Embryologie De la première à la 3 ème semaine de développement Les informations contenues dans les documents du TeD ne peuvent en aucun cas faire l objet de contestation au concours de PACES. Tous droits réservés au TeD.
I Segmentation : J1 à J5 a) Formation des blastomères = série de divisions pour morceler le zygote en cellules de + en + petites : les blastomères. 1 ère division: 30h après la fécondation = 2 blastomères. Stade morula: 96h (4 ème j) = 8 blastomères. Segmentation inégale mais totale: répartition inégale du cytoplasme entre les cellules filles. Présence de la membrane pellucide (persiste jusqu à l implantation de l œuf).
La formation des blastomères se fait avec migration des trompes jusqu à la muqueuse de la cavité utérine :
Cette migration se fait par 3 mouvements : 1) un courant du fluide tubaire (dirigé des trompes vers l utérus). 2) un péristaltisme des cellules musculaires lisses tubaires. 3) Les battements rythmés des cils de l épithélium des trompes.
b) Formation de la morula Terme utilisé du stade 8 à 16 blastomères. Morula n est pas plus volumineuse que le zygote initial mais du RNC (car multiplication des noyaux). Elle dure environ 4 jours. Les blastomères périphériques sont légèrement plus petits que les centraux.
c) Formation du blastocyste = la blastulation. La morula arrive dans la cavité utérine des nutriments et des liquides vont traverser la mb pellucide et vont s accumuler dans les espaces intercellulaires. Cette accumulation forme des lacunes qui fusionnent pour donner une cavité commune : le blastocèle!
Stade blastocyste Bouton embryonnaire Blastocèle Trophoblaste
A ce stade, on distingue : une couche cellulaire périphérique: le trophoblaste Une couche cellulaire centrale (accolée au trophoblaste) : le bouton embryonnaire un pôle embryonnaire (en haut du blastocèle) et antiembryonnaire (en bas du blastocèle). Perte de la totipotence pluripotence.
II - Implantation et nidation
Quelques définitions: L implantation est la fixation du blastocyste sur l épithélium de l endomètre. La nidation est l installation du blastocyste dans le tissu conjonctif de l endomètre.
La cohésion de l embryon maintenue jusqu à la gastrulation par les E-cadhérines. Modifications de l endomètre: épaississement, décidualisation, angiogenèse, allongement des vaisseaux sanguins = apporter plus de sang! Décidualisation: prolifération et différenciation des cellules du chorion en cellules spécifiques appelées cellules déciduales.
Le mécanisme : 1) Il y a besoin d une éclosion de l embryon : elle va se faire par disparition de la membrane pellucide via : La strypsine ( /!\ et non trypsine ), produite par le trophoblaste, c est une protéase qui grignote la membrane pellucide. Une augmentation de la pression intra-blastocèle ce qui affine la membrane pellucide, qui devient plus fragile.
2) Ouverture de la brèche : au pôle anti-embryonnaire, permettant l implantation au pôle embryonnaire. 3) Disposition du trophoblaste en périphérie : pour préserver le bouton embryonnaire au centre.
4) Acquisition de plusieurs fonctions du trophoblaste : Trophique : par phagocytose de l endomètre Hormonale : par sécrétion de l HCG (Hormone Gonadotrophine Chorionique), détectée pour diagnostiquer une grossesse. Protection du système immunitaire de la mère
L implantation L embryon se fixe à l épithélium utérin : l implantation débute. L endomètre émet transitoirement des protrusions cytoplasmiques (= pinopodes) émises au 19 ème / 20 ème jour du cycle menstruel, et qui vivent 48h. L embryon s implante entre le 19 ème et 24 ème jour du cycle menstruel, c est-à-dire sur 5 jours. Cette période correspond à un temps limité de réceptivité de l endomètre à l implantation, dit fenêtre implantatoire.
La nidation L embryon s enfonce dans l endomètre pour interagir avec le stroma de la muqueuse utérine. Cet enfouissement se fait via : Les molécules d adhésion de l embryon, de type intégrines. Les enzymes protéolytiques sécrétées par le trophoblaste.
III Pré-gastrulation : J6 à J15 Cette phase correspond à l embryon didermique et dure jusqu à la fin de la 2 ème semaine. Elle précède la gastrulation (embryon tridermique) Comprend la mise en place du placenta et des annexes de l embryon: 1. cavité amniotique 2. cavités vitellines primitive et secondaire 3. coelome extra-embryonnaire
1) Le développement du trophoblaste Stade pré-lacunaire ( J8 ) Le trophoblaste se différencie en 2 couches bien distinctes : 1. le cytotrophoblaste : couche interne, cellules mononucléées réalisant la mitose. 2. le syncytiotrophoblaste : couche externe, cellules plurinucléées.
Stade lacunaire - J9 -> Au niveau du syncytiotrophoblaste, des lacunes apparaissent.
Stade trabéculaire ou villeux - J13 -> Le sang maternel se déverse dans les lacunes syncytiotrophoblastiques
Vascularisation utéro-placentaire J11-J12 = lacunes qui vont communiquer avec les capillaires maternels. Elles reçoivent le sang provenant de la mère.
Circulation placento-embryonnaire : fin de S2 à fin de S3 Nécessite 3 étapes : 1. Villosités primaires 2. Villosités secondaires 3. Villosités tertiaires
Villosités primaires (milieu S2 : J13-J14) Le cytotrophoblaste forme des travées au sein du syncytiotrophoblaste : les villosités primaires (axe cytotrophoblastique)
Villosités secondaires (fin S2 : J15) Le mésenchyme extraembryonnaire pénètre dans les villosités primaires : villosités secondaires (axe mésenchymateux)
Villosités tertiaires (milieu S3 : J17-J19) Les cellules du mésenchyme extraembryonnaire se différencies en angioblastes, qui se transforment en capillaires. Les capillaires rejoignent l embryon = c est la circulation placentoembryonnaire!
Barrière placentaire Constituée de 4 couches : - syncytiotrophoblaste - cytotrophoblaste - mésenchyme - l endothélium des capillaires -> permet le passage de substances de la mère à l embryon, indispensable à sa croissance.
Petit recap
2) Développement du bouton embryonnaire : didermique Le bouton embryonnaire se développe en deux couches : Epiblaste : couche supérieure. (au départ, au contact du cytotrophoblaste) Hypoblaste : couche inférieure. (en contact avec le blastocèle)
3) Formation des annexes de l embryon a) La cavité amniotique Une cavité liquidienne supérieure se forme : la cavité amniotique. Le liquide s accumule entre l épiblaste et le cytotrophoblaste : Son toit et ses flancs sont délimités par les cellules cytotrophoblastiques. Son plancher est représenté par l épiblaste.
b) Le lécithocèle primaire ou cavité vitelline primitive (VV1) A l intérieur du blastocèle, une membrane se distingue du cytotrophoblaste et l entoure, cela forme : le lécithocèle primaire ou cavité vitelline primitive. Cette cavité liquidienne est enveloppée de l hypoblaste : Son toit est représenté par l hypoblaste. Son plancher et ses flancs sont délimités par la membrane de Heuser, constituée à partir de l hypoblaste. Blastocèle + mb de Heuser > Lécithocèle
c) Le coelome extra-embryonnaire ou cavité choriale Des cellules du cytotrophoblaste se détachent, se disposent autour de l embryon didermique et se différencient en cellules mésenchymateuses : elles constituent le mésenchyme extra-embryonnaire. Ce mésenchyme entoure l embryon en deux parties : 1) La somatopleure extra-embryonnaire : tapisse la cavité amniotique et la face interne du cytotrophoblaste 2) La splanchnopleure extra-embryonnaire : tapisse la cavité vitelline primitive. Entre les cellules mésenchymateuses, des espaces intercellulaires se forment puis fusionnent en une grande cavité : le coelome extra-embryonnaire ou cavité choriale, remplie de liquide coelomique.
d) Lécithocèle secondaire ou cavité vitelline secondaire L hypoblaste prolifère au niveau du pôle anti-embryonnaire, et repousse ainsi la membrane de Heuser pour former une cavité plus petite. Ceci provoque l étranglement du lécithocèle primaire en deux cavités : 1) Supérieure : entièrement délimitée par les cellules hypoblastique : le lécithocèle secondaire ou cavité vitelline secondaire = VV2 2) Inférieure : entièrement revêtue par les cellules de la membrane de Heuser et exclue de la VV2 : elle se détache et forme le kyste exocoelomique, qui régresse.
IV Gastrulation : J16 à J22 La gastrulation correspond à la mise en place d un embryon tridermique. Le disque embryonnaire tridermique présente les caractéristiques suivantes : Alors qu il était circulaire, il devient ovoïde. Sa région céphalique est plus large que sa région caudale. Les molécules d adhésion telles que les E-Cadhérines disparaissent, permettant les différentes migrations cellulaires de la 3 ème semaine. Les changements cellulaires sont : Epiblaste devient ectoblaste / ectoderme. Hypoblaste devient endoblaste / entoblaste / endoderme. Un nouveau feuillet apparaît : le mésoderme / mésoblaste.
1) Formation de la ligne primitive (1) Si nous regardons l embryon de sa face supérieure, donc sa face dorsale, nous voyons apparaître son axe longitudinal (ou céphalo-caudal) qui le divise en partie droite et gauche. Cet axe est une ligne médiane qui s étend sur la moitié de longueur de l embryon: elle est nommée la ligne primitive. Elle vient d une prolifération et migration de l épiblaste, à la partie postérieure, vers la partie médiane de l embryon (au centre) Elle s étend jusqu à la moitié de la longueur de l embryon, où sa croissance s achève par la mise en place du noeud de Hensen.
Formation de la ligne primitive (2)
Formation de la ligne primitive (3) La ligne primitive est une structure transitoire qui régresse à la fin de la 3 ème semaine. Son rôle est de permettre l invagination des cellules épiblastiques dans le sillon afin de former le mésoderme.
2) Formation de l embryon tridermique Des cellules épiblastiques pénètrent à travers la ligne primitive, pour s insinuer entre l épiblaste et l hypoblaste. Ces cellules épiblastiques se différencient en cellules mésoblastiques, formant le mésoderme. D autres cellules épiblastiques migrent jusqu à l hypoblaste qu elles remplacent, formant l endoderme. Les cellules épiblastiques n ayant pas migrées constituent l ectoderme. Ainsi, TOUS les feuillets embryonnaires sont d origine EPIBLASTIQUE. Seules deux régions sans mésoderme demeurent, où ectoderme et endoderme restent en contact: Extrémité céphalique : la membrane pharyngienne. Extrémité caudale : la membrane cloacale.
3) Formation du matériel chordal (1) Le matériel chordal comprend deux structures : 1. Céphalique (antérieure) : la plaque préchordale (entre la membrane pharyngienne et le canal chordal). 2. Caudale (postérieure) : le canal chordal (entre la plaque préchordale et la membrane cloacale). Le matériel chordal a comme rôle : ébauche du squelette axial à l origine de la colonne vertébrale. différenciation de l ectoblaste en neurectoblaste, à l origine du système nerveux central : - plaque préchordale = premier inducteur primaire ou inducteur céphalique : à l origine du cerveau. - canal chordal = deuxième inducteur primaire ou inducteur médullaire ou corporel : à l origine de la moelle épinière.
Formation du matériel chordal (2) Plaque préchordale : Elle est formée par l épaississement de l hypoblaste et du mésoblaste. Canal chordal : Formation J17 à J18: Les cellules épiblastiques qui vont former la chorde s enfoncent, à travers le nœud de Hensen, et migrent vers le pôle céphalique. Le canal chordal se développe jusqu à butter contre la plaque préchordale.
Formation du matériel chordal (3) Fissuration J19 : Le canal chordal fusionne en partie avec l endoblaste sous-jacent, créant des fissurations. Ainsi naît une communication entre la cavité amniotique et la VV2, dite blastopore ou canal neurentérique : le liquide amniotique se déverse dans la VV2 via ces fissurations. Plaque chordale J20 à J21 : Les fissurations se referment, et le matériel chordal rétablit sa continuité avec l endoblaste. Ceci forme la plaque chordale. La chorde J22 : La plaque chordale se détache de l endoblaste et se place ainsi entre l endoblaste et l ectoblaste, au sein du mésoderme.
V- L asymétrie embryonnaire Cette mise en place a lieu au sein des cellules mésoblastiques. Le gène nodal code pour la protéine Nodal, qui fait partie de la famille du TGF-β (Transforming Growth Factor Bêta, facteur de croissance). L expression du gène nodal par le mésoblaste est activée par la voie de signalisation Notch, très présente dans l embryogenèse. Le gène nodal est exprimé de manière non homogène, c est-à-dire que seul le mésoblaste de la moitié gauche du nœud de Hensen l exprime. Le nœud de Hensen est le lieu d expression initiale de ce gène, nommé alors «organisateur nodal». La voie de signalisation de la protéine Nodal permet l induction de gènes impliqués dans l asymétrie droite/gauche de l embryon, par spécification du côté gauche.
VI - Moyen mnémotechnique -
Entoblaste / Ectoblaste, lequel est au interne, lequel est en externe? Pendant la guerre de Troie, Hector(=ectoblaste) est le mari d Andromaque(=entoblaste). Donc Hector va à l extérieur pour se battre et Andromaque reste à l intérieur de la maison pour s occuper de leur enfant!
La règle des deux - Pendant la 2 ème semaine, l embryon se divise en 2 feuillets, le trophoblaste se divise en 2 couches, le blastocèle se remanie 2 fois (se transformant d abord en VV1 puis en VV2).
Où est telle membrane? Extrémité céphalique : la membrane pharyngienne. Extrémité caudale : la membrane cloacale. Vous retenez: Cloclo (le chanteur)