La deuxième semaine de développement

La deuxième semaine de développement La 2 ème semaine du développement embryonnaire est marquée par 2 évènements majeurs : - La nidation du blastocyste dans l endomètre (= implantation); - La pré-gastrulation, ou transformation du blastocyste en embryon didermique. I ) La nidation 1 ) Histologie de l endomètre La muqueuse utérine ou endomètre est la partie la plus interne de la paroi utérine, qui comporte une musculeuse, le myomètre, et une séreuse, le feuillet interne du péritoine. Comme toutes les muqueuses, l endomètre est composé d un épithélium de revêtement et d un chorion sous-jacent, séparés par une lame basale : - L épithélium est de type prismatique simple, avec des cellules ciliées et des cellules non ciliées, - Le chorion est un tissu conjonctif lâche, relativement pauvre en fibres et très vascularisé par des artérioles spiralées ; il contient des glandes tubuleuses pelotonnées, qui apparaissent comme des invaginations de l épithélium de revêtement. Dans l épaisseur de cette muqueuse, on distingue 2 zones : la zone fonctionnelle correspondant à la zone superficielle, contenant les glandes, la plus épaisse, et la zone résiduelle, sous-jacente, au contact du myomètre. 2 ) Fixation du blastocyste à l endomètre Au 7 ème jour, le blastocyste, qui vient de se libérer de sa zone pellucide, prend contact avec l endomètre par son pôle embryonnaire. Les cellules du trophoblaste prolifèrent et écartent celles de l endomètre entre lesquelles elles s insinuent. Cette érosion de l endomètre résulte de la dégradation du ciment intercellulaire par des enzymes protéolytiques sécrétées par le trophoblaste. 1

3 ) Invasion de l endomètre La nidation, c est-à-dire l enfouissement complet de la sphère choriale à l intérieur de l endomètre, a lieu en même temps que la pré-gastrulation. Pendant cette 2 ème semaine de développement, le trophoblaste, qui ne forme pas encore de villosités, subit des transformations en 3 temps : stades avilleux fruste, lacunaire et trabéculaire. Stade avilleux fruste : 8 ème jour Les cellules du trophoblaste continuent de proliférer, désagrègent l épithélium endométrial, provoquant la rupture de la lame basale. Elles viennent alors au contact du chorion, dans lequel le trophoblaste continue de progresser. Au 8 ème jour, la moitié de la sphère choriale est à l intérieur de l endomètre. Lors de cette invasion, le trophoblaste augmente son épaisseur et se différencie en 2 couches : - Une couche interne, à structure cellulaire, le cytotrophoblaste, qui s accroît par multiplication cellulaire ; - Une couche externe, à structure syncytiale, le syncytiotrophoblaste, qui s accroît par fusion des cellules du cytotrophoblaste. 2

Stade avilleux lacunaire Entre les 9 ème et 12 ème jours la sphère choriale pénètre entièrement dans l endomètre, un bouchon de fibrine finissant par obstruer la cicatrice à la surface de l endomètre. La couche de syncytiotrophoblaste entoure alors complètement le cytotrophoblaste, et à mesure qu elle s épaissit, il y apparait des lacunes de forme irrégulière. Dans l endoderme, au contact de la zone d implantation, les cellules se modifient autour des artérioles spiralées ; plus volumineuses et arrondies, elles deviennent des cellules déciduales. Stade avilleux trabéculaire Au 14 ème jour, l épithélium retrouve sa continuité en arrière de la sphère choriale. Le syncytiotrophoblaste s épaissit et les lacunes qu il contient s agrandissent et fusionnent en travées irrégulières. En outre, il rode les parois vasculaires de l endomètre, ce qui provoque l intrusion de sang maternel dans ces travées. 3

II ) Les conditions d implantation Deux conditions sont essentielles pour que l implantation soit un succès : - La compétence de l endomètre à recevoir un blastocyste ; - La tolérance maternelle à l égard du blastocyste. 1 ) Compétence de l endomètre L endomètre n est pas toujours apte à recevoir un blastocyste. Il l est dans des conditions hormonales très strictes qui optimisent sa structure histologique pour la nidation. L endomètre est sous le contrôle des hormones ovariennes, et le cycle utérin et le cycle ovarien sont superposables. Phase pré-ovulatoire Phase de desquamation Elle correspond aux 4 premiers jours du cycle. C est la menstruation, pendant laquelle toute la zone fonctionnelle de l endomètre est évacuée. L épaisseur de l endomètre est alors réduite à sa zone résiduelle (0,5 mm). Phase de régénération Entre les 5 ème et 9 ème jours, l épithélium va se reconstituer et le chorion augmente d épaisseur, tandis que les glandes et les vaisseaux y réapparaissent. Phase de prolifération Du 9 ème au 14 ème jour, le chorion s épaissit encore, les glandes deviennent plus ondulées et les artérioles deviennent spiralées. L épaisseur de l endomètre atteint 3 mm. Phase post-ovulatoire Phase de transformation glandulaire Entre les 15 ème et 19 ème jours, le développement des glandes s accentue, les artérioles spiralées sont plus nombreuses et le chorion, dont l épaisseur augmente encore, devient œdémateux. Phase d œdème du chorion Aux 20 ème et 21 ème jours, l œdème du chorion est à son maximum et l épaisseur de l endomètre est de 10 à 12 mm. 4

Phase de sécrétion Entre les 22 ème et 27 ème jours, les glandes deviennent très pelotonnées et leur sécrétion est abondante. Le chorion subit une réaction pré-déciduale, avec un gonflement des cellules, en particulier autour des vaisseaux. Phase d ischémie Le 28 ème jour apparaît une ischémie et une infiltration leucocytaire, qui sont les prémices de la desquamation. C est seulement pendant la phase d œdème du chorion, appelée fenêtre d implantation, les 20 ème et 21 ème jours du cycle, que l endomètre est apte à la nidation. Or c est précisément à ce moment-là, au terme de la segmentation, que la cellule-œuf est devenue un blastocyste. Le synchronisme entre le cycle utérin et le développement embryonnaire est une condition sine qua non à la nidation. 2 ) La tolérance maternelle La nidation de l ensemble formé par l embryon et ses annexes peut être comparée à une greffe : l embryon contient en effet des protéines d origine paternelle qui sont étrangères à l organisme maternel et qui sont donc antigéniques. L organisme maternel devrait reconnaitre ces protéines étrangères et rejeter l embryon, mais un phénomène de tolérance est mis en place. III ) La pré-gastrulation Parallèlement à la nidation, le blastocyste subit des modifications importantes puisqu à la fin de la 2 ème semaine de développement on peut observer un embryon présentant deux feuillets primordiaux. Le bouton embryonnaire va donner un embryon didermique, mais en même temps il fournit aussi plusieurs annexes, dont l'aspect ne changera pas pendant toute la gastrulation. Au cours de cette 2 ème semaine se mettent en place les structures suivantes : - Les 2 feuillets primordiaux, le 8ème jour, - La cavité amniotique, le 8ème jour, - la vésicule vitelline primitive, le 10 ème jour, - le mésenchyme extra-embryonnaire, le 11 ème jour, - la cavité choriale, le 12 ème jour, - la vésicule vitelline définitive, le 13 ème jour. 1 ) Formation des 2 feuillets primordiaux Les cellules de l'embryoblaste continuent de se diviser et s organisent dès le 8 ème jour en 2 feuillets séparés par une lame basale : - l épiblaste, avec des cellules cubiques, du côté du trophoblaste, - l'hypoblaste, constitué de cellules plus aplaties, au-dessous. 5

L'ensemble vu du dessus affecte la forme d'un disque ovale, qui ne changera pas d aspect pendant cette 2 ème semaine de développement. 2 ) Mise en place des annexes L amniogenèse L amniogenèse ou formation de l amnios est contemporaine de la formation du disque embryonnaire. Tout en se mettant en place, l épiblaste se creuse, par clivage entre les cellules, d'une petite cavité appelée cavité amniotique, dont le plancher est représenté par l épiblaste et dont la voûte, au contact du trophoblaste, faite d'une couche de cellules appelées amnioblastes, constitue l amnios. Cette annexe ne sera l objet d'aucun changement pendant la 2 ème semaine, si ce n'est une augmentation de taille. Formation de la vésicule vitelline primitive Au 10ème jour l'hypoblaste prolifère sur ses bords et produit dans le blastocœle une couche cellulaire, ou membrane de Heuser, qui en se retournant délimite sous le disque embryonnaire une vésicule appelée vésicule vitelline primitive (ainsi appelée par référence à la véritable vésicule vitelline contenant du vitellus, qui occupe chez les oiseaux le même emplacement). Le reste du 6

blastocœle est rempli par un matériel acellulaire, le réticulum extra-embryonnaire, lui aussi d origine hypoblastique. Formation du mésenchyme extra-embryonnaire A partir du 11ème jour l'hypoblaste prolifère de nouveau sur ses bords et fournit 2 lames cellulaires, l'une tapissant la face externe de la membrane de Heuser, et l'autre tapissant la face interne du trophoblaste, enserrant le réticulum extra-embryonnaire. C'est le mésenchyme extra-embryonnaire. Formation de la cavité choriale A partir du l2ème jour le réticulum extra-embryonnaire se creuse de lacunes confluant ensuite en une cavité unique, qui ira en se développant ; c'est la cavité choriale. Elle est délimitée à l extérieur par la couche externe de mésenchyme extra-embryonnaire appelée lame choriale, et à l'intérieur par la couche interne de mésenchyme extra-embryonnaire, appelée lame vitelline. Formation de la vésicule vitelline définitive A partir du 12ème jour, une autre vague de cellules prolifère à partir de l'hypoblaste et délimite une vésicule vitelline définitive, refoulant la vésicule vitelline primitive, qui disparaîtra après avoir formé une collection de petites vésicules résiduelles dans la cavité choriale. En même temps celle-ci 7

augmente de volume et entoure l'ensemble formé par le disque embryonnaire et les cavités adjacentes, amniotique et vitelline. La couche de mésenchyme extra-embryonnaire accolée à l amnios est appelée lame amniotique. Il reste dans le plan du disque embryonnaire une condensation de mésenchyme reliant cet ensemble au trophoblaste; c'est le pédicule embryonnaire. A la fin de la 2ème semaine (la nidation est terminée), la sphère choriale a un diamètre de 2,5 mm et a la structure suivante : - un disque embryonnaire didermique ovale, dont le grand diamètre est de 200 µm, avec l épiblaste superficiel et l'hypoblaste sous-jacent ; - la cavité amniotique, au-dessus du disque embryonnaire, dont la voûte est l'amnios et le plancher l épiblaste; - la vésicule vitelline au-dessous, dont la paroi apparaît comme le prolongement de l'hypoblaste; - le tout est enveloppé par du mésenchyme extra-embryonnaire, formant les lames amniotique et vitelline, parois internes de la cavité choriale; - cet ensemble baigne dans la cavité choriale dont la paroi externe, ou lame choriale, est accolée au trophoblaste ; trophoblaste et lame choriale forment le chorion; - le pédicule embryonnaire (part de la jonction entre les lames amniotique et vitelline, dans le plan du disque embryonnaire, et atteint le chorion à travers la cavité choriale. A ce stade le disque embryonnaire a déjà une orientation céphalo-caudale, le pédicule embryonnaire marquant la partie postérieure. 8