Embryologie


Embryologie

L'embryologie est une discipline scientifique qui englobe la description morphologique des transformations de l'œuf fécondé en organisme (embryologie morphologique) et l'étude de leur déterminisme (embryologie causale). L'« embryologie causale » est plus couramment désignée, depuis les années 1990 et l'avènement de la génétique moléculaire, par le terme de « biologie du développement » qui inclut aussi l'étude du développement post-embryonnaire.

On peut diviser l'embryogénèse[1] en trois stades qui sont:

  1. La segmentation.
  2. La gastrulation.
  3. L'organogénèse.

L'organogénèse est par conséquent commune à tous les organismes mais celle-ci peut être différenciée en différentes sous étapes qui peuvent parfois intervenir en même temps comme la neurulation ou la métamérisation.

La tératologie est l'étude des anomalies de l'embryon et du fœtus.

Sommaire

Histoire de l'embryologie

Le modèle actuel du développement de l'embryon repose sur l'épigénèse qui stipule que celui-ci se développe de manière de plus en plus complexe en rapport direct avec son environnement. Au XVIIIe siècle, elle a été opposée à la théorie de la préformation qui voit l'embryon comme un être vivant « miniature » où tous les organes sont déjà présents.

En 1866, Ernst Haeckel a introduit la théorie de la récapitulation qui fait le parallèle entre la croissance d'un embryon et l'évolution de son espèce. Par exemple, à un certain stade de leur développement, les organes qui formeront les nageoires de l'embryon d'un mammifère marin comme le dauphin présentent une conformation qui rappelle les pattes des animaux terrestres. Cette observation coïncide avec l'existence d'un ancêtre terrestre. Cette théorie est aujourd'hui controversée.

Embryogenèse d'une espèce animale chordée type

Lorsque le spermatozoïde féconde l'ovocyte, le développement de l'œuf en animal commence.

Ce développement se déroule en cinq grandes étapes : la segmentation, la gastrulation, l'organogenèse (comportant les phénomènes de délimitation, neurulation et métamérisation) et l'histogenèse.

  1. La segmentation : première phase du développement embryonnaire caractérisée par une suite de divisions rapides et rapprochées, à interphases très courtes. Ces divisions, qui sont en fait des mitoses singulières, fragmentent l'œuf en un ensemble de cellules nommées blastomères, dont la taille diminue à mesure des segmentations.
    La segmentation n'engendre pas l'accroissement du diamètre de l'œuf et s'achève au stade blastula.
  2. La gastrulation : mise en place dans l'embryon du disque embryologique tridermique équivalant aux trois feuillets fondamentaux (ectoderme, mésoderme et endoderme qui chez l'homme apparaissent dès la 3e semaine de développement), et de la chorde (structure médiale de l'embryon, inductrice primaire de beaucoup d'éléments, comme par exemple le tube neural, ou le grill costal. Elle est transitoire et donnera un vestige chez l'adulte: le nucleus pulposus). Ils dérivent des deux feuillets éphémères (épiblaste et hypoblaste) dont vont dériver les futurs organes.
  3. La neurulation : mise en place des ébauches neurales. L'embryon qui en est le siège est la neurula. C'est une phase caractéristique des chordés qui correspond à l'enroulement et à la soudure des bords externes de la gouttière neurale. La neurulation primaire aboutit à la formation du tube neural et de l'ampoule neurale, premières ébauches du système nerveux central. La neurulation secondaire aboutit à la formation du reste du système nerveux (filum terminale, etc...)
  4. La métamérisation : fragmentation ou bourgeonnement du mésoblaste. Dans la jeune neurula, les lames mésodermiques gauche et droite s'étendent de manière continue d'un bout à l'autre de l'embryon. Ces lames vont se découper en une série de segments successifs.
    Ex. : chez les vertébrés la métamérisation engendre les somites et les vertèbres.
  5. L'histogenèse : formation des tissus par différenciation des cellules embryonnaires.
    Il y a donc formation de tissus par transformation des ébauches embryonnaires.
    Les grands types de tissus sont : les épithéliums (avec tissus glandulaires), les tissus musculaires, les tissus nerveux, les tissus conjonctifs (dont les tissus osseux, le tissu sanguin, les tissus conjonctifs communs, etc).

Embryogénèse de l'Echinoderme

Fécondation

L’œuf est libéré par la femelle et fécondé au stade de deuxième division de méiose. La fécondation est le stade qui précède l’ontogenèse qui elle-même est le phénomène étudié en biologie du développement[2]. La fécondation est par définition la fusion des gamètes qui sont chez cette espèce libérés dans le milieu aquatique. Suit l'amphimixie qui est la fusion des deux matériaux génétiques. Dès lors commence la segmentation de l'animal.

Segmentation

La segmentation est qualifiée de pseudoholoblastique car la division de l'embryon se fait de façon proportionnée durant les premières phases de segmentation de l'animal puis de façon inégale à partir du stade 16 blastomères. Dès l'ors on peut différencier les différents blastomères par leurs tailles; ils sont nommés Macromère et Micromère au pôle végétatif et Mésomères, de tailles uniformes, au pôle animal. L'embryon passe ensuite par le stade de blastula (qui est ici une coeloblastule) puis par le stade de morula.

Gastrulation

Cette phase de l'ontogénèse aboutit à la formation d'une gastrule qui possède par définition un Archentéron[3] permettant le commencement de la phase suivant de développement embryonnaire.

Organogénèse

L'organogénèse est la phase qui aboutit à la formation des trois feuillets embryonnaire (chez les êtres triploblastique comme l'Echinoderme). Elle se fait chez l'Echinoderme par invagination de la plaque primaire afin de former l'Archentéron. Etant un être deutérostomien[4] ce premier orifice formé deviendra l'anus chez l'adulte. Lors de cette embolie est formé le squelette de l'animal (formé de spicules) à partir de mésenchyme primaire, ainsi que du mésenchyme secondaire. Puis le fond de l'archentéron va fusionner avec la plaque stomodéale du côté du pôle buccal de l'animal ce qui formera plus tard la bouche. Ainsi le tube digestif (qui s'étend de la bouche à l'Anus) est formé. L'Organisme obtenu est une larve appelée "plutéus" qui utilisera le phénomène de métamorphose, processus de transformation complexe qui ne sera pas expliqué dans cet article, pour former un être épithélioneurien comme l'étoile de mer ou encore l'Oursin.

Addendum Mammifères

Le terme d'Addendum Mammifères (ou Annexes embryonnaires) désigne les organes utilisés lors de l'embryogénèse et ne perdurant pas à l'âge adulte. Parmi ces annexes embryonnaires on peut citer le placenta (qui reste sans doute la plus communément connue) ou encore le diverticule allantoïdien. Elles ont un rôle prépondérant dans la distribution ou le stockage de réserves nutritives ou encore dans le recyclage des urines comme chez Gallus domesticus[5].

Types de placenta

On divise les placentas en deux ordres qui sont les Décidués[6] et les Indescidués[7]. Ces deux ordres sont divisés en deux types de placentation. On peut les lister ainsi:

Décidués

Epithélio-chorial

Dans ce cas le placenta est qualifié de placenta diffus. Comme son nom l'indique les barrières histologiques entre mère et embryon sont au nombre de trois:

  1. Epithélium.
  2. Conjonctif.
  3. Endothellium.

Les Pachydermes, Cétacés, Equidés et Suidés possèdent ce type de placenta.

Conjonctivo-chorial

Dans ce cas-ci le placenta traverse l'épithélium et se retrouve au sein du conjonctif maternel. On qualifie la placentation de Cotylédonaire par sa forme morphologique. Les Ruminants possèdent ce type de placentation.

Indécidués

Endothélio-chorial

Le capillaire embryonnaire est en contact avec l'endothélium maternel (qui constitue les vaisseaux sanguins situés à la périphérie du placenta). On qualifie ce placenta de zonaire. Il est présent chez tous les Carnivores.

Hémo-chorial

Les contacts entre l'embryon et la mère est fait par des lacs sanguins qui permettent l'alimentation de l'embryon. Le placenta est alors qualifié de discoïdal. Les Insectivores, Chiroptères, Rongeurs et Primates (et donc Homme) possèdent ce type de placentation.

Notes et références

  1. Formation embryonnaire.
  2. Embryologie.
  3. Appelé aussi intestin primitif formant chez l'adulte le système digestif permanent
  4. Soit les êtres vivants pour lesquels l'anus se forme avant la bouche à l'inverse des protostomiens
  5. Nom latin de la poule.
  6. Terme définissant des organismes hémorragie lors de leur parturition.
  7. Antonyme des Décidués.

Voir aussi

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Bibliographie

  • Raphaël Franquinet et Jean Foucrier, Embryologie descriptive, 2ème édition.

Articles connexes

Liens externes



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