4ième semaine de développement

Chapitre 8 : 4ième semaine de développement
Après la gastrulation vont apparaitre les phénomènes de neurulation : mise en place du
système nerveux.
On va voir le devenir du mésoblaste qui va se segmenter, et subir le phénomène de
métamérisation et qui donnera les somites.
Se déroule le phénomène de délimitation de lʼembryon pour adopter sa forme définitive.
I- Phénomène de neurulation
Cette neurulation correspond a la tranformation de lʼectoblaste médian en tube neural qui
sera a lʼorginie du système nerveux central. On a la mise en place de 2 petites structures :
crète neurales qui seront a lʼorginie de la formation du système nerveux périphérique.
Donc le système nerveux dérive de lʼectoderme.
La notochorde et la plaque précordale vont induire un épaississement de lʼectoblaste situé
au dessus, de lʼectoderme qui va porté le nom de plaque neurale.
1- Aspect moléculaire de la neurulation
Le neurectoblaste est le feuillet de cellules qui va constituer le système nerveux (plaque
neurale et tubes neurales), constitué de cellules souches. Lʼinduction de la plaque neurale
résulte de lʼaction de facteurs de croissance de type FGF (dont FGF8) qui va stimuler
lʼexpression de chordin et noggin qui vont inhiber BMP4 ce qui va induire lʼectoblaste en
neurectoblaste. (partie antérieure de la plaque neurale)
Cette différenciation de la partie postérieure de la plaque neurale sera sous le controle des
protéines et de facteurs de transcriptions au niveau de la ligne primitive (Wint et FGF).
2- Mise en place de la plaque neurale
Cette plaque neurale apparait sous la forme dʼun épaississement dʼectoderme médian, qui
apparait en avant de la ligne primitive et reste en arrière de la membrane pharyngé.
Cette plaque neurale apparait vers le 18j dans la partie craniale puis elle va progresser en
direction caudale . Elle est plus large dans sa portion céphalique que dans sa région
caudale. Elle apparait avant les somites (18j).
2- Mise en place du tube neural
Cette plaque neurale va sʼinvaginer pour former la gouttière neurale puis la formation du
tube neural qui se détache de lʼectoblaste avec fusion des lèvres dorsales de ce tubes
neurales pour fermer le tube. La lumière centrale du tube porte le nom de canal neural qui
préfigure les ventricules cérébraux et le canal épendymère qui sont les cavités du système
nerveux central.
Latéralement et sur la partie dorsale de ce tube neural, vont se détacher des cellules de
ce neuro-épithélium pour former les crètes neurales. Les cellules de ces crètes vont
migrer activement dans le mésoderme et elles donneront lʼensemble du système nerveux
périphérique. Lʼintéraction entre les 2 feuillets se fait par lʼintermédiaire des BMP et des
FGF.
La formation de ce tube neurale débute vers le 22j, au niveau des 5 premières somites et
va sʼétendre de facon bidirectionnelle (craniale et caudale). Au stade de tube neural, le
canal neural est en communication avec la cavité amniotique. Ces deux ouvertures
craniales et caudales portent le nom de neuropores qui vont se fermer avec une fermeture
du neuro-pore antérieur avant celle du neuro-pore postérieur. Le neuro-pore caudal se
ferme vers le 26j.
Cʼest ce quʼon appelle la neurulation primaire
La neurulation secondaire (pour la région caudale du système nerveux) : Au niveau du
massif médian mésoblastique, va apparaitre une condensation cellulaire qui forme un
cordon qui va sʼépithélialiser et qui va subir un phénomène de cavitation (formation dʼune
cavité centrale). Cette structure creusée dʼune cavité se mettra en relation du tube neural
du neuro-pore postérieur. La paroi de cette tube neural est constitué de cellules neuroépithéliales (épithélium pseudo-stratifié). Ces cellules seront a lʼorigine du système
nerveux central sauf les cellules microglyales (cellules macrophagiques qui trouvent leur
origine au niveau de la moelle osseuse)
1HXUXODWLRQHWPpWDPpULVDWLRQ
MRXUV
%RUGVHFWLRQQp
GHO¶DPQLRV
1HXURSRUH
DQWpULHXU
MRXUV
*RXWWLqUH
QHXUDOH
3ODTXH
QHXUDOH
7XEH
QHXUDO
1°XGGH+DQVHQ
/LJQHSULPLWLYH
MRXUV
*RXWWLqUH
QHXUDOH
6RPLWHV
1HXURSRUH
SRVWpULHXU
1HXUXODWLRQ3ULPDLUH
3ODTXHQHXUDOH
*RXWWLqUHQHXUDOH
7XEHQHXUDO
*RXWWLqUHQHXUDOH
1HXUXODWLRQ6HFRQGDLUH
3ODTXHQHXUDOH
*RXWWLqUHQHXUDOH
*RXWWLqUHQHXUDOH
7XEHQHXUDO
7XEHQHXUDO
&UrWHVQHXUDOHV
II- Lʼévolution du mésoblaste
Le développement du mésoblaste : il va etre divisé en 3 grandes régions : juste
latéralement : le mésoblaste para axial, puis un peu plus latéralement le mésoblaste
intermédiaire, et le mésoblaste latéral.
1- Devenir du mésoblaste para axial
Ces évènements vont survenir au début de la 4ième semaine, avec au niveau de la région
céphalique lʼapparition de segments qui portent le nom de somatomères. Ceci débute
dans la région craniale et va sʼétendre vers la région caudale. Ces somatomères sont des
regroupements de cellules mésoblastiques, qui sont enroulées autour dʼun axe central.
Les somatomères les plus craniaux donneront la majorité du mésenchyme céphalique qui
participera a la formation de la tete et du crane.
(YROXWLRQGXPpVREODVWH
1HXUHFWREODVWH
(FWRGHUPH
0pVRGHUPH
(QGRGHUPH
&DYLWpDPQLRWLTXH
1HXUHFWREODVWHSODTXHQHXUDOH
0pVREODVWH
/DWpUDO
3DUD[LDO ,QWHUPpGLDLUH
9pVLFXOHYLWHOOLQH
VHFRQGDLUH
ƒMRXU
A partir de la future région occipitale, cette segmentation se poursuit pour donner des
somatomaires qui vont sʼorganiser en somites. Cʼest une structure dans laquelle on
différencie 2 grandes régions :
- une région médioventrale qui sʼappelle sclérotome
- une portion dorsolatérale qui sʼappelle dermomyotome
(YROXWLRQGHVVRPLWHV
'HUPDWRPH
0\RWRPH
6FOpURWRPH
La premier paire de somites apparait vers le 20j, au niveau cervical, puis les somites
apparaissent progressivement en direction caudale (3 paires de somites par jour) et un
nombre définitif de somites sera de 42 à 44 paires (vers la fin de la 5ième semaine).
Ces somites vont etre a lʼorigine de la formation du squelette axial et des vertèbres cʼest le
sclérotome qui va permettre cette formation, de la musculature axiale et des muscles des
membres et du tronc par le myotome. Ces somites donneront aussi le derme (tissu
conjonctif situé sous lʼépiderme).
Ces évènements sont liés à des phénomènes de migration cellulaires, des cellules du
sclérotome qui viendront entourées le tube neural et la notochorde pour former la colonne
vertébrale. La notochorde persistera juste au niveau des vertèbres sinon elle régressera.
2- Aspect moléculaire de la mise en place des somites
La métamérisation : elle va etre sous la dépendance de lʼexpression cyclique dʼun certains
nombre de gènes (de la famille de Wint et Notch). Lʼacide rétinoique va intervenir, il aura
un role activateur sur la formation des somites. Il présente un gradian de concentration
cranio caudal et son effet sera contrecarré par le FGF qui aura un gradian caudal cranio et
aura un role inhibiteur sur lʼaction de lʼacide rétinoique et donc stoppera la maturation des
somites.
Lʼacide rétinoique est prescrit chez la femme enceinte et pour de l'acné (molécule
tératogène).
3- Mécanismes qui vont réguler la différenciation des somites
La différenciation des somites est sous le controle de lʼexpression et de la sécrétion de
molécules qui seront produites a partir de la notochorde, du tube neural, de lʼectoblaste de
surface (futur épiderme) et à partir du mésoblaste latéral (des lames latérales du
mésoblastes).
La différenciation du sclérotome : au niveau du plancher du tube neural et au niveau de la
notochorde, on aura lʼexpression de molécules (noggin, SHH) qui vont agir sur les cellules
médio-ventrales et induire la différenciation du sclérotome a partir du somites. Ces cellules
du sclérotome vont exprimer un facteur de transcription PAX 1 de facon spécifique et
lʼexpression de PAX 1 déclenchera la différenciation osseuse ou cartilagineuse des
cellules.
La différenciation de dermomyotome est sous le controle de la sécrétion de Wint, au
niveau du toit de la partie dorsale du tube neural cela entrainera lʼexpression de PAX 3 et
au niveau de la région dorso latéral du somite ce qui permettra la différenciation du
dermomyotome.
Au niveau du dermomyotome, lʼexpression de BMP4 par la lame latérale du mésoblaste et
lʼaction de Wint par lʼectoblaste en regard va entrainer sur ses groupes de cellules
lʼexpression du gène Myo D qui est un gène qui va permettre la différenciation de ces
cellules en cellules musculaires. BMP4 va avoir une action inhibitrice et Wint une action
actrice.
Au niveau de la partie moyenne de ce somite on va avoir lʼaction de la neurotrophine 3
(NT3) qui est sécrétée par la partie dorsale du tube neural et qui entrainera la
différenciation de ces cellules en derme.
4- Développement du mésoblaste intermédiaire
Au début on a une structure qui unie le mésoblaste para axial et le latéral. Ce mésoblaste
intermédiaire sera a lʼorigine de toutes les ébauches uro-génitales (reins, voies
excrétrices, crêtes neurales). Dans les régions cervicales et thoraciques supérieures, ce
mésoblaste va subir un effet de métamérisation (phénomène de segmentation qui
correspondent aux futures néphrotomes : échauches du rein définitif). Dans les régions
caudales ce mésoblaste ne subira pas le phénomène de segmentation, il donnera un
autre constituant qui va former les voies génitales : cordon néphrogène.
Pour le mésoblaste latéral, il va se cliver en 2 couches :
- une couche pariétale qui portera le nom de somatopleure intra embryonnaire
- une couche viscérale qui portera le nom de splanchnopleure intra embryonnaire
Entre ces 2 feuillets, on va trouver une cavité qui porte le nom de coelum intra
embryonnaire qui correspond aux cavités internes de lʼorganisme (cavité péritonéale, et
cavités qui deviennent virtuelles (cavité péricardique et cavités pleurales qui aboutissent
aux poumons)).
(YROXWLRQGHVVRPLWHVVXLWH
9HUWqEUHHQIRUPDWLRQ
0XVFOHV
7LVVX
FRQMRQFWLI
&DYLWp
SpULWRQpDOHSOHXUDOH
0pVREODVWH
LQWHUPpGLDLUH
3DURL
DEGRPLQDOH
RXWKRUDFLTXH
III- Phénomènes de délimitation de lʼembryon
A la fin de la gastrulation cette délimitation va conduire à lʼindividualisation de lʼembryon,
des annexes embryonnaires et donc aboutit à une forme, a des volumes qui préfigurent
lʼorganisation générale définitive de cet embryon.
Ce phénomène de délimitation est la conséquence de lʼévolution de chacun des 3 feuillets
qui constituent lʼembryon. Ils vont etre secondaire a la croissance du mésoblaste para
axial, au développement de la région céphalique et a la croissance de la cavité
amniotique.
A lʼissue de cette délimitation qui va comprendre le phénomène de plicature longitudinale
et de plicature transversale, la limite externe de lʼembryon sera constituée par lʼectoderme
définitif qui formera le futur épiderme (recouvrir lʼensemble de la surface de lʼembryon), le
futur épiderme donc lʼectoderme définitif sera au contact direct du liquide amniotique. On
passe dʼun embryon en 2 plans en un embryon en 3 plans.
On a aussi une expansion de la cavitié amniotique qui va totalement envelopper toute la
surface de lʼembryon et entrainer avec elle lʼectoblaste.
/HVSOLFDWXUHV
3OLFDWXUHORQJLWXGLQDOH
$YDQW3{OHFpSKDOLTXH
$UULqUH3{OHFDXGDO
3OLFDWXUHORQJLWXGLQDOH
3OLFDWXUHWUDQVYHUVDOH
1- Plicature transversale
/DSOLFDWXUHWUDQVYHUVDOH
Cette plicature transversale va etre induite par lʼapparition et le développement du
neurectoblaste sur la ligne médiane associé au développement du mésoblaste et la
formation des somites, ainsi que la croissance de la cavité amniotique.
Dans ces conditions lʼectoblaste va se développer latéralement pour constituer
progressivement la paroi externe de lʼembryon qui se retrouvera directement au contact de
la cavité amniotique.
Au terme de ce phénomène de plicature transversale lʼembryon prendra la forme dʼun tube
limité extérieurement par lʼectoblaste, tube dans la paroi duquel on a le système nerveux
qui se forme, tube dans lequel on trouve des somites et on va trouver lʼintestin primitif qui
correspond a une partie de la vésicule vitelline secondaire qui va etre intégrée dans
lʼembryon au moment de cette plicature transversale.
Sur la phase ventrale on a le rapprochement des bords latéraux du disque embryonnaire
sur la ligne médiane a cause de lʼextrème croissance de la cavité amniotique, et sur la
casi-totalité de la longueur du disque embryonnaire on aura fusion de lʼectoblaste a
lʼexception du pédicule embryonnaire, où lʼextoblaste va etre en continuité avec le futur
cordon ombilical . La partie extra embryonnaire de la vésicule vitelline secondaire se sera
intégrée dans ce cordon ombilical.
1HXUHFWREODVWH
(FWREODVWH
0pVREODVWH
(QWREODVWH
$
&UrWH
QHXUDOH
*RXWWLqUH
QHXUDOH
B
(FWREODVWH
VXSHUILFLHO
&UrWHQHXUDOH
&UrWHQHXUDOH
7XEHQHXUDO
7XEHQHXUDO
(FWRGHUPHGpILQLWLI
pSLGHUPH
,QWHVWLQ
SULPLWLI
,QWHVWLQ
SULPLWLI
C
D
3OLFDWXUHWUDQVYHUVDOH
1HXUHFWREODVWH
(FWRGHUPH
0pVRGHUPH
(QGRGHUPH
7XEHQHXUDO
&UrWHVQHXUDOHV
6RPLWHV
(FWRGHUPH
pSLGHUPH
([SDQVLRQGHODFDYLWpDPQLRWLTXH
'pYHORSSHPHQWGHO¶HFWRGHUPH
1HXUXODWLRQ
QHXUHFWREODVWH
$SSDULWLRQGHVVRPLWHV
)RUPDWLRQGHO¶LQWHVWLQSULPLWLI
HWLQWpJUDWLRQGDQVO¶HPEU\RQ
'pOLPLWDWLRQGHO¶HPEU\RQSDUO¶HFWRGHUPH
,QWHVWLQ
SULPLWLI
&RXSHWUDQVYHUVDOHGHO¶HPEU\RQDSUqVGpOLPLWDWLRQ
&UrWHQHXUDOH
7XEHQHXUDO
6RPLWH
PpVREODVWH
SDUD[LDO
(FWRGHUPHGpILQLWLI
pSLGHUPH
0pVREODVWH
LQWHUPpGLDLUH
0pVREODVWH
ODWpUDOFRHORPH
LQWHUQH
,QWHVWLQ
SULPLWLI
6RPDWRSOHXUH
6SODQFKQRSOHXUH
ƒVHPDLQH
2- Plicature longitudinale
/HVSOLFDWXUHVORQJLWXGLQDOHV
Les plicatures longitudinales vont incurver les deux extrémités antérieures et postérieures
de lʼembryon.
La courbure antérieure va etre secondaire au développement du pole céphalique cad le
développement des vésicules encéphaliques qui vont constituer les deux hémisphères
cérébraux et du massif faciale. Cette plicature antérieure aura pour conséquence
lʼincurvation de la tete et la mise en place du massif thoracique.
Pour le pole caudal, elle sera secondaire au développement de ce pole avec le
développement du système uro-génital primitif qui va amener le pole caudal en direction
ventrale et craniale.
La vésicule allontoidienne sera amenée au niveau du pédicule embryonnaire.
3OLFDWXUHVORQJLWXGLQDOHV
&RXUEXUHFpSKDOLTXH'pYHORSSHPHQWGXS{OHFpSKDOLTXH
0LVHHQSODFHGHO¶HQFpSKDOH
0LVHHQSODFHGXPDVVLIIDFLDO
&RXUEXUHFDXGDOH'pYHORSSHPHQWGXS{OHFDXGDO
4XHXHWUDQVLWRLUH
6\VWqPHXURJpQLWDO
/¶HPEU\RQjODILQGXSUHPLHUPRLV
(QFpSKDOH
3ODFRGH
RWLTXH
3RFKHV
EUDQFKLDOHV
3ODFRGH
RSWLTXH
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FDUGLDTXH
0HPEUHVXSpULHXU
pEDXFKH
&RUGRQRPELOLFDO
HQIRUPDWLRQ
0HPEUHLQIpULHXU
([WUpPLWp
FDXGDOH