File - L2 Bichat 2012-2013

UE7 Hormono-Reproduction
Pr Delezoide
Le 03/10/12 de 8h30 à 10h30
Ronéotypeuse : Victorine Turrini
Ronéolectrice : Clara Sekely
UE7 Hormono-Reproduction :
Appareil Urinaire
Sommaire
Introduction
•
Présentation générale
•
Rappels
•
Avant la délimitation
•
Après la délimitation
•
La différenciation progressive du cordon néphrogène
•
Le pronéphros
•
Le mésonéphros
•
Le métanéphros
•
Récapitulatif
•
Observation de photographies d’embryons humains à
différents stades de maturation
•
Coupe transversale d’embryon à J30
•
Un peu plus tard : coupe sagittale d’embryon
•
Coupe transversale d’embryon à J35
•
Coupe transversale de la partie caudale à J40
•
La formation du métanéphros
•
Evolution du diverticule urétéral et du blastème
•
L’urine
•
Le cloisonnement du cloaque
•
Le développement de l’urètre
Introduction
Dans ce cours nous allons nous intéresser au devenir du mésoblaste
intermédiaire qui va former le cordon néphrogène. L’appareil urinaire chez
l’embryon (ici schéma d’un embryon de 1 mois) va se développer en trois étapes.
Trois étapes qui correspondent au développement de l’extrémité céphalique à
l’extrémité caudale de dérivés intermédiaires de ce cordon néphrogène.
•
Présentation générale
•
Rappels
Resituons un peu les choses : on a un embryon avec son extrémité
céphalique et son extrémité caudale (bourgeon caudal), au milieu le cordon ombilical
(encore largement ouvert). L’intestin primitif à la fin du premier mois est ouvert à
son extrémité céphalique au niveau de la bouche primitive.
Il est divisé en trois régions : la plus céphalique qu’on appelle l’intestin
antérieur où va se développer l’appareil respiratoire, l’estomac et au niveau
inférieur le foie et le pancréas. Les ébauches du foie et du pancréas vont délimiter la
fin de l’intestin antérieur et la deuxième partie de l’intestin primitif que l’on appelle
l’intestin moyen. L’intestin moyen forme une anse symétrique et centrée par le
canal vitellin qui part dans le cordon ombilical. La dernière partie est l’intestin
postérieur.
Il se termine par un carrefour, le cloaque, fermé en avant par la membrane
cloacale située entre l’intestin postérieur et la partie intra embryonnaire de
l’allantoïde qui part dans le cordon ombilical.
Le cordon néphrogène se développe en trois étapes avec une formation de
trois reins successifs en partant de l’extrémité céphalique ; le premier étant le plus
cervical et le dernier étant le rein définitif.
Entre la 3ème et la 4ème semaine, la partie cervicale du cordon néphrogène
va donner naissance à un premier rein qu’on appelle le pronéphros (bilatéral, un de
chaque coté). Sa durée de vie est très brève, il va donner naissance au canal pro
néphrotique. Tout cela va disparaitre très rapidement dès la fin de la 4ème
semaine.
Le deuxième rein sera plus intéressant car il va laisser des traces. Il se
développe à partir de la partie thoracique et lombaire du cordon néphrogène ; c’est le
mésonéphros. C’est un gros organe découvert par Monsieur Wolff, ainsi on le
nomme aussi le corps de Wolff. C’est un rein transitoire qui va donner naissance au
canal de Wolff, il se développe à partir de la 4ème semaine dans un sens céphalocaudal. Il va avoir une activité transitoire car il va être capable de fabriquer de l’urine
et il va entretenir des rapports très proches avec la gonade en formation. Quand il va
régresser à la fin du 2ème mois, il va disparaitre entièrement sauf une partie qui va
se trouver intégrée aux gonades et aux organes génitaux internes.
Le dernier rein se développe à partir de la 5ème semaine au niveau caudal du
cordon néphrogène : c’est le rein définitif ou métanéphros. C’est lui qui donne le rein
du fœtus et de l’adulte.
•
Situation anatomique du cordon néphrogène
- Avant la délimitation
On voit ici une coupe transversale d’embryon avant la fin de la délimitation.
Avant la délimitation l’embryon est tapissé d’un épithélium appelé épiderme depuis
qu’il a fait du neurectoblaste. Cet embryon a un axe de symétrie central qui est défini
par en arrière le tube neural, puis la chorde (l’inducteur). Sous la chorde l’intestin
primitif, qui est encore largement ouvert au niveau de la vésicule vitelline, est bordé
d’endoblaste. On trouve entre l’épiderme et l’entoblaste le troisième feuillet qui est
le mésoblaste intra embryonnaire.
Celui-ci comporte trois régions :
- le mésoblaste para axial, le plus proche du tube neural. Il a donné les somites
avec les différentes régions : le sclérotome qui migre vers l’intérieur et le dermatomyotome vers l’extérieur. Et au centre on a une cavité : le myocèle.
- au milieu, c’est le cordon néphrogène qui dérive du mésoblaste intermédiaire
- et puis le troisième, le plus externe, c’est le mésoblaste latéral qui s’est clivé en un
cœlome intra embryonnaire. Celui-ci est limité par du mésoblaste qui est la
somatopleure intra embryonnaire, le long de l'épiderme, et le long de l’intestin primitif
la splanchnopleure intra embryonnaire. Dans la splanchnopleure se développent les
vaisseaux : en para sagittal on a deux gros vaisseaux parallèles, les deux aortes, qui
ont migré vers la chorde.
Comment le cordon néphrogène se distingue t-il des autres mésoblastes ? Il
exprime pour cela deux facteurs de transcription qui vont l’accompagner dans toute
sa différenciation ; PAX 2 et PAX 8. Ces deux facteurs sont liés à des malformations
rénales. Ils appartiennent à une famille de 9 gènes, qui s’expriment après les gènes
HOX et sont caractéristiques de certains organes. Par exemple PAX 2 est lié au rein
et à l’œil donc il peut être responsable d’une association de malformations rénale et
oculaire. PAX8 est lié au rein et à la thyroïde.
- Après la délimitation (fin du premier mois)
Lorsque la délimitation est terminée on n’a qu’une seule aorte car les deux
dorsales ont fusionné sur la ligne médiane. On peut voir l’intestin primitif qui est dans
la cavité péritonéale qui dérive du cœlome intra embryonnaire. Ce tube digestif est
relié à la paroi postérieure par un méso postérieur et il est attaché à la paroi
antérieure par un méso antérieur. Quand on a un méso antérieur dans la cavité
péritonéale c’est qu’on est dans le septum transversum et qu’on a le foie (c’est le cas
ici).
Le cordon néphrogène est situé de part et d’autre de la ligne médiane en
positon latéro aortique, rétro péritonéale, c'est-à-dire inclus dans la paroi
postérieure du corps. Il est recouvert par le péritoine et fait saillie dans la cavité
péritonéale. Il est beaucoup plus gros que sur le schéma, en effet à cette époque il
remplit pratiquement toute la cavité péritonéale.
Ce cordon néphrogène va subir la métamérie : phénomène qui tronçonne le
mésoblaste de la partie céphalique à la partie caudale avec un gradient d’intensité
céphalo-caudal et dorso-latéral.
La lame somitique paraxiale va subir complètement la métamérie et le cordon
néphrogène de façon partielle. Le mésoblaste latéral ne va pas subir de métamérie ;
on ne verra pas de tronçonnage de la cavité péritonéale.
La partie céphalique du cordon néphrogène va la subir et donner des
néphrotomes. Mais la partie caudale ne va pas la subir ; elle reste une boule de
mésenchyme qui donnera le métanéphros, on l’appelle le blastème
métanéphrogène.
Ce cordon néphrogène se différencie donc des autres mésoblastes car il
exprime les gènes PAX 2 et 8 et il subit partiellement la métamérie du fait de sa
position.
•
La différenciation progressive du cordon néphrogène
Il subit la métamérie : il va se tronçonner pour former des néphrotomes.
On a ici une coupe transversale de l’embryon : on retrouve l’épiderme en surface, en
profondeur sur la ligne médiane le tube neural, la lame somitique, en rouge le cordon
néphrogène et sur le coté le mésoblaste latéral avec le cœlome, la somatopleure et
la splanchnopleure.
Quelle est son évolution au cours du temps ?
•
Le pronéphros
La différenciation commence à la troisième semaine au niveau des
néphrotomes cervicaux qui vont donner le pronéphros. Il y en a trois sur ce schéma
mais en vrai ils sont sept.
Ils se différencient progressivement dans le sens céphalo-caudal. Ce sont des
condensations de mésenchyme (comme les somites), ils vont subir une
différenciation vers de l’épithélium, c’est une transition mésenchymo-épithéliale.
Ils vont se transformer en vésicules pronéphrotiques.
Chaque néphrotome donne une vésicule par transition ME. Chaque vesicule
va s’allonger pour former un tubule. Les tubules vont s’allonger vers l’extérieur et se
réunir pour former un canal ; le canal pro néphrotique.
Au fur et à mesure les tubules se différencient puis régressent très vite et
disparaissent complètement.
•
Le mésonéphros
La 4ème semaine apparait le mésonéphros : il va pousser un peu plus loin la
différenciation.
Chaque néphrotome donne une vésicule mésonéphrotique. Ces vésicules,
surtout les premières, vont s’allonger pour former des tubules qui poussent vers
l’extérieur et qui se rejoignent pour former le canal de Wolff.
Ce canal va pousser très vite pour venir se jeter dans le cloaque à la fin de la
4ème semaine. Par la suite de nouveaux tubules se forment, ils sont sous-jacents et
viennent se connecter au canal de Wolff.
Le tubule mésonéphrotique peut être comparé à un gratte ciel : chaque
étage est un néphrotome avec une différenciation autonome et tous se connectent
au canal de Wolff qui est vertical.
Ce mésonéphros est situé juste à coté de l’aorte. Celle-ci va faire des
branches segmentaires qui viennent à la rencontre de l’extrémité interne de chacun
des tubules mésonéphrotiques. A tous les étages elle va donner une artériole qui va
se différencier pour former un peloton capillaire, le flocculus.
Ce flocules va venir déprimer l’extrémité interne du tubule mésonéphrotique
et venir se loger dans la concavité de cette poche qui s’est créée. Va alors se créer,
formée par ce floculus et la partie interne du tubule mésonéphrotique, la structure
caractéristique du rein : le glomérule.
Un glomérule est une chambre à l’extrémité d’un tuyau (tubule
mésonéphrotique), qui vient se plaquer sur un peloton vasculaire. Il y a du sang qui
circule dans le flocules, ce sang va être filtré au travers de la membrane constituée
par l’endothélium du capillaire et l’épithélium du tuyau. Cette filtration produit un
liquide qui va se collecter dans la lumière du glomérule ou chambre glomérulaire ;
c’est l’urine.
Cette urine va circuler dans le tubule mésonéphrotique et le canal de Wolff
pour être éliminée par le cloaque dans la cavité amniotique (qd la mb sera ouverte).
Ainsi à partir de chaque néphrotome on construit une unité de fabrication et
de filtration d’urine, c’est ce qu’on appelle un néphron. Il n’y a pas de néphrotomes
dans le rein définitif, mais il y aura des néphrons, formés de façon équivalente. Tout
ça se différencie jusqu‘à l’épuisement des néphrotomes du mésonéphros.
•
Le métanéphros
La dernière étape de la différenciation du cordon néphrogène se déroule lors
de la 5ème semaine (40 jours).
A partir de l’extrémité distale du canal de Wolff va pousser un petit tuyau : le
diverticule urétéral. Il est aspiré vers la partie caudale du cordon néphrogène qui
est le blastème. A eux deux ils formeront le métanéphros alias le rein définitif.
•
Récapitulatif
A gauche on a une vue anatomique et à droite une vue histologique.
•
Le mésonéphros
A droite on a une coupe transversale de l’embryon. On a la ligne médiane
avec l’aorte en para sagittal, puis la cavité péritonéale avec l’épithélium cœlomique,
le cordon néphrogène retro péritonéal qui fait saillie dans la cavité péritonéale. On
peut voir une vésicule mésonéphrotique avec à l’extérieur le canal de Wolff. On voit
la vésicule qui s’allonge pour donner un tubule qui se connecte au canal de Wolff. Sa
partie interne se fait déprimer par une branche de l’aorte, ici l’artériole, qui donne un
flocculus qui déprime l’extrémité interne du tubule pour former un glomérule. Dans
cette chambre glomérulaire en rouge on va collecter de l’urine qui emprunte le tubule
du néphron pour venir se jeter dans le canal de Wolff. La partie non vasculaire
(épithéliale) du néphron dérive d’un néphrotome.
Donc, un néphrotome a donné une vésicule qui a donné un néphron. Ce
peloton vasculaire va se résoudre dans une veine qui se jette dans la veine interne
du corps de Wolff (pas à retenir).
•
Le canal de Müller
On observe aussi l’apparition d’un deuxième canal à l’extérieur du canal de
Wolff. Il se forme par pincement de l’épithélium cœlomique. Ce cul de sac dans la
cavité péritonéale va former un tuyau parallèle au canal de Wolff ; c’est le canal de
Müller. Il est à l’extérieur de Wolff. Il se jette dans le cloaque comme le canal de
Wolff. Mais, alors que dans la partie haute du mésonéphros le canal de Wolff est
raccordé au premier néphrotome (il est borgne), le canal de Müller s’ouvre dans la
cavité péritonéale et communique avec celle-ci. C’est une différence magistrale entre
les deux canaux.
•
Le cordon uronéphrogène :
A gauche on observe une vue interne de la cavité péritonéale de l’embryon.
On peut voir la paroi postérieure, la cavité pleurale au dessus de la cavité
abdominale, le diaphragme. On est dans le ventre de l’embryon (dans la cavité
péritonéale). C’est une vue en 3D. En avant le tube digestif avec l’intestin qui est
relié à la paroi postérieure par son méso. Au bout on voit l’aorte, au fond en rouge
c’est le corps de Wolff, un organe en forme d’obus, saillant dans la cavité
péritonéale, inclus dans la paroi postérieure (retro-péritonéal) et latero-aortique. C’est
un organe très long. Il est relié au diaphragme par le ligament diaphragmatique et
à la partie basse du corps par le ligament inguinal.
Ce mésonéphros est associé à une structure latérale et cordonale : le cordon
uronéphrogène qui renferme, en externe par rapport au corps de Wolff, le canal de
Wolff et le canal de Muller. Ils se jettent tous deux dans le cloaque. Le cordon
urogénital continue vers le bas au delà du mésonéphros. Il est très latéral et externe,
progressivement il se dirige vers la ligne médiale et il s’implante au milieu du
cloaque. L’abouchement des deux canaux Wolff et Muller s’effectue au même niveau
mais les canaux de Muller se sont rejoints sur la ligne médiane, ils sont médians
alors que les deux canaux de Wolff sont externes. Au début c’était le contraire : le
canal de Muller était externe par rapport au Wolff. Ceci est très important pour le
génital.
•
La gonade :
Le mésonéphros est aussi relié à un autre organe plus petit en forme d’obus
en violet c’est la gonade. Même si le mésonéphros régresse à la fin du 2ème mois,
la gonade persiste et récupère le cordon néphrogène une fois que le mésonéphros a
disparu.
La seule chose qui va rester du mésonéphros ce sont les connections entre le
cordon uronéphrogène et la gonade. Le mésonéphros ne sera très vite plus que le
support de la gonade qui elle va rester. Le mésonéphros se différencie en néphrons
étagés qui vont être capables de faire de l’urine; une urine filtrée et sécrétée dans le
canal de Wolff surement en toute petite quantité mais cela signifie que les structures
fonctionnent.
•
Observation de photographies d’embryons humains à
différents stades de maturation
•
Coupe transversale d’embryon à J30
On retrouve les structures vues sous forme de schéma. Il est recouvert
d’épiderme. Au niveau dorsal on retrouve le tube neural sur la ligne médiane, en
dessous la chorde et l’aorte et en avant de l’aorte le tube digestif avec son méso et
sa cavité péritonéale de part et d’autre.
Latéralement on retrouve nos structures mésoblastiques ; on a du somite et
dans le somite on a le sclérotome (qui est mésenchymateux) et le dermato-myotome
qui est encore épithélial. De part et d’autre de l’aorte, saillant dans la cavité
péritonéale on a le cordon néphrogène.
En le grossissant on voit des tuyaux ; c’est un tubule qui s’est développé à
partir d’une vésicule mésonéphrotique. Il se jette dans le canal de Wolff. A ce stade il
n’y a pas encore de Muller, il se développera à partir du renforcement de la cavité
péritonéale.
•
Un peu plus tard : une coupe sagittale d’embryon
Il y a le cerveau à l’extrémité céphalique, le bourgeon caudal, la moelle
épinière, le tube neural, le rachis avec les vertèbres en formation, la bouche
primitive, la mandibule, le cœur, le foie, le diaphragme, la cavité péritonéale.
On retrouve dans la cavité péritonéale après un zoom le tube digestif
(estomac et intestin) et le mésonéphros. Il y a un rein avec des néphrotomes
différenciés à tous les étages. On isole un étage qui correspond à un néphron avec
un glomérule et un tubule qui s’ouvre dans le canal de Wolff.
•
Coupe transversale d’embryon à J35
On retrouve la moelle épinière, les ganglions rachidiens, les vertèbres en
formation, la chorde, l’aorte, le tube digestif, le foie, la cavité péritonéale, et saillant
dans la cavité péritonéale, dans la paroi postérieure et latero-aortique c’est le cordon
néphrogène.
On le voit un peu plus différencié avec, au niveau d’un étage, un néphron
avec glomérule et tubule, on a le canal de Wolff extérieur et le Muller qui est en
formation.
On remarque deux choses : une zone dense à la surface du
mésonéphros qui est la gonade, elle est antérieure par rapport au mésonéphros, et
une glande endocrine qui se développe c’est la surrénale située entre le
mésonéphros et l’aorte. Elle est très grosse chez le fœtus.
•
Coupe transversale de la partie caudale d’un embryon à J40
On voit l’aorte, le rectum, le cloaque, le cul de sac de Douglas (recessus
inférieur de la cavité péritonéale). Très profondément est situé le métanéphros, un
petit organe constitué au centre du diverticule urétéral avec autour une structure
mésenchymateuse déjà condensée, c’est le blastème. On retrouve le diverticule
urétéral en deux branches ; une crâniale et une caudale et autour du blastème
métanéphrogène.
Le métanéphros nait de deux structures : tout d’abord le cordon néphrogène
sous la forme du blastème métanéphrogène (partie non métamérisée caudale du
cordon néphrogène) et un deuxième protagoniste purement épithélial qui est une
branche du canal de Wolff ; c’est le diverticule urétéral.
On va essayer de comprendre par quel moyen moléculaire le blastème va
induire la poussée du diverticule urétéral du canal de Wolff vers lui pour aller se
connecter et faire pousser du rein. On connait les gènes présents. Ces gènes sont
impliqués dans des malformations de construction du rein, dans des anomalies
urologiques telles que la duplication urétérale ou l’agénésie rénale.
Le 1er événement a lieu au niveau du blastème dans lequel vont s’exprimer
FOX C1 et FOX C2. Ces facteurs de transcription vont activer deux autres gènes :
- EYA1 (si muté alors agénésie rénale) qui va être exprimé dans le blastème
- le gène S
Le gène S va inhiber, sur une grande partie du blastème, l’expression d’EYA1.
Il va le localiser à un endroit bien précis du blastème, si possible au milieu. C’est
EYA1 qui va déclencher la croissance du diverticule urétéral car il va induire
l’expression d’un facteur de croissance qui s’appelle GDNF, un facteur soluble qui va
diffuser vers le canal de Wolff.
GDNF va rencontrer sur le canal de Wolff (à l’endroit où pousse le diverticule
urétéral) son récepteur spécifique qui est C-Ret. Quand GDNF se fixe sur C-Ret cela
entraine une cascade dans la cellule qui va conduire à la prolifération cellulaire.
GDNF va entrainer la poussée du diverticule urétéral vers le blastème néphrogène et
la rencontre des deux.
Le fait qu’il n’y ait qu’un diverticule urétéral, qu’il soit bien localisé et qu’il arrive
bien au milieu du blastème, tout ça est régulé par ce deuxième gène S exprimé sous
l’action de FOX C1 et C2.
On assiste donc à une régulation très fine. S’il y a une mutation de ces
gènes FOX avec un défaut d’expression du gène S alors plusieurs diverticules
urétéraux vont pousser. On aura une malformation très classique : une duplication
urétérale.
Il y a un autre gène très important pour le développement du rein et du génital,
qui s’exprime aussi dans le blastème c’est WT1 aussi responsable de malformations,
plus particulièrement génitales et chez le garçon.
•
La formation du métanéphros
•
Evolution du diverticule urétéral et du blastème
Il y a rencontre du diverticule urétéral et du blastème pour construire le
métanéphros (Coupes d’embryon). Le rein définitif va être constitué du diverticule
urétéral et du blastème métanéphrogène. Le diverticule urétéral est épithélial et le
blastème est constitué de mésenchyme. Le diverticule fait survivre le blastème, qui
lui permet à son tour de faire pousser le diverticule. Ce sont donc ces interactions
réciproques
entre
épithélium
et
mésenchyme
(interactions
épithéliomésenchymateuses) qui aboutissent à la formation du rein.
Ils vont avoir des dérivés et des fonctions distincts. Le blastème donne
naissance à tous les néphrons (unités fonctionnelles du rein définitif) où se forme
l’urine. Les voies excrétrices intra et extra rénales, qui serviront à évacuer l’urine
produite, dérivent du diverticule urétéral.
Au niveau du blastème, les gènes WT1, PAX 2 (au début) et PAX8 (un peu
plus tard) s’expriment. Ils produisent les facteurs de croissance FGF2, LIF et GDNF,
dont les récepteurs FGFR2, R-LIF et C-RET se situent sur le diverticule urétéral. Le
message porté par ces facteurs de croissance permet la prolifération du diverticule
vers le blastème. Cela dure pendant toute la croissance du diverticule et pendant la
maturation du rein.
Le diverticule urétéral pénètre dans le blastème et se divise (division
dichotomique) en deux branches : une branche crâniale et une branche caudale.
Cela crée une asymétrie dans le blastème, avec une poussée du blastème vers le
haut et vers le bas ; le rein prend donc son aspect réniforme (il prend une forme
ovalaire). Les branches du diverticule vont continuer à se diviser. Ces divisions sont
dichotomiques, asymétriques et asynchrones. Il y a une asymétrie car les branches
les plus médianes par rapport au rein vont être moins longues que les branches les
plus polaires, et elles vont se diviser moins vite (on parle de division asynchrone).
Cela aboutit au renforcement de l’aspect réniforme du rein.
Au fur et à mesure que le diverticule se divise, les branches néoformées
s’ouvrent sur les branches déjà existantes, formant le bassinet, grande cavité
excrétrice intra-rénale. Les autres voies excrétrices intra-rénales se forment
également à ce moment-là : les calices. Dans le même temps, le rein grossit et le
blastème est refoulé en périphérie.
De la 5ème à la 7ème semaine, le diverticule est stimulé dans sa croissance
par le blastème, qui ne subit aucune différentiation. Pendant la 7ème semaine, le
diverticule urétéral induit la différenciation du blastème qui se condense (il y a une
transition mésenchymo-épithéliale) et devient alors la coiffe.
Cette coiffe induit la division du diverticule urétéral et de la coiffe elle-même
qui se différencie. La coiffe continue la transition mésenchymo-épithéliale et forme
une vésicule qui s’allonge pour devenir un tubule, aussi appelé corps en virgule.
Ce tubule se connecte au diverticule urétéral : le néphron est relié à la partie
collectrice. Le corps en virgule s’allonge de nouveau pour former un corps en S. A
partir de la formation du corps en S, PAX 2 ne s’exprime plus. WT1 est toujours
exprimé et PAX8 commence à s’exprimer. Il induit la prolifération du mésenchyme,
une angiogenèse dans ce mésenchyme et la formation du flocules. A l’extrémité
distale de ce corps en S, un peloton vasculaire se forme, qui déprime la partie distale
du tubule, formant donc un glomérule.
Il y a un néphron à chaque demi-coiffe. Le métanéphros est ovalaire avec un
développement centrifuge (ou proximo-distal). Ce développement permet un
développement d’une partie centrale, la médullaire, qui comportent des voies
excrétrices, et une partie périphérique plus dense, le cortex.
A la fin de la période embryonnaire, le rein définitif va se développer en
relation avec la glande surrénale qui se situe juste au-dessus. La glande surrénale
est très développée chez le fœtus. C’est avec la gonade l’organe prédominant.
(Coupe transversale).
La néphrogénèse se fait en périphérie, au niveau du blastème. (Coupe
sagittale). Les néphrons formés à partir du blastème s’empilent progressivement. Le
blastème est la zone fertile du rein. Les couches de néphrons augmentent donc avec
le temps, ce qui fait que le rein, pendant la période fœtale, aura toujours la même
apparence (une médullaire et une corticale). On peut donc reconnaitre l’âge du fœtus
en comptant le nombre de néphrons. On retrouve en profondeur les néphrons les
plus matures, et quand on remonte vers l’extérieur, on retrouve les diverticules
urétéraux (pas encore nets).
Les divisions dichotomiques du diverticule urétéral et des coiffes persistent
jusqu’à la 14ème semaine. A partir de là, le diverticule arrête de se diviser et
continue à pousser tout droit en induisant la formation de coiffes (donc la
différenciation du néphron). Les néphrons nouvellement formés se connectent au
néphron précédent : il n’y a qu’un seul collecteur. Il y a donc formation d’une arcade
de néphrons jusqu’à la 21ème semaine. A partir de la 21ème semaine, le système
d’arcade disparait, le diverticule continue à s’allonger et à induire la différenciation
des néphrons et chaque néphron a de nouveau une connexion indépendante. A ce
stade, le diverticule urétéral prend le nom de canal du tube collecteur.
En résumé, le diverticule urétéral donne naissance aux voies excrétrices intrarénales (bassinet et calices) et aux tubes collecteurs alors que les néphrons sont
formés à partir du blastème.
•
L’urine
Les néphrons se forment jusqu’à 35 semaines (environ la fin du 8ème mois) :
un million au total, par rein). Le rein est sensible à tous les tératogènes pendant toute
la grossesse. Le rein est un organe clé pour la physiologie du fœtus. Il ne participe
pas à l’équilibre hydro-électrolytique qui est pris en charge par le placenta, mais il
produit l’urine (filtrée au niveau des glomérules). Le système de filtration est mature
très tôt et l’intensité de filtration est réglée par le système rénine-angiotensine. Le
rein est très sensible à certains AINS et antihypertenseurs, qui perturbent le système
de régulation de la filtration.
La concentration urinaire dépend de mécanismes très lents à maturer (la
maturation se fait souvent après la naissance). L’urine constitue l’essentiel du liquide
amniotique. Lorsqu’il n’y a pas assez de liquide amniotique, on parle alors
d’anamnios : le fœtus est coincé dans l’utérus et cela cause une hypoplasie
pulmonaire (les poumons ne peuvent pas se développer normalement) qui peut être
létale à la naissance (incapacité du bébé à assurer sa ventilation).
Le rein chez le fœtus est lobulé, et perd cet aspect après la naissance.
Le mésonéphros est relié au cloaque par le canal de Wolff. La gonade pousse
sur le mésonéphros, persiste (contrairement au mésonéphros) et grandit, tout
comme le métanéphros. Elle se situe dans la partie caudale (ou lombo-sacrée) de
l’embryon. Le métanéphros se jette indirectement dans le canal de Wolff par le
diverticule urétéral. Le ligament inguinal ne grandit pas : il tire la gonade vers le bas,
la faisant descendre dans le petit bassin. De même le métanéphros remonte jusque
sous le diaphragme et sous les glandes surrénales. Ce sont les positions
anatomiques définitives. Cela explique pourquoi les vaisseaux gonadiques sont très
hauts situés sur l’aorte.
•
Le cloisonnement du cloaque
Le cloaque est le carrefour entre l’intestin primitif et l’allantoïde (qui se
continue dans le cordon ombilical). Il est bouché par la membrane cloacale. On
retrouve autour de la membrane cloacale en superficie le bourgeon caudal, les
bourrelets cloacaux qui forment une dépression au fond de laquelle on retrouve la
membrane. Il y a également le tubercule génital juste au-dessus de la membrane. Le
tissu du bourgeon caudal migre pour former les bourrelets. C’est cette partie
superficielle qui va ensuite donner les organes génitaux externes. Une partie de ce
mésenchyme migre vers l’intérieur et participe au phénomène de cloisonnement du
cloaque.
On assiste au cloisonnement du cloaque à la 7ème semaine, qui permet de
séparer le tube digestif de la partie uro-génitale. Ce cloisonnement s’effectue à partir
de deux types de phénomènes : un premier phénomène d’origine latérale qui pince
le cloaque et un phénomène vertical appelé l’éperon périnéal.
L’éperon périnéal clive du haut vers le bas le cloaque, la membrane cloacale
et les bourrelets. Il y a une séparation entre le tube digestif et le sinus uro-génital
dans la partie interne. De même, la membrane cloacale se sépare en une membrane
anale et une membrane uro-génitale et les bourrelets cloacaux donnent les
bourrelets uro-génitaux et péri-anaux en superficie.
Au niveau des voies urinaires extra-rénales, le cloisonnement permet d’isoler
le sinus uro-génital. Le sinus uro-génital (dont la paroi est constituée d’entoblaste)
est fermé par la membrane uro-génitale jusqu’à la 7ème semaine. Les canaux de
Wolff et Müller arrivent sur le sinus uro-génital. Dès que le rein produit de l’urine, on
observe une dilatation du sinus, formant ainsi la vessie. De même, la partie
commune du canal de Wolff et du diverticule urétéral se dilate pour donner les
cornes uro-génitales qui s’incorporent à la vessie. Cela donne un abouchement
séparé du diverticule urétéral (donne les uretères) et du canal de Wolff (qui reste
connecté à la gonade)
La paroi du sinus uro-génital est formée d’endoblaste et le canal de Wolff est
du mésoblaste. Dans la paroi du sinus (future vessie), on a donc une région qui
correspond aux cornes uro-génitales mésoblastiques, et qui aura donc un épithélium
d’origine mésoblastique : il s’agit du trigone. La sensibilité hormonale est très
différente, surtout chez les femmes.
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Le développement de l’urètre
A l’état indifférencié, les canaux de Wolff et de Müller arrivent dans la partie
basse du sinus. L’allantoïde, qui relie la vessie au cordon ombilical, va régresser et
persiste sous la forme du ligament de l'ouraque (il relie la vessie à l’ombilic).
Chez l’homme, le canal de Müller régresse et le canal de Wolff donne le
déférent. Ce canal déférent s’abouche dans l’urètre (autour va se former la
prostate). L’urètre continue dans le pénis ; le sinus uro-génital donne seulement une
petite partie de l’urètre.
Chez la femme, c’est le canal de Müller qui persiste et le Wolff dsiparaît. Au
niveau de ce canal de Müller, qui va donner naissance à l’utérus, va se former le
vagin. L’abouchement de l’urètre se fait dans la vulve. Le sinus uro-génital se
poursuit au-delà de l’urètre, qui dérive donc entièrement de ce sinus.