigació demostrem que els estímuls mecànics presents a la PCF desencadenen l’activitat YAP/TAZ-TEAD. Al seu torn, aquesta activitat és transitòriament responsable de la modulació de la capacitat proliferativa de les cèl·lules de les fronteres, les quals acabaran diferenciant-se en neurones.