1- Définitions générales : Chapitre 1 : Introduction à l embryologie L embryologie est de l ONTOGENESE (formation de l être vivant). Ontos : être ; Genèse : formation. Ontologie : Correspond à une série de transformations subit par l individu depuis l œuf fécondé jusqu à l être parfait. Elle est l étude du développement de l œuf depuis la fécondation jusqu à la forme adulte. Elle se propose de suivre les étapes de développement des métazoaires, (animaux pluricellulaires) durant toute la phase diploïde de l individu, c'est-à-dire, du stade unicellulaire (œuf), jusqu à un stade totalement différencié où les ébauches des organes d un embryon étant mis en place, celui-ci pourra mener une vie libre. 2- Les différents types d embryologie : il en existe 3 : a- L embryologie descriptive : elle étudie la morphologie des embryons. L observation permet de distinguer dans le développement des étapes qui se succèdent selon une chronologie rigoureuse. b- L embryologie causale ou expérimentale : consiste à modifier expérimentalement tel ou tel constituant de l embryon à une étape bien précise et on observe comment évolue ce dernier, les conséquences qui s en suivent permettent de comprendre quel facteur est impliqué dans telle ou telle étape de l embryogénèse. c- Embryologie comparée : C est l étude de la genèse des formes d ontogenèse selon les espèces ; en utilisant les données de l embryologie descriptive et celles de l expérimentale sur les différentes espèces. d- Embryologie normale : étudie l état normal de la genèse d un embryon. Elle permet de fournir la clé de l organisation du corps d un être vivant à la fois à l échelle anatomique et histologique afin de faire face aux éventuelles malformations qui pourront apparaître et les prévenir. e- L embryologie pathologique ou tératologie : (Tératos : monstre ; Logos : étude) La tératologie est l étude des anomalies de l embryon qui peuvent être génétiques ou dues à des facteurs tératologiques, l embryon expérimentale détermine ces facteurs et étudie leur action. Actuellement en parle d embryopathie. 3- Les techniques embryologiques : 1- Etude des coupes histologiques faites en séries : C est l une des premières techniques utilisées. Ils nous ont permis de procéder à des reconstitutions d embryon. 1
2- Microcinématographie : Utilise des microcaméras dans l utérus de la femelle ou bien des rayonnements et des ultrasons. Permet d analyser (échographie) de l extérieur d éventuelles anomalies de développement. 3- Techniques des marquages colorés : Mise au point par Vogt entre 1921-1922. Permet de suivre le devenir et la migration des cellules du germe. On colore cette région de l œuf à l aide d une substance vitale. (colorants vitaux : rouge neutre, bleu de nil.) 4- Techniques variées utilisées en sciences expérimentales : Culture in vitro ; transplantation ou greffe ; microchirurgie ; techniques biochimiques. 4- Les grandes étapes du développement embryonnaire : a- La pré-morphogénèse : elle comporte la fécondation c'est-à-dire la fusion d un gamète male et d un gamète femelle pour donner un zygote. Cette fusion est suivie d une segmentation qui est le clivage (ensemble de divisions) du zygote en 2, 4, 8, 16.etc. cellules de plus petites tailles, afin d obtenir une morula. b- La morphogénèse primordiale : le stade morula est suivi par la mise en place de trois couches de cellules, ce sont les feuillets embryonnaires primordiaux. La période de leur mise en place s appelle : la gastrulation, elle se fait grâce à des mouvements morphogénétiques qui différent d une espèce à une autre. c- La morphogénèse secondaire : à ce stade le germe est triblastique (en trois feuillets) et s appelle : gastrula dans laquelle le futur matériel nerveux est isolé sous forme d un tube ; le germe s appelle : neurula. d- La morphogénèse définitive : elle est caractérisée par la mise en place des organes, c est la phase d organogénèse. 5- La cellule œuf (le gamète femelle) : Le gamète femelle est polarisé (l œuf est dit anisotrope) : il présente une asymétrie dans la répartition de son matériel cellulaire (cet asymétrie est héritée de l ovocyte). Il y a deux principaux constituants qui sont responsables de cette anisotropie : Le noyau initial embryonnaire qui a une position excentrée près d un pôle de l œuf : le pôle animal. L opposé du pôle animal est le pôle végétatif. Cette cellule œuf possède également un équateur qui sépare l hémisphère animal et l hémisphère végétatif. Les globules polaires, lors de la méiose sont expulsés hors de l ovocyte. Les réserves nutritives (vitellines ; le vitellus) qui vont permettre à l œuf de se développer. Elles sont généralement réparties de manière hétérogène. De là on peut distinguer différents types d œufs : 2
Il existe deux groupes d œufs, les œufs lécithes et les œufs alécithes. Les œufs sont caractérisés par une symétrie axiale avec un pole animal (PA) proche du noyau et un pole végétatif (PV) situé à l opposé du noyau. Le lécithe est le vitellus (jaune d œuf), réserves nutritives constituées en majeure partie de phosphoprotéines utilisées comme aliments par l embryon en développement. 5.1- les œufs lécithes : Ils ont une quantité variable de vitellus. En fonction de leur matériel de réserve, on peut définir quatre types d œufs : a- Œufs oligolécithes : œufs pauvres en vitellus. Ex : les échinodermes. b- Œufs mésolécithes ou hétérolécithes : œufs moyennement pourvu de vitellus. Ex : les amphibiens. c- Œufs mégalécithes ou télolécithes : les œufs sont très gros et très riches en vitellus. Ex : les oiseaux. d- Œufs centrolécithes : les réserves de l œuf sont centrales. Ex : les insectes. 5.2- les œufs alécithes : Ils sont dépourvus de vitellus. Caractérisés par une petite taille qui ne dépasse pas un dixième de millimètre. Ces œufs sont observés chez les mammifères placentaires. Ex : l Homme, la vache, le singe. N.B : Chez l Homme, l œuf est appelé : ovocyte II bloqué en métaphase II, entouré par une zone pellucide, une corona radiata et un cumulus oophorus (ensemble de cellules nourricières). 6- Définitions utiles à l embryologie : OVOCYTE : Est l œuf vierge ou le gamète femelle, cellule sexuelle dotée d un seul exemplaire de chaque chromosome (haploïde). SPERMATOZOÏDE : Cellule sexuelle male assurant la fécondation. Doté tout comme l ovocyte, d un seul exemplaire de chaque chromosome (haploïde). ZYGOTE : Est l œuf fécondé ou cellule diploïde résultant de la fusion d un gamète male et d un gamète femelle. GONOCYTE : Cellule dont la différenciation produira un gamète (cellule germinale). CELLULE SOMATIQUE : Cellule quelconque constitutive du corps d un organisme, elle est dite aussi diploïde. GERME : 3
Correspond aux premiers stades du développement du zygote tant que la forme externe est plus ou moins sphérique. EMBRYON : Il fait suite au germe ; on parle d embryon jusqu à la fin du deuxième mois du développement embryonnaire. (Chez l espèce humaine). C est le stade où l on commence à reconnaitre la région céphalique (crane) de la région caudale (postérieur) et la région dorsale de la région ventrale. FŒTUS : Terme utilisé à partir du deuxième mois de la grossesse du fait qu il ressemble plus ou moins à l être humain adulte. DIPLOIDE : Cellules possédant ses chromosomes en double : cellule somatique. Ex : 46 chromosomes chez l Homme. HAPLOÏDE : Cellules ne possédant que la moitié du matériel génétique : gamètes. Ex : 23 chromosomes chez l Homme. BLASTOMERE : Cellule de l embryon pendant le stade de segmentation. ANNEXES EMBRYONNAIRES : Chez les vertébrés inférieurs (les poissons, batraciens, reptiles) le développement de l embryon aboutit à la formation d un embryon seulement (sans annexes). Chez les vertébrés, en plus du zygote, il y a formation d organes temporaires extra embryonnaires que l on appelle par : annexes embryonnaires, dont le rôle sert à la respiration, la protection et la nutrition. 7- Les plans de coupe : Afin de mieux comprendre ces notions d orientation, il convient de définir quelques conventions servant à désigner les plans de coupes traditionnellement utilisés pour rendre compte de l organisation des germes à différents stades de leur développement. Les plans de coupes se référent aux éléments de symétrie (axes et/ou plan) pouvant être clairement définis au niveau de l embryon. Durant les premiers stades du développement, les germes sont généralement sphériques, l élément référentiel utilisé est l axe pole animal-pole végétatif (PA-PV). En revanche, si l embryon commence à présenter une symétrie de type bilatéral, l utilisation de ce référentiel est proscrite. Car ce plan (symétrie bilatérale) contient à la fois les axes dorsoventral (D-V) et céphalo-caudal (T-Q). - La coupe méridienne : passe par l axe PA-PV. 4
- La coupe équatoriale : perpendiculaire à l axe méridien PA-PV séparant l hémisphère animale de l hémisphère végétatif. - La coupe latitudinale : se fait dans l hémisphère animal ou végétatif. - La coupe sagittale : passe par le plan de symétrie bilatérale. - La coupe para-sagittale : elle est parallèle au plan sagittal et proche de celui-ci. - La coupe para-sagittale latérale est également parallèle au plan médian, mais en est éloignée de celui-ci - La coupe transversale : elle est perpendiculaire au plan de symétrie bilatérale, elle est dorso-ventrale. - Le terme de coupe horizontale se définit par lui-même, mais nécessite, pour être précis, la connaissance de l orientation du grand axe de l objet (ex. une coupe horizontale du cou d un homme debout est une coupe transversale, celle d une souris est longitudinale). - La coupe frontale : elle est perpendiculaire au plan de symétrie bilatérale et parallèle au front chez les primates. (elle coupe l individu en une partie ventrale et une partie dorsale). Une coupe frontale du cou d une sourie est une coupe transversale ; tandis que celle du cou d un homme debout est longitudinale) 5