Digestif

Système digestif
Suite aux mouvements d’enroulement de l’embryon, une partie de l’endoderme qui entoure le sac
vitellin est incorporée dans l’embryon pour former le tube digestif primitif, alors que d’autres
parties, comme le sac jaune et l’allantoïde, restent hors de l’embryon. Le sac vitellin communique
avec la portion moyenne du tube digestif par le canal vitellin.
Du point de vue embryologique, on distingue le tube digestif antérieur, qui se termine au niveau
des bourgeons hépatiques, le tube digestif moyen entre le foie et le colon transverse adulte, et le
tube digestif caudal, entre la partie gauche du colon transverse et la membrane cloacale.
L’endoderme donne l’épithélium digestif ainsi que les parenchymes glandulaires (foie, pancréas),
alors que les composantes musculaire, conjonctive et péritonéale dérivent du mésoderme
splanchnique. Il semble que la sécrétion de Shh par l’endoderme induise l’expression de facteurs
HOX par le mésoderme, et que ces derniers définissent les structures formées aux divers étages
du tube digestif.
Certaines portions du tube digestif, attachées aux parois somatiques dorsale et ventrale par du
mésentère, sont dites «intrapéritonéales », alors que les organes comme les reins, qui sont au
contact de la paroi somatique postérieure et couverts de péritoine sont dits « rétropéritonéaux ».
Le mésentère contient les vaisseaux sanguins et lymphatiques, ainsi que les nerfs destinés aux
organes digestifs. Initialement, le tube digestif est au contact du mésenchyme de la paroi
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abdominale dorsale, puis il s’en sépare progressivement à partir de la 5ième semaine, avec la
formation du mésentère dorsal : mésogastre, mésoduodenum, mésentère de l’intestin grêle,
mésocolon. Le mésentère ventral, qui dérive du septum transverse, n’est présent qu'au niveau de
l’œsophage, de l’estomac et du duodenum, et le foie se développe en son sein.
Tube digestif rostral
Vers la quatrième semaine, le diverticule respiratoire apparaît, puis le septum oesophagotrachéal
sépare progressivement le primordium respiratoire en avant, et l’œsophage en arrière. Les
anomalies de séparation de ces structures sont à l’origine des fistules oesophagotrachéales ou des
atrésies de l’œsophage (cf. Développement du système respiratoire).
L’estomac apparaît à la quatrième semaine, sous forme d’une dilatation fusiforme. Il subit une
rotation de 90° le long de son axe, de sorte que sa face gauche devient antérieure et est innervée
par le nerf X gauche.
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En même temps, la croissance de la partie postérieure est plus rapide que celle de la partie
antérieure, donnant lieu à la formation des petite et grande courbures. Le mésogastre se modifie
en parallèle des modifications de forme de l’estomac. Le mésogastre dorsal est déplacé à gauche,
créant un cul de sac péritonéal rétrogastrique, alors que le méso antérieur est déplacé à droite. A
partir de la 5ième semaine, la rate commence à se développer au sein du mésogastre dorsal
(gauche). La rate se trouve en position intrapéritonéale, à proximité du rein gauche et séparée de
lui par un ligament péritonéal, alors que le ligament splénogastrique l’attache à l’estomac.
La rotation du mésogastre et du mésoduodenum dorsal influence aussi l’anatomie du pancréas.
Le pancréas se développe dans le mésoduodenum, puis la queue se prolonge dans le mésogastre
postérieur. Lorsque ce dernier fusionne avec la paroi somatique postérieure, la queue du pancréas
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devient rétropéritonéale. A hauteur de la petite courbure, le mésogastre dorsal forme
progressivement une poche (dont la paroi est intialement double) qui s’invagine et grandit
derrière l’estomac puis passe devant le colon transverse et les anses intestinales. Après fusion des
deux parois, ce sac devient un tablier attaché à la grande courbure, le grand épiploon ou grand
omentum. Le petit épiploon (omentum) et le ligament falciforme se forment à partir du
mésogastre antérieur (droit), dans lequel se développe le foie. La paroi libre (inférieure) du petit
omentum contient la voie biliaire, la veine porte et l’artère hépatique, et forme la paroi supérieure
de l’entrée de l’arrière cavité des épiploons ou hiatus de Winslow.
La malformation la plus fréquente de l’estomac est la sténose hypertrophique du pylore, liée à
une hypertrophie - généralement musculaire - qui empêche une vidange gastrique normale. Une
partie des sténoses pyloriques semblent liées à un déficit de l’innervation à NO, avec absence de
relaxation du muscle pylorique.
En parallèle de la rotation de l’estomac, le duodénum prend une forme de cadre et tourne vers la
droite. Le cadre duodénal et la tête du pancréas qui se développe à son contact sont repoussés
vers la paroi postérieure, puis le méso dorsal dégénère de sorte que ces deux organes deviennent
rétropéritonéaux. Le méso dorsal reste présent seulement au niveau de la partie proximale du
duodénum qui prolonge la portion pylorique de l’estomac et reste intrapéritonéale.
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Le foie apparaît au milieu de la troisième semaine sous la forme d’un bourgeon endodermique à
la partie distale du tube digestif antérieur. Ce bourgeon hépatique se développe dans le septum
transverse, qui est la plaque de mésoderme située entre la cavité péricardique et la tige vitelline.
La connexion entre le foie et le tube digestif se rétrécit progressivement, formant le canal biliaire
à partir duquel s’individualisent la vésicule biliaire et le canal cystique. Les cordons
endodermiques forment le parenchyme hépatique ainsi que les canalicules biliaires, alors que les
cellules de Kupffer et les cellules conjonctives dérivent du mésoderme du septum transverse. Les
cellules hématopoïétiques contenues dans le foie foetal migrent depuis leur région d'origine située
dans le mésoderme proche de l'aorte, du mésonéphros et des crètes génitales (région AGM: aorte,
gonades, mésonéphros). Le mésoderme en surface du foie se différentie en péritoine viscéral,
sauf au niveau cranial où le foie reste en contact avec les dérivés du septum transverse, à savoir la
partie centrale du diaphragme. A la 10ième semaine, le foie représente environ 10% du poids de
l’embryon. Cette importance est liée au développement des sinusoïdes hépatiques, mais aussi à la
fonction hématopoïétique, qui se manifeste par la formation de nids de cellules précurseurs des
lignées rouge et blanches situés entre les cellules hépatiques et les vaisseaux. L'activité
hématopoïétique du foie diminue durant les deux derniers mois de la gestation et il ne persiste
que quelques îlots hématopoïétiques dans le foie du nouveau-né, qui représente alors environ 5%
du poids du corps. La formation de la bile commence vers la 12ième semaine, et la
communication entre la voie biliaire et le duodénum fait que le contenu intestinal prend alors une
coloration verdâtre (méconium). En raison de la rotation droite du duodénum, la voie biliaire
passe derrière sa portion initiale.
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Il existe de nombreuses anomalies de formation du foie et des voies biliaires, dont certaines
comme la duplication de la vésicule ou la formation de canaux hépatiques accessoires sont le plus
souvent cliniquement muettes. Le déficit de canalisation des voies biliaires porte le nom d’atrésie
biliaire extrahépatique et survient avec une fréquence de 1/15000. Si l’anomalie concerne une
partie des voies biliaires, une correction chirurgicale est possible ; dans la cas contraire, le seul
traitement consiste en une transplantation du foie. Beaucoup plus rare est l’atrésie des voies
biliaires intrahépatiques, mortelle si elle est importante, mais le plus souvent partielle et alors peu
ou même asymptomatique.
Le pancréas est formé par deux bourgeons à partir de l’endoderme du duodénum.
Un bourgeon dorsal se forme dans le méso postérieur, et un bourgeon ventral dans le méso
antérieur, à proximité du canal biliaire. Lorsque le duodénum tourne vers la droite et prend sa
forme de cadre, le bourgeon ventral est déplacé en parallèle du canal biliaire pour se retrouver
sous et derrière le bourgeon dorsal. Plus tard, les deux bourgeons ainsi que les canaux fusionnent.
Le bourgeon ventral devient la partie inférieure de la tête et le processus unciné, alors que le reste
dérive du bourgeon dorsal. Le canal de Wirsung est formé par la fusion des canaux des deux
bourgeons.
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A partir du 3ième mois, les îlots de Langerhans se développent au départ du tissu pancréatique et
se distribuent dans l’ensemble du pancréas. La sécrétion d’insuline commence vers 5 mois. Des
anomalies de migration du bourgeon pancréatique ventral peuvent résulter en un pancréas
annulaire, une cause d’obstruction duodénale.
Des îlots de pancréas accessoires peuvent se trouver à n’importe quel niveau, depuis la partie
inférieur de l’œsophage jusqu’aux premières anses grêles. On en trouve le plus souvent dans la
muqueuse gastrique et dans le diverticule de Meckel, où elles sont une cause possible d'ulcération.
Les mécanisms moléculaires qui président à la formation du foie et du pancréas sont complexes
et sortent du cadre de ce cours. Il semble que la tissu pancréatique se forme "par défaut", alors
que la différentiation de l'endoderme en foie est induite par FGF sécrété par le mésoderme
cardiogène, et BMP produite par le septum transverse.
Le tube digestif moyen
Chez l’embryon de 5 semaines, le tube digestif moyen est attaché à la paroi dorsale par un court
mésentère et communique avec le sac vitellin par le canal vitellin. Chez l’adulte, l’intestin moyen
débute après l’abouchement de la voie biliaire dans le duodénum et se termine à la jonction des
2/3 droits et du 1/3 gauche du colon transverse. Il est irrigué dans son ensemble par l’artère
mésentérique supérieure. Initialement, la croissance de cette portion moyenne forme une anse
intestinale primaire, attachée à son sommet au sac vitellin par le canal vitellin. La partie rostrale
de cette anse donne la partie distale du duodénum, le jéjunum et une partie de l’iléon, alors que sa
partie caudale donne le reste de l’iléon, le caecum, l’appendice, le côlon ascendant et les 2/3
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droits du côlon transverse. La croissance des anses intestinale est telle qu’il se produit une
herniation partielle dans le cordon ombilical.
Vue de face, l’anse intestinale primiaire subit une rotation antihoraire de 270° autour d'un axe
constitué par l’artère mésentérique supérieure et le canal vitellin, donnant lieu à la disposition
définitive du côlon transverse et des structures grêles.
Vers la 10ième semaine, les anses herniées dans le cordon retrouvent la cavité péritonéale. Lors
de la rotation de 270° des anses, le mésentère subit des modifications importantes. Le
développement des anses grêles se fait en avant du côlon, de sorte que les portions ascendantes
du côlon sont repoussées en arrière et s’accolent en position rétropéritonéale. Le mésentère
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persiste au niveau du caecum, de l’appendice, ainsi qu’au niveau du côlon sigmoïde. Le
mésocôlon transverse fusionne avec la partie postérieure de l’arrière-cavité des épiploons (cavité
omentale), mais reste mobile.
Parmi les malformations de la partie moyenne du tube digestif, mentionnons la persistence de
mésos avec mobilité anormale de certaines parties du côlon ascendant, qui peuvent prédisposer
au volvulus (torsion d'une anse intestinale, avec danger d'anoxie et nécrose). Les anomalies de la
paroi abdominale sont surtout représentées par l’omphalocèle et le gastroschisis. L’omphalocèle
est une hernie des viscères abdominaux qui se produit lorsque ces derniers ne retrouvent pas
normalement la cavité péritonéale. Elle se produit dans environ 2,5/10000 naissances et est
associée à un taux élevé de mortalité ; en effet, il existe souvent des malformations associées du
cœur ou du tube neural, et environ 50% des enfants affectés ont des anomalies chromosomiques.
Le gastroschisis est une hernie des viscères abdominaux directement dans la cavité amniotique, à
côté de l’ombilic et le plus souvent du côté droit. Il affecte 1/10000 naissance, et le pronostic est
meilleur que pour l’omphalocèle car il n’est habituellement pas associé à d’autres malformations.
Chez 2 à 4% des personnes, une petite partie du canal vitellin persiste sous forme d’un diverticule
de Meckel. Chez l’adulte, ce diverticule est situé 40-60 cm avant (en amont de) la valve
iléocoecale et est généralement asymptomatique, sauf lorsqu’il contient du tissu gastrique ou
pancréatique ectopique, auquel cas il peut s’ulcérer ou saigner, voire se perforer. Parfois, une
partie du canal vitellin ne se fibrose pas et persiste sous forme d’un kyste vitellin. Il peut même
rester entièrement ouvert et donner une fistule ombilicale, se traduisant par une décharge fécale
au niveau de l’ombilic.
Pour mémoire, mentionnons qu’il existe diverses anomalies de rotation des anses intestinales, qui
se traduisent par des positions aberrantes de certaines parties de l’intestin, ainsi que diverses
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variétés d’atrésies et de sténoses dont une grande proportion seraient liées à des accidents
ischémiques.
Tube digestif distal ou inférieur
Le tube digestif distal donne naissance au tiers distal (gauche) du côlon transverse, au côlon
descendant, au sigmoïde, au rectum et à la partie supérieure du canal anal, irrigués par des
branches de la mésentérique inférieure. Son endoderme participe aussi à la formation de
l’épithélium de la vessie et de l’urètre. Le tube distal forme le canal anorectal au niveau de la
partie postérieure du cloaque, alors que l’allantoïde s’abouche dans la partie antérieure, au niveau
du sinus urogénital. Le cloaque est tapissé d’endoderme, et couvert à sa partie distale ou
inférieure par un ectoderme de surface. La jonction entre endo- et ectoderme forme la membrane
cloacale, et un septum urorectal de mésoderme sépare les régions de l’allantoïde et du tube
digestif. La membrane cloacale se perfore à la fin de la 7ième semaine, formant une ouverture
anale en arrière et une pour le sinus urogénital en avant, séparées par le corps périnéal dérivé du
septum urorectal. Une prolifération ectodermique ferme alors le canal anal, qui se reperméabilise
à la 9ième semaine, de sorte que la portion inférieure du canal anal dérive de l’ectoderme et est
irriguée par l’artère rectale inférieure (branche de la honteuse interne), alors que la partie
supérieure dérive de l’endoderme et est vascularisée par l’artère rectale supérieure (branche de la
mésentérique inférieure). La jonction entre ces deux parties est la ligne pectinée, niveau où
l’épithélium anal change d’un type colonnaire en type squameux.
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Parmi les anomalies congénitales de l’intestin postérieur, mentionnons les atrésies et fistules
anorectales, qui touchent 1/5000 naissances et résultent d’anomalies de formation du cloaque. Par
exemple, si la partie postérieure du cloaque est trop peu développée, l’ouverture anale est
déplacée en avant, dans le vagin ou l’urètre. L’imperforation anale est due à un déficit de
canalisation de la partie inférieure du canal anal.
Le mégacôlon congénital ou maladie de Hirschsprung peut répondre à des causes variées.
Certains cas sont dus à l’absence de neurones parasympathiques qui dérivent et migrent à partir
de la crête neurale et peuvent être liés à des mutations du gène RET. D’autres cas sont attribués à
une absence des neurones digestifs intrinsèques appelés cellules de Cajal, et ont été mis en
rapport avec des mutations du stem cell factor (SCF) ou de son récepteur KIT.
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