Le cellule neuroepiteliali bilanciano la necessità di crescita del tessuto con l’imperativo morfogenetico di chiudere il tubo neurale. Queste cellule si restringono apicalmente per generare forze meccaniche che elevano le pieghe neurali, ma si pensa che si dilatino apicalmente durante la mitosi. Tuttavia, in precedenza abbiamo riportato che le cellule neuroepiteliali mitotiche nel neuroporo posteriore del topo hanno superfici apicali più piccole rispetto alle cellule non mitotiche. Qui, documentiamo un progressivo arricchimento apicale della miosina non-muscolare di tipo II nelle cellule neuroepiteliali mitotiche, ma non in quelle non mitotiche, con aree apicali più piccole. L’imaging in tempo reale del neuroporo posteriore del pulcino conferma la costrizione apicale sincronizzata con la mitosi, raggiungendo la massima costrizione in anafase, prima della divisione e della successiva ridilatazione. L’ampiezza della costrizione apicale durante la mitosi è significativamente maggiore rispetto alle costrizioni durante l’interfase. Per indagare la conservazione di questo fenomeno negli esseri umani, abbiamo caratterizzato le prime fasi della differenziazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) attraverso l’inibizione duale di SMAD per produrre in modo robusto neuroepiteli pseudostratificati con actomiosina arricchita apicalmente. Queste cellule neuroepiteliali coltivate raggiungono un’area apicale equivalente a quelle negli embrioni di topo. Le cellule neuroepiteliali derivate da iPSC hanno grandi aree apicali in fase G2, che si restringono nella fase M e mantengono questa costrizione in G1/S. Poiché questo metodo di differenziazione produce identità neurali anteriori, abbiamo studiato il neuroepitelio anteriore del tubo neurale in elevazione nel mesencefalo del topo. Invece di restringersi, le cellule neuroepiteliali mitotiche del mesencefalo presentano aree apicali più grandi rispetto alle cellule in interfase. La geometria del tessuto differisce tra il mesencefalo convesso apicalmente e il neuroporo posteriore piatto. Coltivare neuroepiteli umani su superfici equivalenti a quelle convesse impedisce la costrizione apicale mitotica. Pertanto, le cellule neuroepiteliali subiscono una costrizione apicale ad alta ampiezza sincronizzata con la progressione del ciclo cellulare, ma il momento della loro costrizione è influenzato dalla geometria del tessuto.
