Embryologie

Embryologie
I] Historique
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Ve siècle av J.C : Hippocrate dit qu'il fallait de la chaleur, de l'humidité et de la solidification
IVe siècle av J.C : Aristote dit que le développement se fait par épigenèse (par dépôt de couche successive vers
l'extérieur
XVIIIe : Théorie de la préformation, avec quelque chose contenant l'individu en miniature, et qui grandit (provenant
de l'homme).
1838/1839 : théorie cellulaire, l'être vivant étant constitué d'un agencement de nombreuse cellules
1840 : théorie de la cellule œuf, unique et spécialisée, et incidemment, notion de gamète.
L'embryologie traitera du développement des organismes, au carrefour entre la médecine, la génétique, l'agronomie, la biologie
moléculaire, l'évolution, physique, chimie, mathématique... C'est une discipline au cœur de débats (darwinisme, clonage,
utilisation d'embryon humains).
II] Plan de coupe
P.A : pôle animal
P.V : pôle végétatif
III] Développement embryonnaire
On passe du stade œuf au stade blastula, au stade gastrula (différenciation du nombre de feuillets) et enfin organogenèse
(neurula quand le système nerveux est « finallisé ») qui dure jusqu'au stade adulte.
1) Les œufs
Les œufs sont eux même divisés en plusieurs sous-groupes :
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Pas de réserves : œuf alécithes (mammifères)
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Peu de réserves :
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œuf oligolécithe : qui peuvent être homogènes, avec répartition homogène du vitellus (chez l'oursin)
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œuf hétrérolécithe : réserves inégalements réparties dans l'œuf, plutôt pôle végétatif (amphibien)
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Beaucoup de réserves :
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œuf centrolécithe : la masse vitelline est centrale (drosophile)
◦
œuf télolécithe : zone germinative réduite et polaire (poisson-zèbre, oiseau)
2) La segmentation
Peut être totale (holoblastique) radiaire, spirale, ou rotationnelle ou partielle (méroblastique) discoïdale ou superficielle.
a) Totale
α) Radiaire
β) Spirale
γ) Rotationnelle
b) Partielle
α) Discoïdale
β) Superficielle
œuf syncitial avec cellules en périphéries délimités qui forment une paroi.
3) Les blastulation
a) Issu de segmentation totale
Cellules entières formant une sphère qui contient du blastocœle. On parlera de cœloblastula.
Si la blastula est pleine, on parlera de Sterroblastula.
b) Issu de segmentation partielle
Discoblastula dans le cas d'une segmentation discoïdale, et périblastula dans le cas d'une segmentation superficielle.
4) Gastrulation
a) Délamination
Migration de certaine cellules depuis n'importe quel point de l'embryon et se regroupent entre elles.
b) Immigration
Migration de certaines cellules depuis un même endroit de l'embryon.
c) Embolie
Déformation de l'embryon sans détachement cellulaire. La dépression est générée par la déformation des cellules, entraînant un
mouvement vers le centre de la sphère, entraînant toutes les autres cellules ayant un destin de cellule endodermique ou
mésodermique.
d) Épibolie
Exactement le même résultat que l'embolie, alors que cette fois, ce sont les cellules ectodermiques qui vont pousser de part et
d'autre des cellules destinées à être internalisées. Ainsi, ces dernières s'internaliseront.
e) Prolifération
Accumulation de cellules de couches cellulaires, formant une population de cellules externes, et une population de cellules
internes, mais ce mécanisme ne suffira pas à faire une gastrulation.
5) Ontogenèse
L'ectoderme formera l'épiderme, la plaque neurale, les crêtes neurales et quelques os craniens
L'endoderme formera le tube digestif, les cellules vitellines et les poumons
II] Les mammifères
La cellule œuf est un ovocyte II avec
glycoprotéines contre la membrane (on parle
de pellucide) et des cellules folliculaires
associées. Après la fécondation, la méiose se
termine et les pronucléi fusionnent
tardivement.
1) Segmentations
La segmentation est un processus très long.
La première division se fait dès les oviductes,
et se poursuivent jusqu'à l'arrivée dans
l'utérus.
Pour les mammifères, on parlera de
blastocyste. Toutes les cellules ne se divisent
pas au même rythme (parfois des stades « 12
cellules » par exemple).
Les embryons étant alécithe, des cellules
folliculaires restent associées jusqu'à l'utérus,
pour donner des nutriments à l'embryon.
Au stade 8 cellules, on a le
phénomène de compaction, qui colle
les cellules les unes contre les autres,
leur
permettant
d'établir
des
jonctions serrées et jonction GAP.
Cette compaction permet de
maintenir l'intégrité de l'embryon
pendant la migration dans les
trompes. Dans le cas des vraisjumeaux, l'embryon est cassé, pour
en former 2 strictement identiques.
Au stade 16/32 cellules, on parle de morula, puis de blastocyste primaire :
première différenciation cellulaire entre les cellules les plus externes qui
donneront le trophectoderme, et les cellules internes qui donneront le
bouton embryonnaire (seul partie organo-formatrice, en forme de cloche,
ou massif plaqué contre le trophoblaste selon l'espèce).
Le blastocyste primaire va ensuite perdre les cellules folliculaires, se
dégager de la zone pellucide : on parle d'éclosion. L'embryon pourra alors
s'implanter dans l'utérus, toujours le bouton terminal vers le tissu utérin.
2) Développement et annexes embryonnaires
Sur la face ventrale et
pendant l'implantation de
l'embryon, une couche de
cellule aplatie apparaît
sous
le
bouton
embryonnaire
(par
délamination de celui-ci
ou du trophoblaste selon
l'espèce)
qui
va
descendre
dans
le
blastocœle,
jusqu'à
former un sac : c'est
l'hypoblaste. Au final, on
aura
formation
du
lécithocœle,
et
en
parallèle mise en place
du mésoblaste extraembryonnaire.
Les
annexes
seront :
le
placenta, l'amnios, la
vésicule
vitelline
et
l'allantoïde.
a) Amniogenèse
Plissement :autour du bouton embryonnaire pour finalement se
rejoindre et former l'amnios.
Cavitation : formation de petites vacuoles entre trophoblaste et
ectoblaste, puis fusion pour former la cavité amniotique
Cyste ectochorial : processus mixte, alliant plissement et
cavitation.
b) Autres annexes
Du mésoblaste forme cœlome extra-embryonnaire, lécithocœle (qui donnera vésicule vitelline), et vésicules allantoïdes, dès la
fin de l'amniogenèse. A la base, la vésicule vitelline sert à la base de réserve nutritive, et l'allantoïde stocke les déchets.
3) La gastrulation
On étudiera la gastrulation chez les oiseaux, qui sera similaire à celle des mammifères.
Des cellules endodermiques et mésodermiques convergent , générant
un épaississement. En avant, le blastoderme s'allonge, se ramassant
sur lui-même (immigration en profondeur de l'endoderme dans le
blastocœle), suivi du mésoderme, selon la ligne terminée par le nœud
de Hensen. Les cellules vont ensuite diverger pour former
endodermes et mésodermes extra-embryonnaire et embryonnaires.
Avant la gastrulation, l'hypoblaste s'installe. Les cellules
endodermiques et mésodermiques convergent d'une part et
pendant la gastrulation, ces mêmes cellules divergent vers
l'hypoblaste, et par addition de cellules, l'hypoblaste est
déchiré puis repoussé, le chassant hors des limites du corps
(ici les cellules vertes vers les pointillés verts). L'endoderme
repousse donc l'hypoblaste.
L'endoderme étant installé (vert uni), les cellules
mésodermiques (rouges) suivent le même chemin, pour
repousser les cellules mésodermiques extra-embryonnaires.