Transcript resume - Livrelire

Faculté de Médecine
Département de Sciences de Base
Section Embryologie
Cours d’Embryologie humaine
Partie II
Par Kangudia M.J.
En partenariat avec
Leuven, 2011
i
Remerciements
La rédaction de l’actuelle version de la deuxième partie du cours d’Embryologie
Humaine a été rendue possible grâce à la contribution et à la volonté de certaines
institutions à travers quelques personnes.
C’est ainsi que je salue la fructueuse collaboration établie entre notre Faculté de
Médecine et ses homologues de Katholieke Universiteit Leuven et Universiteit Hasselt
avec l’appui de VLIR/UOS.
Je remercie tous ceux qui se sont investis, dans le cadre de cette collaboration, à la
matérialisation de ce nouveau cours que nous pensons, améliorera la qualité de
l’enseignement au sein de notre Faculté, d’autres Facultés de notre Pays voire des
Pays voisins.
Je remercie particulièrement :
- Le Professeur Jean-Michel RIGO et le Professeur Fons Verdonck pour
l’encadrement, les échanges fructueux et les facilités durant notre agréable
séjour ;
- Le Professeur Koenraad Devriendt et le Professeur Prosper Lukusa pour leur
disponibilité et les échanges importants en faveur du contenu de ce cours ;
- Le Professeur Punga M.A et le Professeur Kayembe J.M, Doyen et Vice-Doyen à
la Recherche de notre Faculté pour la confiance et les encouragements à notre
endroit au cours de leur visite à Leuven ;
- Le Professeur Mbanzulu P.N.D pour l’encadrement continu et le soutien même
à distance en faveur de la matérialisation de ce cours.
La plupart des iconographies contenues dans ce cours sont tirées des ouvrages
classiques d’éminents auteurs cités dans les références bibliographiques
particulièrement dans « l’Atlas d’Embryologie Médicale de Langman » et des
supports gracieusement mis à notre disposition par le Professeur Koenraad
Devriendt.
Mes profonds remerciements à l’endroit de tous les auteurs dont les manuels ont
permis la rédaction de ce cours.
Le Docteur Aimé Lumaka a grandement contribué à la présentation finale de ce
document.
Docteur KANGUDIA M.J.
ii
Table de matières
Remerciements ............................................................................................................................. i
Introduction .................................................................................................................................vi
Partie I. Dérivés de l’Endoblaste
1
2
APPAREIL RESPIRATOIRE ....................................................................................................... 4
1.1
INTRODUCTION ....................................................................................................................... 4
1.2
DEVELOPPEMENT DES VOIES AERIENNES ............................................................................... 5
1.3
DEVELOPPEMENT PULMONAIRE ............................................................................................. 7
1.4
APPLICATIONS CLINIQUES ....................................................................................................... 9
APPAREIL DIGESTIF ............................................................................................................. 11
2.1
DEVELOPPEMENT DE L’INTESTIN ANTERIEUR ....................................................................... 12
2.1.1
ŒSOPHAGE .................................................................................................................... 12
2.1.2
ESTOMAC ....................................................................................................................... 12
2.1.3
DUODENUM .................................................................................................................. 14
2.1.4
FOIE ET VESICULE BILIAIRE ............................................................................................ 14
2.1.5
PANCREAS...................................................................................................................... 15
2.2
DEVELOPPEMENT DE L’INTESTIN MOYEN ............................................................................. 17
2.3
DEVELOPPEMENT DE L’INTESTIN POSTERIEUR ..................................................................... 21
Partie II. Dérivés du Mésoblaste
3
SQUELETTE OSSEUX ............................................................................................................ 26
3.1
OS DU CRANE......................................................................................................................... 26
3.1.1
LE NEUROCRANE ........................................................................................................... 27
3.1.2
LE VISCEROCRANE ......................................................................................................... 27
3.2
OS DES MEMBRES.................................................................................................................. 28
3.3
LES VERTEBRES, LES COTES ET LE STERNUM ......................................................................... 32
4
MUSCLES ET CAVITE COELOMIQUE ...................................................................................... 35
5
APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE ........................................................................................... 38
5.1
DEVELOPPEMENT DU CŒUR ................................................................................................. 38
5.1.1
PLICATURE CARDIAQUE ................................................................................................. 40
5.1.2
CLOISONNEMENT DU CŒUR ......................................................................................... 41
5.1.3
MALFORMATIONS CARDIAQUES ................................................................................... 44
5.2
DEVELOPPEMENT DES VAISSEAUX ........................................................................................ 44
5.2.1
SYSTEME ARTERIEL ........................................................................................................ 44
iii
6
5.2.2
SYSTEME VEINEUX ......................................................................................................... 46
5.2.3
SYSTEME LYMPHATIQUE ............................................................................................... 47
5.3
SYSTEME DE CONDUCTION AUTONOME DU CŒUR ............................................................. 47
5.4
MODIFICATIONS CIRCULATOIRES APRES LA NAISSANCE ...................................................... 47
APPAREIL URO-GENITAL ...................................................................................................... 51
6.1
6.1.1
DEVELOPPEMENT DES REINS ET DES VOIES URINAIRES................................................ 51
6.1.2
FORMATION DE LA VESSIE ET DE L’URETRE .................................................................. 55
6.2
7
APPAREIL URINAIRE ............................................................................................................... 51
APPAREIL GENITAL................................................................................................................. 57
6.2.1
DEVELOPPEMENT DES GONADES .................................................................................. 57
6.2.2
DEVELOPPEMENT DES VOIES GENITALES ...................................................................... 60
6.2.3
DEVELOPPEMENT DES ORGANES GENITAUX EXTERNES ............................................... 63
TETE ET COU ....................................................................................................................... 71
7.1
DEVELOPPEMENT DE L’APPAREIL BRANCHIAL ...................................................................... 71
7.1.1
LES ARCS BRANCHIAUX.................................................................................................. 71
7.1.2
LES POCHES ENDOBRANCHIALES .................................................................................. 73
7.1.3
LES POCHES ECTOBRANCHIALES ................................................................................... 74
7.2
DEVELOPPEMENT DE LA LANGUE ......................................................................................... 75
7.3
DEVELOPPEMENT DU CORPS THYROIDE ............................................................................... 75
7.4
DEVELOPPEMENT DE LA FACE, DU PALAIS ET DES FOSSES NASALES.................................... 76
Partie III. Dérivés de l'Ectoblaste
8
SYSTEME NERVEUX CENTRAL............................................................................................... 83
8.1
8.1.1
MODIFICATIONS TOPOGRAPHIQUES DE LA MOELLE EPINIERE..................................... 85
8.1.2
APPLICATIONS CLINIQUES ............................................................................................. 86
8.2
9
DEVELOPPEMENT DE LA MOELLE EPINIERE .......................................................................... 83
DEVELOPPEMENT DU CERVEAU ............................................................................................ 87
8.2.1
LE RHOMBENCEPHALE................................................................................................... 88
8.2.2
LE MESENCEPHALE ........................................................................................................ 90
8.2.3
LE PROSENCÉPHALE ....................................................................................................... 90
8.3
NERFS CRANIENS ................................................................................................................... 93
8.4
SYSTEME NERVEUX AUTONOME ........................................................................................... 94
8.4.1
SYSTEME SYMPATHIQUE ............................................................................................... 94
8.4.2
SYSTEME PARASYMPATHIQUE ...................................................................................... 95
AUTRES DERIVES DE L’ECTOBLASTE ..................................................................................... 97
iv
9.1
L’OREILLE ............................................................................................................................... 97
9.1.1
L’OREILLE INTERNE ........................................................................................................ 97
9.1.2
L’OREILLE MOYENNE ..................................................................................................... 97
9.1.3
L’OREILLE EXTERNE ........................................................................................................ 97
9.2
LE NEZ .................................................................................................................................... 99
9.3
L’ŒIL ...................................................................................................................................... 99
9.4
LE TEGUMENT ET SES DERIVES ............................................................................................ 101
9.4.1
LA PEAU ....................................................................................................................... 101
9.4.2
LES PHANERES (POILS et ONGLES) .............................................................................. 103
9.4.3
LES GLANDES CUTANEES (Les glandes mammaires) ................................................... 103
9.5
LES DENTS ............................................................................................................................ 105
Lexique des mots-clés………………………………………………………………………………………………………………. 110
Références bibliographiques…………………………………………………………………………………………………….. 120
v
INTRODUCTION
vi
CONCEPT « EMBRYOLOGIE SPECIALE »
L’Embryologie Spéciale ou Organogenèse ou Morphogenèse se consacre à l’étude
des transformations complexes des feuillets fondamentaux (ectoblaste ou
ectoderme, endoblaste ou hypoblaste et mésoblaste ou mésoderme) issus des
modifications observées au cours de l’embryogénèse qui débute dès la fécondation.
C’est l’anatomie de développement des tissus, des organes ou des systèmes de
l’organisme.
PRE-REQUIS
La compréhension aisée du présent enseignement exige une connaissance préalable
de certaines notions :
de Biologie générale animale,
de Biologie moléculaire,
de Génétique élémentaire,
d’Histologie,
de Biochimie et
d’Anatomie descriptive générale.
OBJECTIFS DE L’ENSEIGNEMENT
A l’issue de l’enseignement, l’apprenant doit :
surmonter les difficultés de compréhension de la croissance et de
différenciation des tissus, organes et systèmes;
assimiler les données de base de l’embryologie descriptive, l’origine et les
mécanismes de survenue des malformations, leur prévention et leur
traitement;
acquérir et comprendre une nouvelle et abondante terminologie médicale;
prendre conscience de l’importance de l’Embryologie et de son intérêt dans la
pratique médicale.
NOTE : Après sa mise en place, toute ébauche d’un organe poursuit son
développement par la prolifération cellulaire ou la croissance en taille, en volume ou
en poids; la migration cellulaire vers différents endroits et la différenciation cellulaire;
le tout se passant au même moment.
vii
ORGANOGENESE
EBAUCHE
DIFFERENCIATION
CROISSANCE
Facteurs
génétiques/
environnementau
ORGANE
TISSU
SYSTEME
Facteurs
génétiques/
environnementau
Figure 1. Etapes principales de développement d’un organe.
Depuis quelques décennies, l’Embryologie a dépassé le cap descriptif pour devenir
une science complexe impliquant des techniques sophistiquées et offrant des repères
clairs du développement normal ou anormal d’un organe. Les progrès récents en
Biologie Moléculaire et en Génétique ont significativement contribué à l’essor de
cette science médicale.
De manière générale, les organes se forment à la suite des interactions entre les
cellules ou les tissus; c’est-à-dire un groupe des cellules ou des tissus agissent sur le
devenir d’un autre groupe. C’est ce qu’on appelle l’INDUCTION.
Le groupe agissant est dit « inducteur » et celui qui subit la modification est dit
« induit » (aussi receveur ou répondeur). L’inducteur émet un signal qui aboutit aux
transformations du répondeur.
La capacité à répondre au signal émis est appelé « compétence »; celle-ci exige
l’action d’un facteur de compétence.
La plupart d’inductions interviennent entre les cellules épithéliales et
mésenchymateuses, on parle « d’interactions épithélio-mésenchymateuses».
Il existe également des inductions des cellules épithéliales entre elles, on parle
« d’interactions épithélio-épithéliales ».
viii
En plus du signal émis, un échange croisé ou « cross-talk » entre les deux groupes
cellulaires ou tissulaires est obligatoire pour l’amorce ou la poursuite de la
différenciation.
On distingue deux types d’induction :
Induction instructive, où le signal émis par l’inducteur détermine, fixe la
voie de différenciation du tissu compétent;
Induction permissive, où le signal émis ne détermine pas la voie de
différenciation, le tissu compétent emprunte sa propre voie de
différenciation.
SIGNAL INDUCTEUR
Pour se réaliser, l’induction ou le cross-talk entre deux tissus est sous la dépendance
d’un signal inducteur. Ce signal est établi le plus souvent par une « interaction
paracrine », où les protéines synthétisées par la cellule inductrice ou GDF (Growth
and Differentiation Factors) sont sécrétées dans l’environnement immédiat; mais
parfois par une « interaction juxtacrine », où il n’y a pas de synthèse protéique mais
plutôt un contact direct entre deux cellules.
MODES DE TRANSMISSION DES SIGNAUX INDUCTEURS
MODE PARACRINE
MODE JUXTACRINE
Figure 2. Modes de transmission des signaux inducteurs.
ix
Les principaux signaux inducteurs sont :
Les groupes de GDF (signaux paracrines):
o FGF (Fibroblast Growth Factor) ou des récepteurs à activité TyrosineKinase(RTK), intervenant dans l’angiogenèse, le développement des
membres et de certaines parties du cerveau. On dénombre plus de 20
FGF.
o Protéines Wnt : près de 15 protéines sont identifiées, elles
interviennent dans la régulation de développement des membres, des
somites, des organes uro-génitaux et du cerveau moyen.
o Récepteurs à TGF-β, une superfamille d’au moins 30 facteurs identifiés
dont les facteurs β de croissance et de développement, les BMP (Bone
Morphogenetic Protein), les activines ou le MIF (Mullerian Inhibiting
Factor). Ils sont généralement impliqués dans le développement des
reins, des poumons et des glandes salivaires. Les BMP interviennent
dans l’ostéogénèse et sont également impliqués dans la division
cellulaire, l’apoptose et la migration cellulaire.
o Protéines hedgehog, avec ses trois gènes Desert, Indian et sonic
hedgehog qui est particulièrement impliqué dans le développement des
membres, du tube neural, de l’appareil branchial et la subdivision du
tube intestinal.
Le signal juxtacrine : on peut observer trois voies dont la voie Delta/Notch, la
voie où un ligand interagit avec ses récepteurs situés sur la cellule voisine; ou
une transmission directe du signal entre les cellules par des canaux
jonctionnels (connexines).
REMARQUE :
Une mutation génique peut altérer ou inhiber la fonction d’une protéine; ce qui ne
justifie pas nécessairement la survenue d’une malformation ou la mort. On peut
expliquer cette évolution grâce à une redondance des facteurs dans la transduction
d’un signal; on peut également évoquer la compensation de la perte d’un gène par
d’autres gènes, membres de sa famille.
1
LES DERIVES DE L’ENDOBLASTE
2
L’endoblaste (hypoblaste) est l’un de deux premiers feuillets qui se mettent en place
à partir de la 2è semaine de développement; il se différencie à partir de l’épiblaste
par la gastrulation. Son principal dérivé est le tube digestif avec ses annexes; il donne
aussi naissance à l’appareil respiratoire et contribue à la formation de l’appareil urogénital (vessie et urètre) mais aussi à la formation de nombreuses structures de la
tête et du cou de l’embryon (tubes endocardiques, thyroïde, parathyroïde, amygdale,
caisse de tympan et trompe d’Eustache).
L’intestin primitif se constitue suite à la plicature céphalo-caudale et latérale; il est
limité dans son extrémité céphalique par la membrane pharyngienne et dans son
extrémité caudale par la membrane cloacale.
Figure 3. Développement de l’intestin primitif à la 4è semaine.
L’intestin primitif est divisé en trois segments :
l’intestin antérieur subdivisé en deux parties,
o La partie céphalique ou l’intestin pharyngien (pharynx), portion crâniale
qui va de la membrane pharyngienne au diverticule trachéobronchique;
o La partie caudale qui va du diverticule trachéo-bronchique à l’origine du
bourgeon hépatique.
l’intestin moyen (qui garde une communication temporaire avec la vésicule
ombilicale par le canal vitellin ou omphalo-mésentérique), commence après le
3
bourgeon hépatique jusqu’au début de l’intestin postérieur embryonnaire
(jonction de deux tiers proximaux et le tiers distal du colon transverse de
l’adulte).
l’intestin postérieur qui va de la fin de l’intestin moyen à la membrane
cloacale.
4
1 APPAREIL RESPIRATOIRE
1.1 INTRODUCTION
L’appareil respiratoire se forme à partir du diverticule respiratoire, excroissance de la
paroi ventrale à la partie caudale de l’intestin antérieur à la 4è semaine. Il doit sa
formation, sa croissance ainsi que sa différenciation au facteur de transcription TBX4.
Il est constitué des voies aériennes et l’organe pulmonaire proprement dit.
L’endoblaste est donc à l’origine de tout le revêtement épithélial du larynx aux
poumons; les autres constituants (musculaires et cartilagineux) sont d’origine
mésoblastique à partir de la splanchnopleure avoisinant l’intestin antérieur.
Le diverticule respiratoire progresse en direction caudale et se sépare du reste de
l’intestin de l’intestin antérieur par deux crêtes oeso-trachéales qui fusionnent peu
après et forment le septum oesophago-trachéal. Ce dernier divise ainsi la partie
caudale de l’intestin antérieur en une partie ventrale, le bourgeon trachéobronchique et une partie dorsale, l’œsophage; les deux structures ne communiquant
plus que par l’orifice laryngé.
Figure 4. Stades évolutifs du diverticule respiratoire.
Les défauts de cloisonnement oeso-trachéal aboutissent à une atrésie de l’œsophage
associée ou pas à une fistule oeso-trachéale avec de nombreuses variétés de la
malformation. L’hydramnios et les complications broncho-pulmonaires ne sont pas
rares. Aussi, on peut observer l’association d’autres malformations notamment les
malformations cardiaques ou vertébrales.
5
Figure 5.Variétés des malformations par défaut de cloisonnement oeso-trachéal.
Légende.
1=Atrésie avec fistule (A=Trachée B=Bifurcation C=Bronches D=Bout proximal de
l’œsophage E=Fistule oeso-trachéale F=Bout distal de l’œsophage).
2=Atrésie sans fistule (A=Trachée B=Bronches C=Bout distal de l’œsophage D=Bout
proximal de l’œsophage).
3=Fistule isolée (A=Double fistule oeso-trachéale).
4 et 5=Autres variétés rares.
1.2 DEVELOPPEMENT DES VOIES AERIENNES
Les voies respiratoires hautes sont constituées du larynx formé à partir de
l’intestin pharyngien et du mésoblaste de 4è et 6è arcs branchiaux (V. Appareil
branchial).
Les voies respiratoires basses partent de la trachée aux bronchioles
pulmonaires en passant par les bronches.
6
Le bourgeon trachéo-bronchique, une fois constitué, est formé d’une structure
médiane, la trachée puis se divise rapidement en deux bourgeons, les bourgeons
bronchiques.
Figure 6. Evolution de la trachée et des poumons.
A partir de la 5è semaine, le bourgeon bronchique gauche forme deux bourgeons, les
bronches lobaires gauches et le bourgeon droit plutôt, trois bronches droites
préfigurant la systématisation lobaire des poumons définitifs.
7
Dès lors, chaque bourgeon bronchique pénètre en direction caudale et latérale dans
la cavité cœlomique et subit une série des divisions dichotomiques (divisions en deux
ramifications) pour donner successivement les bronches sous-lobaires, segmentaires,
sous-segmentaires,…….jusqu’aux bronchioles. Ces divisions se poursuivent jusqu’à la
fin du 6è mois en donnant des bronchioles de 17è ordre; quelques autres divisions,
environ six, ont lieu après la naissance pour que les poumons atteignent leur forme et
leur maturation définitives.
1.3 DEVELOPPEMENT PULMONAIRE
Les poumons se développent à partir des extrémités des bourgeons bronchiques en
quatre stades qui se chevauchent, comme l’indique le tableau ci-après.
Tableau 1. Les stades de maturation pulmonaire.
STADE
Stade pseudoGlandulaire
PERIODE
5 à 16 semaines
CARACTERISTIQUES
- Division des bronchioles
terminales tapissées d’un épithélium
cubique
- Pas d’alvéoles
Stade canalaire
12 à 26
semaines
- Division de chaque bronchiole
terminale en deux ou plus bronchioles
respiratoires qui donnent chacune 3 ou
6 canaux alvéolaires ;
- Aplatissement de l’épithélium.
- Formation des alvéoles primitives;
- Développement des réseaux capillaires
(contact intime);
- Début de production du surfactant.
- Alvéoles matures;
- Production effective du surfactant.
Stade des sacs
24è semaine à la
alvéolaires ou dit naissance
« du sac terminal »
Stade alvéolaire
8è mois à toute
l’enfance
8
Figure 7. Evolution histologique et fonctionnelle lors de la maturation pulmonaire.
On observe en fin de gestation une augmentation active du nombre des alvéoles et
un aplatissement considérable de l’épithélium (permettant le contact intime avec les
capillaires) qui aboutit à la constitution de la barrière respiratoire (membrane
alvéolo-capillaire).
En plus, un autre type des cellules épithéliales apparait au 6è mois, ce sont les
cellules épithéliales de type 2 qui sécrètent le SURFACTANT, substance
phospholipidique capable d’abaisser la tension superficielle au niveau de la
membrane alvéolaire. La concentration du surfactant augmente en toute fin de
gestation dans le liquide alvéolaire. Dès le premier cri à la naissance, il y a une
résorption du liquide alvéolaire et le surfactant empêche l’atélectasie lors de
l’expiration.
9
1.4 APPLICATIONS CLINIQUES
Le surfactant joue donc un rôle capital pour la survie du prématuré. Sa déficience,
cause fréquente de détresse respiratoire et de décès chez le prématuré, traduit la
MALADIE DES MEMBRANES HYALINES.
L’administration d’un surfactant artificiel et l’usage des glucocorticoïdes (qui
stimulent la production du surfactant) ont beaucoup amélioré le pronostic des
prématurés.
Certaines autres anomalies peuvent être observées au cours du développement de
l’arbre bronchique et des poumons, parmi lesquelles on cite :
Les divisions atypiques de l’arbre bronchique;
Les lobes pulmonaires ectopiques(ou séquestrations pulmonaires);
Les kystes pulmonaires congénitaux.
10
RESUME
Au cours de la vie intra-utérine, les poumons n’assurent pas la fonction d’échanges
gazeux; ils sont plutôt producteurs d’une partie importante du liquide amniotique.
Les poumons débutent leur croissance à la 3è semaine au départ d’une ébauche, le
diverticule respiratoire, issue de la portion caudale de l’intestin antérieur dans sa
paroi ventrale.
Après cloisonnement avec la partie postérieure qui forme l’œsophage, le diverticule
respiratoire se développe, donne naissance à deux bourgeons appelés « bourgeons
bronchiques » et à la trachée. Les bourgeons bronchiques se divisent différemment
pour donner deux bourgeons lobaires à gauche et trois bourgeons à droite; d’ici on
note plusieurs divisions dichotomiques qui se poursuivront jusqu’après la naissance.
La croissance pulmonaire après la naissance est due à l’augmentation en nombre et
non en taille des bronchioles et des alvéoles.
Pour sa maturation, les poumons subissent un développement en quatre stades qui
se chevauchent : un stade pseudo-glandulaire, un stade canalaire, un stade sacculaire
et un stade alvéolaire.
La circulation pulmonaire devient fonctionnelle à la naissance et déclenche des
modifications en faveur de la circulation générale définitive.
Le déficit en surfactant traduit la maladie des membranes hyalines et est une cause
majeure des détresses respiratoires chez les prématurés et aussi de leurs décès.
11
2 APPAREIL DIGESTIF
Le développement et la mise en place de l’appareil digestif découlent d’une
interaction épithélio-mésenchymateuse due à l’expression du signal Shh qui établit
une expression des gènes HOX.
Les gènes SOX 2, PDX1, CDXC ou CDXA interviennent dans la spécification des
segments de l’appareil digestif.
Ces différents segments et leurs annexes sont fixés aux parois dorsale et ventrale de
l’embryon par des mésos. Ainsi, un organe pourvu d’un méso est dit « intrapéritonéal » sinon, il est « rétro-péritonéal ».
On appelle « ligament péritonéal », un méso reliant un organe à un autre ou à la
paroi antérieure.
Les mésos et les ligaments péritonéaux livrent passage aux vaisseaux sanguins et
lymphatiques et aux nerfs des viscères abdominaux.
Les segments digestifs sont fixés à la paroi abdominale postérieure par le mésentère
dorsal (allant de la partie terminale de l’œsophage à la région cloacale). Ce
mésentère dorsal constitue le mésogastre dorsal au niveau de l’estomac qui donnera
plus tard le grand épiploon; le méso-duodénum dorsal au niveau du duodénum ; le
méso-côlon au niveau du colon; et le mésentère dorsal du jéjuno-iléon conserve le
nom de mésentère.
Le mésentère ventral n’existe qu’au niveau de l’œsophage terminal, de l’estomac et
du premier segment du duodénum. Il provient du septum transversum qui se
développe à la suite du développement du foie en petit épiploon (entre foie et
estomac-duodénum) et en ligament falciforme (entre foie et paroi antérieure de
l’embryon).
Figure 8. Mésos et vascularisation générale de l’intestin primitif.
12
2.1 DEVELOPPEMENT DE L’INTESTIN ANTERIEUR
2.1.1 ŒSOPHAGE
Le développement de l’œsophage découle de la formation et du développement du
diverticule respiratoire (V. Appareil respiratoire). Initialement court dans son trajet,
l’œsophage s’allonge rapidement tracté par la descente du cœur et des poumons.
En plus de malformations décrites au cours du développement de l’appareil
respiratoire (voir figures à la page 5), on doit signaler l’existence d’autres anomalies
comme les sténoses œsophagiennes (rétrécissement de la lumière œsophagienne
suite à une recanalisation incomplète ou un trouble de la vascularisation) ou les
raccourcissements de l’œsophage associés à des hernies hiatales.
2.1.2 ESTOMAC
C’est une dilatation fusiforme qui apparait à la 4è semaine de développement. Peu
après, l’estomac change sensiblement d’aspect et d’orientation à cause du
développement inégal des parois gastriques et au changement de position des
organes voisins. Le changement de position est consécutif à une double rotation que
subit l’estomac autour de ses axes longitudinal et antéro-postérieur.
Par rapport à l’axe longitudinal, l’estomac subit une rotation de 90° dans le sens des
aiguilles d’une montre avec comme conséquences :
La face gauche de l’estomac devient antérieure; la paroi antérieure sera
ainsi définitivement innervée par le nerf pneumogastrique gauche,
Le bord initialement postérieur se développe plus vite que le bord
antérieur formant ainsi une grande courbure et une petite courbure de
l’estomac.
Figure 9. Développement de l’estomac et sa rotation autour de l’axe longitudinal.
13
Au même moment le pylore se déplace en haut et à droite et la cardia vers la gauche
et en bas, une sorte de bascule consacrant la position définitive de l’estomac avec
son axe longitudinal oblique de haut en bas et de gauche à droite.
La rotation et la croissance inégales de l’estomac modifient la position des mésos
antérieur et postérieur; et la rotation autour de l’axe longitudinal forme la bourse
épiploïque (future arrière-cavité) derrière l’estomac.
L’ébauche de la rate apparait dans les feuillets du mésogastre dorsal à la 5è semaine.
Ensuite, la rate s’accole à la paroi postérieure à cause des modifications du
mésogastre dorsal. Elle demeure malgré tout un organe intra-péritonéal car les
feuillets péritonéaux dégénèrent; la rate sera ainsi reliée à la paroi postérieure en
avant du rein gauche par le ligament spléno-rénal et à l’estomac par le ligament
gastro-splénique.
L’ébauche du pancréas de son côté nait dans le méso-duodénum dorsal pour la tête
et le corps ; dans le mésogastre dorsal par contre pour sa queue. Ici, l’accolement des
feuillets du mésogastre dorsal et leur dégénérescence flanquent le pancréas à la
paroi postérieure le rendant secondairement rétro-péritonéal.
Par rapport à l’axe antéro-postérieur, la rotation de l’estomac entraine une
évagination du mésogastre dorsal qui se développe pour former le grand épiploon
(futur tablier épiploïque) fixé à la grande courbure de l’estomac avec sa face
postérieure accolée au méso-colon transverse.
Figure 10. Rotation de l’estomac autour de l’axe antéro-postérieur.
Le ligament falciforme et le petit épiploon dérivent du septum transversum. Le bord
libre du ligament falciforme contient la veine ombilicale qui s’oblitère pour former
plus tard le ligament rond du foie. Le bord libre du petit épiploon constitue le
couvercle du hiatus de Winslow et contient le pédicule hépatique (voie biliaire, veine
porte et artère hépatique).
14
Comme anomalies de développement de l’estomac, on peut signaler :
La sténose du pylore,
L’atrésie du pylore,
Les duplications de l’estomac (rares).
2.1.3 DUODENUM
Le duodénum dérive de l’union de La partie terminale de l’intestin antérieur et de la
partie crâniale de l’intestin moyen en aval de l’origine du bourgeon hépatique. Il
subit également les conséquences des modifications du mésogastre dorsal devenant
ensemble avec le pancréas un organe rétro-péritonéal sauf dans sa portion pylorique
qui demeure intra-péritonéale.
Le duodénum est autant vascularisé par des branches du tronc cœliaque que par
celles de l’artère mésentérique supérieure; au cours du développement, la lumière
du duodénum s’oblitère vers la 8è semaine pour se reperméabiliser peu après.
2.1.4 FOIE ET VESICULE BILIAIRE
Le diverticule hépatique, d’origine endoblastique, apparait à la 3è semaine à
l’extrémité distale de l’intestin antérieur et prolifère intensément dans le septum
transversum. Au cours de cette prolifération, le canal unissant le diverticule
hépatique au tube digestif se rétrécit pour former la voie biliaire principale. Celle-ci
émet un bourgeon qui va former la vésicule biliaire et le canal cystique. Dans le
septum transversum, les cordons hépatiques s’entremêlent avec les sinus sanguins
des veines vitellines et ombilicales et se différencient en parenchyme hépatique. Les
autres cellules hépatiques (cellules hématopoïétiques, cellules de Kupffer, tissu
conjonctif) se différencient à partir du mésoblaste du septum transversum.
Le foie augmente rapidement de volume pour occuper une grande partie de la cavité
abdominale. A sa surface, le mésoblaste se transforme en péritoine viscéral sauf dans
la zone où le foie est en contact direct avec le mésoblaste du septum transversum
qu’on appelle « l’aire extra-péritonéale du foie ou ligament triangulaire ». Le
mésoblaste du septum transversum constitue plus tard la portion tendineuse du
diaphragme (centre phrénique).
A la 10è semaine, le foie représente à lui seul 10% du poids total de l’embryon suite à
la grande prolifération des sinusoïdes sanguins (siège d’importants métabolismes) et
à la fonction hématopoïétique. Vers la fin de la gestation, cette dernière fonction
régresse considérablement et le poids hépatique ne représente plus que 5% du poids
embryonnaire. La fonction biliaire débute à la 12è semaine. En ce moment le canal
cystique s’unit au canal hépatique pour former le canal cholédoque.
15
On note l’action diverse des gènes spécifiques dans la différenciation et le
développement du foie et de ses annexes. Parmi ces facteurs, on doit signaler
l’action de FGF-2, des BMP et des HFN-3 et 4.
Les anomalies de développement du foie et de la vésicule biliaire sont rares ; on
peut toutefois citer :
les canaux hépatiques accessoires et les duplications de la
vésicule biliaire;
l’atrésie des voies biliaires extra-hépatiques;
les hypoplasies des voies biliaires intra-hépatiques.
2.1.5 PANCREAS
Le pancréas se forme à partir de la fusion d’un bourgeon pancréatique dorsal et d’un
bourgeon pancréatique ventral. Ce dernier doit migrer en position dorsale pour
rejoindre le bourgeon dorsal. Les canaux excréteurs de chacun des bourgeons
fusionnent également. Ainsi, le canal pancréatique principal ou canal de Wirsung
provient de la fusion de la partie distale du canal dorsal et de tout le canal ventral; il
s’abouche au niveau de la grande caroncule du duodénum. La partie proximale du
canal dorsal s’oblitère ou persiste et donne le canal pancréatique accessoire ou
canal de Santorini qui s’abouche au niveau de la petite caroncule. On observe
l’absence de fusion de deux canaux dans 10% des cas.
Figure 11. Stades précoces de développement du pancréas.
16
Figure 12. Migration et fusion des bourgeons pancréatiques ventral et dorsal.
Les ilots de Langerhans se développent au 3è mois et la sécrétion des hormones
pancréatiques (insuline, glucagon, somatostatine) débute vers le 5è mois.
Il est récemment démontré l’intervention de nombreux facteurs de régulation du
développement du pancréas à différents niveaux : FGF-2, ACTIVINE (TGB-β), Shh,
PDX-1 (gène à homéo box 1), PAX-4 et 6.
Comme anomalies, on peut citer :
Le pancréas annulaire,
Les ilots de tissu pancréatique hétérotopique.
Figure 13. Pancréas annulaire.
17
Figure 14. Radiographie d’une sténose duodénale consécutive au pancréas annulaire.
2.2 DEVELOPPEMENT DE L’INTESTIN MOYEN
Le développement de l’intestin moyen dans les limites définies précédemment est
caractérisé par son allongement rapide qui aboutit à la formation de l’anse intestinale
primitive. Celle-ci communique à son sommet avec la vésicule ombilicale par le canal
vitellin ou canal omphalo-mésentérique.
La branche crâniale de l’anse primitive forme l’intestin de la partie distale du
duodénum à une partie de l’iléon et la branche caudale forme de la partie distale de
l’iléon aux 2/3 proximaux du colon transverse.
Les dérivés de l’intestin moyen bénéficient de la vascularisation des branches de
l’artère mésentérique supérieure.
A la 6è semaine, l’allongement rapide de la partie crâniale de l’intestin moyen ne
permet pas d’être contenu dans la cavité abdominale à cause de son exiguïté. Les
anses sont ainsi situées dans le cœlome extra-embryonnaire du cordon ombilical,
c’est la hernie ombilicale physiologique. Au même moment, il y a une rotation de
270° de l’anse autour de l’axe de l’artère mésentérique supérieure (dans le sens
inverse des aiguilles d’une montre) dont 90° dans la hernie physiologique et 180°
dans la cavité abdominale. C’est ce qui donne les flexuosités observées au niveau du
jéjunum et de l’iléon.
Autour de la 10è semaine, l’intégration abdominale des anses herniées commence
par la partie proximale du jéjunum qui se place dans la moitié gauche de l’abdomen
et sera suivie des autres anses. Le renflement caecal, dernier à s’intégrer, se place
d’abord dans le cadran supérieur droit (sous le lobe hépatique). Il descend ensuite
dans la fosse iliaque droite occasionnant la formation du colon ascendant, de l’angle
hépatique et aussi d’un petit diverticule, l’appendice.
18
Figure 15. Développement de l’intestin moyen.
Le mésentère subit d’importantes modifications suite à la rotation de l’anse primitive
et la formation des flexuosités. Il en résulte que les colons ascendant et descendant
seront définitivement rétro-péritonéaux (sauf l’appendice et le sigmoïde qui
conservent leurs mésos); le colon transverse demeure mobile et intra-péritonéal; et
le jéjunum et l’iléon restent intra-péritonéaux.
Des anomalies et malformations peuvent apparaitre aux différents stades de
développement de l’intestin moyen :
Le cæcum mobile (à l’extrême, absence totale d’accolement de méso du
colon ascendant) avec risque de volvulus caecal ou colique; ou risque des
hernies retro-coliques.
Le diverticule de Meckel ou persistance du canal vitellin. Au stade extrême,
on a une fistule omphalo-mésentérique (avec émission des selles par
l’orifice ombilical). Parfois, il y a évolution vers un kyste vitellin ou
entérokystome avec risque d’occlusions intestinales.
Les vices de rotation de l’anse intestinale avec torsion de l’intestin
(volvulus), rotation inverse ou malrotation.
Les duplications du tube digestif souvent associées à d’autres
malformations.
Les atrésies et sténoses du tube digestif.
Les malformations pariétales : OMPHALOCELE et GASTROSCHISIS
(laparoschisis). Voir tableau ci-après.
19
Tableau 2. Parallélisme des principales malformations pariétales.
OMPHALOCELE
- Hernie des viscères abdominaux
(Foie, rate,…) à travers un large
orifice ombilical
- Défaut d’intégration de l’anse et
persistance de la hernie après la
10è semaine
- 2,5 cas pour 10000 naissances
- Mortalité élevée
- Malformations majeures associées
(cœur, SNC,…)
- Anomalies chromosomiques
fréquentes
GASTROSCHISIS
- Hernie des viscères dans la cavité
amniotique à travers un Orifice anormal
(para-ombilical)
- Viscères non recouverts avec risque des
lésions de contact avec le liquide
amniotique
- 1 cas pour 10000 naissances (jeune femme
avec usage de cocaïne)
- Pronostic excellent (volvulus)
- Pas de malformations associées
- Pas d’anomalies chromosomiques
associées.
Figure 16. Anomalies du canal vitellin.
20
Figure 17. Malformations pariétales (OMPHALOCELE et LAPAROSCHISIS).
Figure 18. Omphalocèle et Gastroschisis.
21
2.3 DEVELOPPEMENT DE L’INTESTIN POSTERIEUR
L’endoblaste de l’intestin postérieur forme le reste des dérivés du tube digestif après
l’intestin moyen et participe également à la formation de la vessie et de l’uretère.
Pendant le développement, une cloison transversale, le septum urorectal (ou éperon
périnéal de Tourneux) divise le cloaque en deux parties : une partie antérieure, le
sinus urogénital et une autre postérieure, le canal ano-rectal. Au cours de sa
descente, le septum urorectal atteint la membrane cloacale vers la 7è semaine en un
point qui donnera plus tard l’ébauche périnéale; ensuite la divise en deux
membranes; une postérieure, la membrane anale et une autre antérieure, c’est la
membrane urogénitale (V. Développement de la vessie et de l’uretère).
La membrane cloacale ainsi formée, s’entoure progressivement du mésenchyme
environnant; et à la 8è semaine, la membrane anale se trouve au fond d’une
dépression ectoblastique, la dépression ou la fossette anale qui se rompt peu après
et permet au rectum de communiquer avec l’extérieur.
Le tiers distal du canal anal est ectoblastique, il est vascularisé par les branches de
l’artère iliaque interne, contrairement à la partie supérieure qui est endoblastique et
bénéficie de la vascularisation des branches de l’artère mésentérique inférieure.
La jonction ecto-endoblastique anale constitue la ligne pectinée; c’est la ligne où
l’épithélium glandulaire devient stratifié.
Les anomalies peuvent être observées pendant le développement de l’intestin
postérieur parmi lesquelles on peut retenir :
Les atrésies rectales avec ou sans fistule recto-urogénitale
L’imperforation anale simple dite « membraneuse » ou « anus couvert »
Le mégacôlon congénital ou la Maladie de Hirschsprung (V. Développement
du système nerveux autonome).
Figure 19. Quelques anomalies de développement de l’intestin postérieur.
Légende. - F.U.R=Fistule uro-rectale.
- F.R.V=Fistule recto-vaginale.
22
RESUME
Le revêtement épithélial du tube digestif et de ses dérivés est d’origine
endoblastique. Les muscles et les séreuses dérivent du mésoblaste environnant. La
différenciation de différentes parties du tube digestif est régulée par des gènes à
homéobox sous la dépendance de Shh.
L’intestin antérieur est subdivisé en deux parties : l’intestin pharyngien, partie
crâniale qui forme le pharynx et les glandes annexes et la partie caudale qui donne
naissance au tube digestif à partir de l’œsophage jusqu’à la partie crâniale du
duodénum y compris le foie (avec la vésicule biliaire) et le pancréas. On peut
observer des cas d’occlusion duodénale suite à une anomalie pancréatique, le
pancréas annulaire.
L’intestin moyen donne l’anse intestinale primitive qui forme le tube digestif à partir
de la partie caudale du duodénum jusqu’aux deux tiers proximaux du colon
transverse. Les anses constituent une hernie ombilicale physiologique à la 6è semaine
pour intégrer la cavité abdominale à la 10è semaine. La survenue d’une omphalocèle
ou d’autres anomalies à ce stade comme la malrotation ou la persistance du
diverticule de Meckel.
L’intestin postérieur donne naissance au tube digestif à partir du tiers distal du colon
transverse jusqu’à la moitié supérieure du canal anal.
Tous les dérivés de l’intestin bénéficient essentiellement de la vascularisation soit du
tronc cœliaque, de l’artère mésentérique supérieure ou de l’artère mésentérique
inférieure. Certaines portions bénéficient d’une double vascularisation.
Au départ, tout le tube digestif est appendu à la paroi dorsale embryonnaire par un
mésentère dorsal mais seulement en partie à la paroi antérieure embryonnaire.
23
DERIVESDUMESOBLASTE
24
Le feuillet mésoblastique est constitué des cellules dérivées de l’épiblaste et des
tissus extra-embryonnaires.
Le mésenchyme désigne plutôt un tissu conjonctif embryonnaire lâche, pluripotent,
sans référence à son origine.
Le mésoblaste est constitué de trois portions :
Le mésoblaste para-axial, situé de part et d’autre de la ligne médiane, c’est
une plaque épaisse;
Le mésoblaste latéral ou lame latérale, situé plus latéralement, c’est une
plaque plus mince qui donne la somatopleure intra-embryonnaire et la
splanchnopleure intra-embryonnaire;
Le mésoblaste intermédiaire, tissu unissant initialement le mésoblaste
para-axial et la lame latérale.
Figure 20. Mésoblaste et formation des somites.
LE MESOBLASTE PARA-AXIAL
A la 3è semaine, le mésoblaste para-axial forme des blocs qui sont des somatomères
ou des somites. Ces derniers apparaissent progressivement pour atteindre 42 ou 44
paires à la 5è semaine. La 1ère paire de somites occipitaux et les 5 à 7 paires
coccygiennes régressent alors que les autres forment le squelette axial sous la
dépendance des gènes des groupes Notch et Wnt avec la régulation de l’acide
rétinoïque et le facteur FGF-8.
25
Les cellules des somites se différencient en sclérotome et en dermomyotome qui
donnent respectivement le myotome et dermatome.
LE MESOBLASTE INTERMEDIAIRE
Le mésoblaste intermédiaire se différencie en ébauches uro-génitales après la
formation des néphrotomes et du cordon néphrogène.
LE MESOBLASTE LATERAL
Il assure les parois latérale et ventrale de l’embryon, la paroi du tube digestif et la
séreuse des cavités dérivées de la cavité cœlomique après son clivage en
somatopleure (couche pariétale) et splanchnopleure (couche viscérale).
Le mésoblaste situé dans la paroi de la vésicule vitelline se différencie en cellules
sanguines (angioblastes) qui constituent des amas cellulaires angioformateurs
donnant ainsi les vaisseaux par vasculogenèse et angiogenèse.
En définitive, le tissu mésoblastique donne naissance :
A la charpente (tissus de soutien : os, cartilage, tissu conjonctif et les
muscles striés et lisses) et aux cavités;
Aux organes du système circulatoire (cœur, vaisseaux sanguins et
lymphatiques);
Aux organes du système uro-génital (reins, voies urinaires, gonades, voies
génitales et organes génitaux externes);
A la glande corticosurrénale;
A la rate.
26
3 SQUELETTE OSSEUX
Les différents os de l’organisme se développent à partir du mésoblaste para-axial, de
la lame latérale et aussi de la crête neurale.
Les somites, formés à partir du mésoblaste para-axial, se transforment en une
portion ventrale, le sclérotome et en une portion dorsale, le dermomyotome.
Les cellules du sclérotome forment le mésenchyme, un tissu lâche pluripotent et
capable de migrer vers de différentes régions. Ces cellules peuvent se transformer en
fibroblastes, ostéoblastes ou chondroblastes.
La différenciation du mésenchyme en tissu osseux est directe pour le crane et les os
plats, c’est l’ossification membraneuse; et elle est secondaire pour les autres os du
squelette, c’est l’ossification endochondrale.
L’ossification se fait à partir du mésenchyme du sclérotome mais aussi de la
somatopleure qui donne les os longs, les os de la ceinture pelvienne et scapulaire et
des cellules de la crête neurale qui participent à la formation des os de la face.
3.1 OS DU CRANE
On distingue deux parties :
l’étui protecteur ou le neurocrâne
le squelette de la face ou le viscérocrane.
Figure 21. Squelette du crâne et de la face.
27
3.1.1 LE NEUROCRANE
Il est formé de deux parties : la voute crânienne et la base du crane ou chondrocrâne.
Le chondrocrâne, d’ossification endochondrale, est formé des éléments cartilagineux
dérivés de la crête neurale et du mésoblaste para-axial. Les ébauches cartilagineuses
s’ossifient, fusionnent et laissent des orifices de la base assurant le passage aux
paires de nerfs crâniens.
La voute crânienne, d’ossification membraneuse, est formée à partir de la crête
neurale et du mésoblaste para-axial aussi. Les os plats (frontal, pariétal, écaille du
temporal et une partie de l’occipital) qui constituent la voute sont séparés par des
sutures ou par des fontanelles (au niveau des zones de confluence de plusieurs os).
Figure 22. Sutures et fontanelles (crâne d’un nouveau-né).
3.1.2 LE VISCEROCRANE
C’est le squelette de la face; il est essentiellement formé par les axes cartilagineux du
1er et du 2è arcs branchiaux. Le 1èr arc ou arc mandibulaire a deux portions : une
portion ventrale ou processus mandibulaire avec le cartilage de Meckel et une autre
dorsale avec le processus maxillaire (V. Développement de l’appareil branchial). Le 2è
arc ou arc hyoïdien comprend le cartilage de Reichert.
Le squelette de la face et de la grande partie du crane dérive des cellules de la crête
neurale. Pendant leur migration, ces cellules sont très exposées aux agents
tératogènes justifiant des fréquentes malformations et dysplasies osseuses craniofaciales telles le cranioschisis, les craniosynostoses, l’acromégalie ou la microcéphalie
(V. Développement de la tête et du cou).
28
Figure 23. Craniosynostoses.
Figure 24. Achondroplasies.
3.2 OS DES MEMBRES
Les os des membres, au nombre de quatre, apparaissent à la 4è semaine de
développement sous forme d’évaginations de la paroi ventro-latérale de part et
d’autre de l’embryon; ceux des membres supérieurs apparaissent plus tôt que les
bourgeons des membres inférieurs.
Chaque bourgeon est initialement constitué d’un axe cartilagineux dérivé de la
somatopleure. Il est recouvert d’un feuillet ectoblastique qui s’épaissit à l’extrémité
pour constituer la crête ectoblastique apicale. Cette dernière induit le mésenchyme
sous-jacent permettant ainsi la croissance du membre de l’extrémité proximale à
l’extrémité distale.
29
Figure 25. Etapes de développement des membres.
Vers la 6è semaine, les palettes des mains et des pieds se forment suite à
l’aplatissement de l’extrémité de chaque bourgeon.
Ensuite, un sillon sépare la palette de tout le segment proximal; celui-ci est divisé plus
tard en deux par un 2è sillon définissant ainsi les trois segments d’un membre
(bras, avant-bras et main ou cuisse, jambe et pied).
Figure 26. Stades d’ossification (endochondrale) des membres.
La crête ectoblastique se divise en 5 structures et permet par apoptose dans les
espaces intermédiaires le développement des doigts et des orteils.
30
Figure 27. Photographies des stades de développement d’une main.
Une rotation en direction opposée survient à la 7è semaine; les membres supérieurs
tournent de 90° en direction latérale portant les muscles extenseurs en position
postéro-latérale et le pouce en position latérale; et les membres inférieurs tournent
de 90° en direction médiale amenant les muscles extenseurs en situation antérieure
et le gros orteil en position médiale.
Les articulations apparaissent sous forme d’une interzone articulaire où on observe
une intense prolifération cellulaire suivie de la formation d’une cavité (articulaire) par
apoptose également aboutissant aux différentes articulations des membres (coude,
poignet, genou, cheville,…).
Le développement des membres est soumis à l’expression d’une série de gènes à
homéobox (gènes HOX). Cette expression découle de l’expression combinée d’autres
facteurs dont le Shh, le FGF et le Wnt-7a sur les 3 segments des membres.
APPLICATIONS CLINIQUES
Le développement du squelette par rapport aux points d’ossification des mains et des
poignets renseigne sur l’âge osseux à la radiographie. L’échographie permet
d’évaluer la croissance fœtale et l’âge gestationnel.
Diverses malformations peuvent apparaitre au cours du développement des
membres. Elles sont souvent associées à d’autres malformations (tête, cœur ou
appareil uro-génital) et sont généralement héréditaires mais aussi dues aux facteurs
exogènes comme la thalidomide.
Ces malformations affectent plus les membres supérieurs que les membres inférieurs
et on peut citer parmi : l’Amélie, la méromélie(ou phocomélie) ou la micromélie.
Au niveau des extrémités, on peut observer les malformations ci-après: la
bradydactylie, la syndactylie, la polydactylie, l’ectrodactylie, la malformation dite en
« pince de homard », le pied bot varus équin, les brides amniotiques, ou l’agénésie
radiale.
La luxation congénitale de la hanche résulte du développement insuffisant du cotyle
et de la tête fémorale.
31
Brides amniotiques sur une jambe et au niveau des doigts et des orteils.
Amélie - Phocomélie - Polydactylie - Pince de Homard – Syndactylie.
Micromélie.
Figure 28. Principales malformations congénitales des membres et de leurs extrémités.
32
3.3 LES VERTEBRES, LES COTES ET LE STERNUM
Les vertèbres dérivent du sclérotome à la 4è semaine de développement. Chaque
vertèbre a un corps vertébral, un canal médullaire, un arc vertébral et des apophyses
épineuses et transverses.
Il s’agit de la migration des cellules du sclérotome qui rejoignent celles du côté
opposé et entourent la moelle épinière et la chorde dorsale; le sclérotome subit
ensuite une resegmentation. En définitive, la moitié caudale de chaque segment
fusionne avec la moitié crâniale du sclérotome sous-jacent faisant de chaque
vertèbre la fusion de deux segments métamériques voisins; le disque intervertébral
se forme grâce au remplissage de l’espace entre les deux vertèbres en constitution
par le mésenchyme de la partie crâniale du sclérotome sous-jacent.
Figure 29. Etapes de formation de la colonne vertébrale.
Les cotes, de leur côté, dérivent du sclérotome à partir des processus latéraux des
vertèbres dorsales.
Par ailleurs, le sternum, issu de la fusion de deux ébauches qui forment le
manubrium, le corps du sternum et l’appendice xiphoïde, dérive non du sclérotome
mais du mésoblaste de la paroi ventrale embryonnaire.
On peut également observer des malformations lors du développement des
vertèbres :
le spina bifida;
la déviation latérale du rachis (absence d’une hémi-vertèbre ou fusion
asymétrique de deux vertèbres successives);
le syndrome de Klippel-Feil, réduction du nombre des vertèbres cervicales
associée à la fusion et aux anomalies morphologiques des vertèbres restantes.
33
Figure 30.Spina bifida.
34
RESUME
Le squelette osseux se développe à partir du mésenchyme issu de la différenciation
du sclérotome (dérivé des somatomères et des somites), de la somatopleure intraembryonnaire et des cellules de la crête neurale. Cette différenciation peut être
directe, on parle de l’ossification membraneuse; quand elle est secondaire, c’est
l’ossification endochondrale.
Les os du crâne dérivent aussi bien des cellules de la crête neurale que des
somatomères du mésoblaste para-axial. Ceci explique l’association de certaines
malformations du crâne avec celles du SNC voire même du cœur.
Les membres apparaissent à la 4è semaine; leurs bourgeons dérivent de la
somatopleure intra-embryonnaire. La régulation de leur développement est assurée
par la crête ectoblastique apicale sous l’influence de nombreux gènes.
La somatopleure intra-embryonnaire contribue également à la formation des os de la
ceinture pelvienne et de la ceinture scapulaire.
La colonne vertébrale et les côtes dérivent du sclérotome provenant des somites.
On peut observer de nombreuses malformations de développement de différents os
qui sont simples ou complexes, isolées ou associées dans le cadre des syndromes
malformatifs.
35
4 MUSCLES ET CAVITE COELOMIQUE
La quasi-totalité des muscles dérivent du mésoblaste sauf quelques muscles lisses
comme l’iris, d’origine ectoblastique. On distingue les muscles du squelette (ou
muscles striés), les muscles lisses et le muscle cardiaque.
Les muscles striés se développent à partir des somites et somatomères. Les gènes
assurant le développement musculaire sont déjà connus : le BMP-4 et le Wnt
induisent l’expression de Myf5 et MyoD (facteurs myogéniques régulateurs : M2F) qui
activent les signaux du développement musculaire.
Les futures cellules musculaires forment deux contingents :
L’épimère (région dorsale) donne naissance aux muscles extenseurs du
rachis;
L’hypomère (région ventrale) donne naissance aux muscles des membres et
de la paroi du tronc.
On observe parfois l’absence partielle ou totale de certains muscles comme le muscle
grand pectoral (Syndrome de Poland).
Le muscle cardiaque dérive de la splanchnopleure entourant le tube cardiaque
endothélial.
Les muscles lisses de la paroi de l’intestin primitif et de ses dérivés proviennent
également de la splanchnopleure qui les entoure.
Des muscles comme ceux de l’iris, de la glande mammaire voire de glandes
sudoripares sont d’origine ectoblastique.
La cavité cœlomique ou le cœlome interne se forme à la 3è semaine à la suite des
transformations des lames latérales mésoblastiques (V. Embryologie Générale). Les
deux cœlomes fusionnent après la délimitation de l’embryon pour former un grand
espace intra-embryonnaire partant de la région thoracique à la région pelvienne.
La somatopleure forme le péritoine pariétal, la plèvre pariétale, le péricarde et la
splanchnopleure forme le péritoine viscéral, la plèvre viscérale et le feuillet interne
du péricarde.
Le diaphragme dérive essentiellement du septum transversum (avec la contribution
des membranes pleuro-péritonéales, des éléments musculaires et du mésoœsophage) et divise la cavité cœlomique en cavité thoracique et cavité péritonéopelvienne.
Les membranes pleuro-péricardiques dérivent de la membrane séreuse pariétale
tapissant extérieurement les cavités péritonéale, pleurale et péricardique et divisent
la cavité thoracique en une cavité péricardique et deux cavités pleurales.
36
Les mésos, issus également des membranes séreuses de la somatopleure, sont
étudiés au cours du développement de l’appareil digestif.
Les malformations sont observées telles la hernie diaphragmatique mais aussi les
anomalies de fermeture pariétale étudiées au cours du développement de l’intestin
moyen (omphalocèle et gastroschisis).
Figure 31. Anomalies de fermeture pariétale.
37
RESUME
Les muscles dérivent du mésoblaste.
Les muscles striés ou volontaires dérivent des somites pour les muscles du squelette
axial, de la paroi du tronc et des membres, mais aussi des somatomères pour les
muscles de la tête.
Le dermomyotome s’individualise à la 5è semaine en hypomère et en épimère qui
donnent naissance respectivement aux muscles de la paroi thoracique et des
membres et aux muscles para-vertébraux.
La quasi-totalité des muscles lisses et le muscle cardiaque dérivent de la
splanchnopleure.
Les muscles pupillaires, les glandes mammaires et sudoripares sont
exceptionnellement d’origine ectoblastique.
Les gènes responsables de la différenciation musculaire sont actuellement identifiés.
Il faut souligner les rôles de BMP-4, FGF et Wnt sur Myf4 et MyoD.
L’étude de la cavité cœlomique est juste un rappel car les différents viscères que
nous traitons dans ce cours (cœur, poumons, tube digestif et annexes, etc.) sont
contenus dans des cavités toutes issues de la cavité cœlomique.
38
5
APPAREIL CARDIO-VASCULAIRE
Le cœur et l’ensemble du système vasculaire se met en place vers la 3è semaine de
développement. Ceci fait suite à l’insuffisance nutritionnelle par simple diffusion de
l’embryon à ce stade. Cette mise en place consiste à la constitution de la circulation
embryonnaire à partir du cœur primitif, un tube non cloisonné, qui entre en contact
avec un réseau vasculaire primitif intra-embryonnaire et un réseau vasculaire extraembryonnaire représentés par des troncs vasculaires ombilicaux partant des villosités
et des troncs vitellins partant de la vésicule vitelline.
La compréhension aisée du développement complexe du système cardio-vasculaire
nécessite de savoir qu’au départ, le cœur primitif est un tube unique, résultant de la
fusion des deux tubes endocardiques, qui entre en connexion avec un réseau
vasculaire primitif intra-embryonnaire et extra-embryonnaire pour constituer la
circulation dite embryonnaire (à la 4è semaine).
Figure 32. Circulation embryonnaire à la 4è semaine de développement.
Cette dernière subit des modifications aussi bien au niveau du cœur que des
vaisseaux pour constituer la circulation fœtale (à partir de la 5è à la 6è semaine).
Après la naissance, l’entrée effective en activité des poumons signe les dernières
modifications dotant l’organisme de la circulation définitive.
5.1 DEVELOPPEMENT DU CŒUR
Les cellules cardiaques proviennent du mésoblaste; elles migrent vers l’aire cardiaque
où, sous l’induction endothéliale de la membrane pharyngienne, elles deviennent des
myoblastes cardiaques. Après une intense prolifération, les angioblastes se
39
regroupent en ilots (amas) cellulaires angioformateurs qui confluent et donnent
naissance aux cellules sanguines (angiogenèse) et aux vaisseaux sanguins
(vasculogenèse).
Au cours du développement, la croissance du cerveau et le phénomène de la
délimitation céphalo-caudale repoussent l’ébauche cardiaque en situation cervicale
puis thoracique; alors que la délimitation latérale permet la fusion de deux tubes
endocardiques sauf à leur extrémité distale.
A ce stade, le cœur est un tube impair, non cloisonné, provisoirement attaché à la
paroi dorsale de l’embryon par le mésocarde dorsal qui, peu après dégénère et ne
laisse le cœur appendu dans la cavité que par les vaisseaux à ses extrémités. Au
même moment, le cœur se constitue de trois couches au niveau de sa paroi :
l’endocarde, le myocarde et l’épicarde ou le péricarde viscéral.
Le tube cardiaque est constitué de cinq segments dilatés qui sont, de l’extrémité
caudale à l’extrémité céphalique :
Le sinus veineux (SV) où se jettent les deux canaux de Cuvier (ou veines
cardinales communes), les deux veines vitellines et les deux veines
ombilicales;
L’oreillette primitive (OP) séparée du segment suivant par le sillon auriculoventriculaire;
Le ventricule primitif (VP), futur ventricule gauche définitif, séparé par le
sillon bulbo-ventriculaire du segment suivant;
Le bulbus cordis (BC), futur ventricule droit;
Le conotruncus (CT), point de départ des aortes ventrales.
Les cinq segments vont subir une évolution consistant en une plicature du tube
cardiaque avec déplacement des cavités primitives (entre 4è et 5è semaines) et en un
cloisonnement de ces cavités (entre 5è et 6è semaines) en vue de constituer le cœur
fœtal (ainsi que la circulation fœtale) qui subira des transformations post-natales et
former la circulation définitive.
Figure 33. Le cœur primitif.
40
Le développement du cœur est sous l’influence des signaux de nombreux facteurs de
transcription parmi lesquels le facteur Nkx2-5, les BMP-2 et BMP-4 et le Wnt. Le
Nkx2-5 est le principal gène de développement du cœur; un autre gène, le TBX-5 ou
T-box joue un rôle important dans le cloisonnement du cœur.
5.1.1 PLICATURE CARDIAQUE
L’important allongement du tube cardiaque par rapport à l’expansion moins
importante de la cavité péricardique explique son inflexion par déplacement des
cavités qui s’effectue dans deux plans :
Le plan sagittal avec l’OP qui se place en arrière du VP ramenant avec elle
le SV;
Le plan frontal avec le BC qui se place à droite du VP aboutissant à la
constitution d’une boucle à convexité droite qui définit le « situs solitus »
ou la position normale des cavités cardiaques.
Figure 34. Formation de la boucle cardiaque suite à la plicature.
La plicature inverse dans le plan frontal consacre par contre le « situs inversus »
déterminant la dextrocardie (anomalie où le cœur siège et se développe dans
l’hémithorax droit).
41
Figure 35. Radiographie de thorax avec DEXTROCARDIE.
5.1.2 CLOISONNEMENT DU CŒUR
Dès la 5è semaine, le cœur encore tubulaire, débute son cloisonnement .Celui-ci se
réalise selon deux modes :
La croissance active de deux masses tissulaires qui s’approchent et
fusionnent pour séparer la lumière en deux canaux différents; une variante
à ce mode permet la croissance à partir d’une seule masse tissulaire qui
rejoint une paroi qui lui est opposée. Il s’agit des bourrelets endocardiques
qui participent à la formation des cloisons inter-auriculaire et interventriculaire, des canaux auriculo-ventriculaires et des orifices aortique et
pulmonaire.
Figure 36. Cloisonnement du cœur par croissance active des bourrelets.
42
Le cloisonnement sans prolifération cellulaire, c’est la dilatation ou
l’expansion des cavités, qui n’aboutit pas à une cloison complète. Ce mode
illustre la cloison entre l’oreillette et le ventricule.
Figure 37. Cloisonnement du cœur par dilatation des cavités.
Les défauts de cloisonnement dus aux anomalies de développement des bourrelets
définissent de nombreuses malformations cardiaques.
Celles-ci sont souvent associées, à cause des cellules de la crête, aux malformations
cranio-faciales. Parmi ces malformations, on cite les communications interauriculaire, inter-ventriculaire, atrio-ventriculaire et les malformations de gros
vaisseaux telles la transposition des gros vaisseaux et la tétralogie de Fallot.
5.1.2.1 Cloisonnement du canal auriculo-ventriculaire
Quatre bourrelets endocardiques (un inférieur, un supérieur et deux latéraux)
divisent le canal auriculo-ventriculaire vers la 5è semaine en deux canaux gauche et
droit et en deux orifices auriculo-ventriculaires droit et gauche; l’orifice gauche avec
la valve mitrale et l’orifice droit avec la valve tricuspide.
5.1.2.2 Cloisonnement de l’oreillette
Le septum primum, crête falciforme partant du toit de l’oreillette, forme une cloison
incomplète par croissance d’un seul bourrelet en direction opposée laissant persister
l’ostium primum entre les deux oreillettes. L’ostium secundum se forme à la suite de
la déchirure du septum primum après sa fermeture permettant encore la
communication entre les deux oreillettes. Le septum secundum, nouveau repli formé
lors de l’incorporation du SV dans l’OP, reste également incomplet.
A la naissance, l’augmentation de la pression dans l’oreillette gauche permet que les
deux septa primum et secundum s’appliquent l’un sur l’autre consacrant ainsi la
fermeture complète inter-auriculaire.
43
Figure 38. Etapes de cloisonnement de l’oreillette durant le développement de l’embryon. A-B- C- D.
5.1.2.3 Cloisonnement des ventricules
Le septum inter-ventriculaire est formé d’une épaisse portion musculaire et une
portion membraneuse moins importante à partir du bourrelet auriculo-ventriculaire
inférieur et des bourrelets aortico-pulmonaires droit et gauche.
5.1.2.4 Cloisonnement du bulbe cardiaque
Le bulbe se divise en tronc artériel (aorte et tronc de l’artère pulmonaire), cône
artériel et portion musculaire du ventriculaire droit.
44
5.1.3 MALFORMATIONS CARDIAQUES
Les malformations congénitales cardiaques sont les plus fréquentes chez l’homme;
1% des enfants nés vivants et plus de 10% chez les enfants mort-nés. Elles sont
souvent d’origine multifactorielle; seuls 8% d’entre eux sont dus aux facteurs
génétiques et 2% aux facteurs environnementaux.
Les anomalies peuvent porter sur chacune des étapes du développement cardiaque.
Ces malformations sont complexes et diverses; selon leur nature, elles peuvent
entrainer des conséquences plus ou moins graves exigeant ou non une chirurgie
réparatrice. Cette dernière a connu d’énormes progrès pendant ces dernières
décennies grâce aux importantes découvertes des moyens diagnostics et des
techniques chirurgicales de pointe.
Sans pouvoir les citer de manière exhaustive, on peut signaler parmi ces
malformations :
la dextrocardie,
la persistance du foramen ovale avec la communication inter-auriculaire,
la fermeture prématurée du foramen ovale,
la persistance du canal atrio-ventriculaire,
la communication inter-ventriculaire,
la persistance du canal auriculo- ventriculaire (avec un cœur triloculaire
biventriculaire),
la tétralogie de Fallot,
les syndromes de Di George, de Goldenhar et de Down,
le syndrome de Holt-Oram (syndrome cœur-main),
les atrésies et les sténoses,
l’ectopie cardiaque : rare.
5.2 DEVELOPPEMENT DES VAISSEAUX
Les différents vaisseaux se forment soit par vasculogenèse (pour les gros vaisseaux)
et par angiogenèse (pour le reste de vaisseaux) grâce à la régulation des facteurs de
croissance dont le VEGF (vascular endothelial growth factor), un facteur de croissance
vasculaire endothéliale.
5.2.1 SYSTEME ARTERIEL
Dans la circulation embryonnaire (4è et 5è semaines), le système artériel
est représenté par des arcs aortiques, des aortes primitives, des artères
vitellines et des artères ombilicales.
45
Les arcs aortiques sont des anastomoses entre les aortes ventrales et
dorsales; ils sont au nombre de six et certains disparaissent; seulement
trois demeurent définitifs mais perdent leur aspect symétrique primitif.
Ainsi, le 3è arc aortique donne naissance à l’artère carotide primitive et
participe à la formation du 1er segment de la carotide interne; le 4è arc
donne à gauche une portion de la crosse aortique et à droite, la partie
initiale de l’artère sous-clavière droite; enfin le 6è arc ou arc pulmonaire
donne à droite le segment proximal de l’artère pulmonaire droite et à
gauche, il donne le canal artériel et l’artère pulmonaire gauche.
Les aortes primitives (ventrales et dorsales) subissent aussi une évolution
au même moment. On observe l’oblitération d’une partie de l’aorte dorsale
entre le 3è et le 4è arcs; le reste contribue à la formation de l’artère
carotide interne, un segment de l’artère sous-clavière et un segment de
l’aorte définitive. Les aortes ventrales donnent les artères carotides
externes.
Les artères vitellines irriguent la vésicule vitelline. Avec la régression de
celle-ci, elles pénètrent dans le méso dorsal de l’intestin primitif et forment
ce qui sera chez l’adulte le tronc cœliaque, l’artère mésentérique
supérieure et l’artère mésentérique inférieure.
Les artères ombilicales, branches ventrales de l’aorte dorsale, drainent le
placenta. Après la naissance, leur segment distal s’oblitère et donne les
ligaments vésico-ombilicaux latéraux alors que leur segment proximal
persiste et constitue les artères iliaques internes et vésicales supérieures.
Figure 39. Vaisseaux à la 4è semaine de développement.
46
Certaines anomalies de développement du système artériel méritent d’être
évoquées notamment :
la persistance du canal artériel
la coarctation de l’aorte
l’artère sous-clavière droite rétro-œsophagienne
la crosse aortique droite
une double crosse aortique
l’interruption de la crosse aortique.
5.2.2 SYSTEME VEINEUX
Le système veineux embryonnaire est constitué des veines vitellines ou
omphalo-mésentériques, les veines ombilicales et les veines cardinales.
Les veines vitellines drainent le sang de la vésicule vitelline vers le cœur
embryonnaire. Le développement de la veine vitelline droite aboutit à la
formation de la veine cave inférieure (portion sus-hépatique) et la veine
mésentérique supérieure. Les anastomoses autour du duodénum forment
la veine porte.
Les veines ombilicales ramènent du sang oxygéné à l’embryon. Ces veines
régressent après la naissance. Au cours du développement, la veine
ombilicale gauche crée un shunt avec la veine cave inférieure, le canal
veineux d’Arantius à cause de l’augmentation de la circulation placentaire.
Après la naissance, la veine ombilicale gauche constitue le ligament rond et
le canal veineux, le ligament veineux du foie.
Les veines cardinales assurent le drainage de l’embryon. Elles sont
constituées des veines cardinales antérieures et des veines cardinales
postérieures auxquelles s’ajoutent plus tard les veines sous-cardinales, les
veines sacro-cardinales et les veines supra-cardinales. L’apparition
d’anastomoses entre les veines droites et gauches traduit la mise du
système cave. L’anastomose entre les veines cardinales antérieures donne
le tronc veineux brachio-céphalique gauche, celle entre les veines souscardinales donne la veine rénale gauche et celle entre les veines sacrocardinales devient la veine iliaque commune gauche. Les veines supracardinales contribuent à la formation du système des veines azygos et aussi
de la veine cave inférieure.
Il est important de signaler quelques anomalies de développement du système
veineux comme :
une veine cave inférieure double
47
l’absence de veine cave inférieure
une veine cave supérieure à gauche
une veine cave supérieure double.
5.2.3 SYSTEME LYMPHATIQUE
Les vaisseaux lymphatiques apparaissent tardivement à la 5è semaine et ne sont pas
d’origine claire. Certains pensent que leur développement découle de celui du
système veineux, d’autres par contre évoquent une transformation du mésenchyme
in situ. Le système dérive de cinq lacs lymphatiques (2 jugulaires, 2 iliaques et un
rétro-péritonéal) et la grande citerne. De nombreuses anastomoses se forment et
drainent tout le corps par le canal thoracique dont les variations anatomiques sont
multiples.
5.3 SYSTEME DE CONDUCTION AUTONOME DU CŒUR
La conductibilité du muscle cardiaque est assurée par du tissu nodal. Au début, le
pacemaker se situe dans la partie caudale du tube cardiaque, puis dans le sinus
veineux. Avec l’incorporation du sinus veineux dans l’oreillette droite, le tissu nodal
se trouve près de l’orifice de la veine cave supérieure et forme ainsi le nœud sinoauriculaire (ou nœud de Keith et Flack). Ce dernier et le faisceau atrio-ventriculaire
(faisceau de His) dérivent des cellules du sinus veineux et du canal auriculoventriculaire. Avec l’incorporation du sinus veineux, toutes ces cellules se localisent
définitivement à la base du septum inter-auriculaire et forment le nœud d’AschofTawara.
5.4 MODIFICATIONS CIRCULATOIRES APRES LA NAISSANCE
La circulation fœtale établie depuis les modifications de la période embryonnaire
demeure inchangée jusqu’avant l’accouchement. Elle est caractérisée par :
Une circulation du sang saturé à 80% d’oxygène seulement, donc du sang
mêlé;
L’existence des shunts comme le canal veineux d’Arantius en première
phase de la gestation ; le foramen ovale ou trou de Botal et le canal artériel
ou canal de Botal jusqu’en fin de gestation;
L’absence de fonctionnalité des poumons et de sa circulation (petite
circulation).
48
Figure 40. Circulation fœtale avant la naissance.
A la naissance, suite à la suppression de la circulation placentaire et au
déclenchement de la fonction respiratoire, d’importants changements sont observés
dans le système circulatoire et aboutissent à la circulation définitive; il s’agit de:
L’obturation des artères ombilicales donnant ultérieurement les ligaments
ombilicaux médiaux et les artères vésicales supérieures;
L’obturation de la veine ombilicale et du canal veineux d’Arantius donnant
le ligament rond du foie et le ligament veineux;
La fermeture du canal artériel donnant le ligament artériel;
La fermeture du foramen ovale.
49
Figure 41. Circulation post-natale ou circulation définitive.
50
RESUME
La circulation s’organise à partir du cœur vers les vaisseaux. Le cœur primitif se forme
dès la 4è semaine autour de l’aire cardiaque (ou zone cardiogène) à partir du
mésoblaste intermédiaire et constitue la circulation embryonnaire en communiquant
avec les vaisseaux primitifs.
Le cœur primitif, un tube unique, subit ensuite des transformations qui consistent en
la plicature des segments primitifs et au cloisonnement aboutissant à un organe avec
quatre cavités; c’est la mise en place de la circulation fœtale ensemble avec des
vaisseaux sanguins qui également subissent de nombreuses transformations.
A la naissance, suite à la suppression de la circulation placentaire et au
déclenchement effectif de la fonction pulmonaire, le cœur fœtal et les vaisseaux
subissent des dernières modifications consacrant la circulation définitive (circulation
de l’adulte).
Les malformations congénitales cardiaques sont les plus fréquentes anomalies
congénitales chez l’homme. On relève une fréquence de 1 cas pour 100 naissances
vivantes et 10 cas sur 100 mort-nés.
51
6 APPAREIL URO-GENITAL
Bien qu’ils diffèrent dans leurs fonctions définitives respectives, l’appareil urinaire
(assurant l’épuration par l’excrétion des déchets) et l’appareil génital ou
reproducteur (assurant la continuité de l’espèce) sont étroitement liés. Ils ont
essentiellement une origine embryologique commune, le mésoblaste intermédiaire;
aussi leurs systèmes excréteurs débouchent dans une cavité commune, le cloaque.
Toutefois, pour une compréhension aisée et pour des raisons didactiques, nous les
étudieront séparément.
6.1 APPAREIL URINAIRE
L’appareil urinaire maintient l’équilibre hydro-électrolytique des liquides corporels
en produisant et en excrétant des urines. Il est constitué d’un système sécrétoire
représenté par les reins et d’un système excrétoire constitué de l’ensemble des
conduits d’évacuation ou différents canaux excréteurs. Il dérive essentiellement du
mésoblaste intermédiaire pour les reins et ses canaux excréteurs mais également de
l’endoblaste au niveau de l’intestin postérieur pour la vessie et l’urètre.
6.1.1 DEVELOPPEMENT DES REINS ET DES VOIES URINAIRES
Les reins se forment dès la 4è semaine sous forme de trois appareils rénaux successifs
dans l’axe cranio-caudal : le pronéphros, le mésonéphros et le métanéphros.
Le pronéphros se forme dans la région cervicale et ne se développe pas ; il
demeure rudimentaire.
Le mésonéphros se forme dans la région thoraco-lombaire, survit durant
deux mois et est transitoirement fonctionnel. Il régresse après et disparait
complètement chez la fille mais contribue par certains de ses tubules et
glomérules persistants à la formation de l’appareil génital chez le garçon.
Au milieu du 2è mois, le mésonéphros forme un volumineux organe ovoïde
qui fait saillie dans la cavité cœlomique. Les tubules se jettent dans un
canal collecteur longitudinal qui est le canal mésonéphrotique ou canal de
Wolff. Une excroissance apparait à la face médiale du mésonéphros, c’est
l’ébauche gonadique et ensemble constituent la crête uro-génitale.
Le métanéphros ou rein définitif apparait à la 5è semaine dans la région
pelvienne. Ses éléments sécrétoires dérivent du mésoblaste intermédiaire
et forment le blastème métanéphrogène. Le développement des
néphrotomes ressemble à celui du mésonéphros avec une légère
différence pour les canaux qui dérivent du bourgeon urétéral.
52
Figure 42. Début de l’interaction bourgeon urétéral-blastème métanéphrogène.
6.1.1.1 Système excréteur
Le système excréteur se développe à partir du bourgeon urétéral qui pénètre dans le
blastème métanéphrogène et déclenche des modifications dont la formation d’une
coiffe à l’extrémité distale du blastème. C’est de cette manière que le bourgeon
urétéral donne naissance à l’uretère, au bassinet, aux grandes et petites calices et à 1
à 3 millions des tubules rénaux.
Figure 43. Etapes de développement du système excréteur.
53
6.1.1.2 Système sécréteur
Chaque tubule induit la coiffe de tissu métanéphrogène dont les cellules forment des
amas, se différencient en vésicules rénales qui donnent à leur tour d’autres tubules,
ce sont les néphrons ou les unités sécrétoires des reins.
Le néphron forme ensuite la capsule de Bowman du glomérule rénal par son
extrémité proximale. Son extrémité distale s’ouvre dans un des tubes collecteurs
pour ainsi communiquer le glomérule et l’élément excrétoire. L’allongement du
tubule sécréteur entraine la formation du tube contourné proximal, de l’anse de
Henlé et du tube contourné distal.
Jusqu’à la naissance, on dénombre plus d’un million de néphrons par rein ; ils sont
fonctionnels à partir de la 10è semaine. Après la naissance, les néphrons augmentent
de taille mais pas en nombre.
Figure 44. Formation du néphron (élément sécrétoire du rein).
Le rein se développe sous l’influence d’interactions épithélio-mésenchymateuses.
C’est le bourgeon urétéral, épithélial, qui induit le mésenchyme du blastème
métanéphrogène. Au cours de ces interactions, il faut signaler l’intervention
essentielle des facteurs tels que le WT1, le GNDF, le HGF, le RET, le FGF-2, le BMP-7 et
tant d’autres dans le développement du rein.
Figure 45. Gènes de la différenciation rénale.
54
Diverses malformations peuvent être observées au cours du développement rénal et
on peut citer :
la tumeur de Wilms,
les dysplasies et agénésies rénales,
le rein polykystique congénital,
l’uretère double (total ou partiel), bifide ou avec abouchement anormal,
l’ectopie pelvienne du rein, un défaut de migration du rein (primitivement
situé dans la région pelvienne, le rein doit remonter dans l’abdomen) qui peut
aboutir au rein en fer à cheval (une fusion de deux reins à leurs pôles
inférieurs).
Figure 46. Rein ectopique et rein en fer à cheval.
55
Figure 47. Uretère double – Uretère bifide – Abouchements urétéraux anormaux.
6.1.2 FORMATION DE LA VESSIE ET DE L’URETRE
La vessie et l’urètre dérivent du sinus uro-génital primitif (partie antérieure de
l’intestin postérieure). Cfr. Développement de l’intestin primitif.
Le sinus uro-génital primitif est divisé en trois portions :
En haut, il donne la vessie avec l’ouraque (ou le ligament ombilical médian);
Au-dessous, il y a la portion pelvienne du sinus qui donne l’urètre
prostatique et l’urètre membraneux chez l’homme;
Enfin, le sinus uro-génital définitif ou partie pénienne du sinus dont le
développement diffère dans les deux sexes (V. Développement de
l’appareil génital).
REMARQUE : Même si la muqueuse vésicale est en définitive entièrement
endoblastique, sa portion dérivée du trigone vésical est initialement d’origine
mésoblastique.
L’urètre est également tapissé de l’endoblaste dans les deux sexes. Ultérieurement,
la prolifération de l’épithélium de sa portion crâniale forme des bourgeons qui
pénètrent dans le mésenchyme avoisinant pour donner la prostate chez le garçon et
les glandes urétrales et para-urétrales (Bartholin et Skene) chez la fille.
Les malformations suivantes ne sont pas toujours rares pendant le développement
de la vessie et de l’urètre :
kystes et fistules de l’ouraque
56
Exstrophie vésicale, un défaut de développement de la paroi ventrale de la
vessie toujours associé à l’épispadias
Exstrophie cloacale, une absence totale de pli caudal ; c’est la forme la plus
sévère du processus de l’exstrophie vésicale.
Figure 48. Principales fistules des voies uro-génitales.
Fistule de l’ouraque – Kyste de l’ouraque – Sinus de l’ouraque.
Exstrophie vésicale – Exstrophie cloacale.
Figure 49. Principales malformations de la vessie A-B.
57
6.2 APPAREIL GENITAL
L’appareil génital ou reproducteur assure la continuité de l’espèce par la procréation.
Sous la commande centrale, les organes génitaux qui sont des gonades par excellence
sécrètent des hormones (fonction endocrine) mais aussi les gamètes (fonction
exocrine). Les gamètes (spermatozoïdes ou ovocytes) sont véhiculés dans les voies
génitales ou les conduits génitaux et se rencontrent durant la copulation par
l’intermédiaire des organes génitaux externes.
L’espèce humaine présente deux types d’organes sexuels : les organes masculins et
féminins. Un individu est de sexe masculin s’il est d’abord porteur du testicule,
ensuite des voies génitales masculines (épididyme, canal déférent, …) et de l’organe
copulateur externe, le pénis ou la verge. On parlera d’un individu qu’il est de sexe
féminin s’il est porteur de l’ovaire avec les trompes, l’utérus, le canal vaginal comme
voies génitales et la vulve comme organe génital externe.
Au début du développement, le sexe n’est nullement déterminé à n’importe quel
niveau que ce soit, c’est le stade indifférencié des organes.
La clé de la différenciation sexuelle réside dans le chromosome Y contenant le gène
SRY (sex-determining region on Y). Ce gène produit un facteur de transcription, le
« facteur testiculo-déterminant » (testis-determining factor) qui influence ainsi le
développement dans le sens masculin. L’absence du gène SRY entraine le
développement dans le sens féminin.
6.2.1 DEVELOPPEMENT DES GONADES
L’ébauche gonadique apparait à la 4è semaine sous forme d’une
excroissance au niveau du mésonéphros, c’est la crête génitale ou la crête
gonadique. Elle ne contient pas de cellules germinales jusqu’à la 6è
semaine.
D’autre part, les gonocytes précocement formés autour de l’allantoïde
migrent activement pour pénétrer dans les crêtes génitales à la 6è
semaine, condition sine qua none pour le développement des gonades.
C’est l’expression d’une influence inductrice des cellules germinales sur le
développement du testicule ou de l’ovaire.
Avant la pénétration des cellules germinales dans la crête génitale, les
cellules épithéliales prolifèrent pour former des cordons de forme
irrégulière, les cordons sexuels primitifs. Ces derniers sont en connexion
avec la surface épithéliale dans les deux sexes empêchant la distinction
entre testicule et ovaire. On parle alors de la « gonade indifférenciée ».
o Si le sexe chromosomique est XY, le facteur testiculo-déterminant
entretient la prolifération et la différenciation des cordons sexuels
58
primitifs qui se regroupent pour former les cordons testiculaires (ou
médullaires) avec des microcordons vers le hile qui constituent les
canalicules de rete testis. Les cordons testiculaires perdent ensuite
leurs connexions avec l’épithélium superficiel pour en devenir
séparés par une tunique dense, l’albuginée (caractéristique du
testicule). Ces cordons sont constitués ainsi des gonocytes et des
cellules sus-tentaculaires (ou cellules de Sertoli); les cellules de
Leydig (ou cellules interstitielles) dérivent par contre du
mésenchyme situé entre les cordons testiculaires. A partir de ce
moment, le testicule devient fonctionnel et apte d’entrainer la
différenciation des voies génitales et des organes génitaux externes
masculins.
Figure 50. Etat du testicule et des voies génitales masculines à 18 semaines.
Les cordons testiculaires restent pleins; ils ne se transforment en des
tubes séminifères qu’à la puberté. Les tubes séminifères
communiquent ainsi avec ceux du rete testis qui se continuent avec
les cônes efférents pénétrant à leur tour dans le canal de Wolff
(futur canal déférent chez l’homme).
Le testicule, après sa formation, migre à travers l’anneau inguinal et
le traverse pour atteindre sa localisation finale dans le scrotum.
Cette migration est semble-t-il facilitée par l’augmentation de la
pression intra-abdominale et l’action hormonale (testostérone et
hormone antimüllérienne). Pendant cette descente, le testicule se
couvre de la séreuse péritonéale (vaginale) et d’autres feuillets qu’il
charrie entre autre : le fascia transversalis (=la fibreuse profonde), le
petit oblique (=crémaster) et le grand oblique (la fibreuse
superficielle).
59
Figure 51. Composition du canal péritonéo-vaginal ou enveloppes testiculaires.
Un défaut de cette migration entraine une hernie inguinale
congénitale, parfois une hydrocèle ou un kyste du cordon
testiculaire.
Le défaut de migration lui-même constitue une anomalie, c’est la
cryptorchidie ou l’ectopie testiculaire. La gonade reste séquestrée
soit dans la cavité abdominale ou dans le canal inguinal; c’est une
cause des troubles de spermatogénèse justifiés par la température
élevée dans la cavité pelvienne ou dans les canaux inguinaux.
Figure 52. Hernie inguinale congénitale – Kyste du cordon.
o Si le sexe chromosomique est XX, en l’absence du facteur testiculodéterminant, les cordons sexuels primitifs se segmentent en amas
cellulaires irréguliers contenant des gonocytes dans la médulla. Un
stroma vasculaire les remplace pour former la médulla de l’ovaire.
60
L’épithélium superficiel, contrairement à celui du testicule, prolifère
davantage et donne une seconde génération de cordons, les cordons
sexuels corticaux. Ces derniers pénètrent substantiellement dans le
mésenchyme sous-jacent, se segmentent à leur tour en amas
cellulaires isolés contenant chacun un ou plusieurs gonocytes. Les
gonocytes se transforment en ovogonies et les cellules épithéliales
qui les entourent en cellules folliculaires.
Ainsi se constitue la gonade féminine, l’ovaire. Celui-ci ne migre pas
autant que le testicule et demeure définitivement en position
pelvienne.
Figure 53. Développement de l’ovaire et des voies génitales féminines à 20 semaines.
6.2.2 DEVELOPPEMENT DES VOIES GENITALES
Le stade indifférencié des voies génitales est constitué de deux systèmes
pairs des canaux ou conduits : les canaux de Wolff (ou canaux
mésonéphrotiques) et les canaux de Muller (ou canaux paramésonéphrotiques) qui se jettent tous dans le cloaque. Les canaux de
Muller descendent parallèlement à ceux de Wolff, les croisent
ventralement pour se rejoindre après. Ils sont initialement séparés par une
cloison puis fusionnent pour former le canal utéro-vaginal; ils déterminent
également un renflement au niveau du sinus uro-génital, le tubercule de
Muller.
61
Figure 54. Voies génitales féminines à 8 semaines (encore indéfinies).
Figure 55. Gènes de la différenciation gonadique.
L’existence d’un testicule comme gonade induit des cascades de réactions
qui aboutissent à la production de l’hormone antimüllérienne par les
cellules de Sertoli et de la testostérone par les cellules de Leydig ; le tout
sous l’influence des facteurs SRY, SOX9 et SF1. L’hormone antimüllérienne
conduit à la régression des canaux de Muller. La testostérone pénètre dans
62
les cellules cibles (ici, les cellules des canaux de Wolff) où une partie est
transformée en di-hydro testostérone par une 5 alpha-réductase. La
testostérone et la di-hydro testostérone se lient à des récepteurs
spécifiques de haute affinité et forment un complexe hormone-récepteur
qui à son tour pénètre dans le noyau pour s’unir à l’ADN et réguler la
transcription des gènes spécifiques et protéines responsables de la
VIRILISATION. Les complexes récepteurs à base de la testostérone agissent
pour la masculinisation des canaux de Wolff et les transforment en canaux
déférents, vésicules séminales, cônes efférents, épididyme et canal
éjaculateur. Tandis que les complexes récepteurs à base de la di-hydro
testostérone interviennent pour la virilisation des organes génitaux
externes males.
Figure 56. Voies génitales masculine après migration testiculaire.
L’existence par contre d’un ovaire comme gonade oriente les systèmes
pairs des canaux vers la formation des trompes, de l’utérus et du canal
vaginal. Les facteurs responsables de cette évolution sont encore mal
connus; toutefois, on doit signaler l’action des gènes WNT4, DAX, TAFII
105mais aussi des œstrogènes (maternels, placentaires ou de l’ovaire
fœtal).
Les bulbes sino-vaginaux, évaginations de la portion pelvienne du sinus
uro-génital, forment la plaque vaginale dont la prolifération vers
l’extrémité crâniale augmente la distance entre l’utérus et le sinus urogénital. La lumière vaginale se trouve ainsi séparée de celle du sinus urogénital par une mince membrane, l’hymen.
63
Les canaux de Wolff persistent parfois sous forme des vestiges dans le
méso ovarien; il s’agit de l’époophore, le paroophore ou au niveau du
vagin, c’est l’organe de Gärtner.
Des nombreuses malformations peuvent survenir au cours du développement des
voies génitales féminines telles que :
Les duplications utérines avec l’utérus bicorne, l’utérus arqué ou l’utérus
didelphe
L’atrésie totale ou partielle d’un ou de deux canaux de Muller aboutissant à
un utérus bicorne uni cervical avec corne rudimentaire
Doubles vagins
Atrésie du vagin
Figure 57. Principales malformations utérines et vaginales au cours de développement.
6.2.3 DEVELOPPEMENT DES ORGANES GENITAUX EXTERNES
Le stade indifférencié des organes génitaux externes est caractérisé par la
formation du tubercule génital issu lui-même de la fusion des plis cloacaux. La
division de la membrane cloacale à la 6è semaine (V. Développement de
l’intestin postérieur) s’accompagne aussi de la division des plis cloacaux en plis
génitaux (ou urétraux) en antérieur et plis anaux en postérieur. Aussitôt
64
d’autres formations apparaissent de chaque côté des plis génitaux, ce sont des
bourrelets génitaux. A ce stade, la distinction des sexes est impossible.
Figure 58. Stade indifférencié des organes génitaux externes.
Figure 59. Allongement du tubercule génital autour de 8 semaines.
Si le sexe chromosomique est XY, donc l’individu est porteur du testicule, on
observe sous l’influence des complexes récepteurs à base de la di-hydro
testostérone un allongement rapide du tubercule génital qui donne naissance
au pénis ou la verge. Les plis génitaux se transforment, fusionnent et forment
le canal de l’urètre pénien. Les bourrelets génitaux aussi appelés scrotaux chez
l’homme, migrent pour former le scrotum.
65
Figure 60. Etapes de différenciation des organes externes masculins.
Figure 61. Photographies du développement des organes externes masculins.
Le développement des organes génitaux externes masculins conduit parfois à
bon nombre des malformations :
o l’hypospadias (3 à 5 cas pour 1000 naissances)
o l’épispadias (rare) mais souvent associé à l’exstrophie vésical
o le micropénis ou parfois le pénis bifide.
66
Figure 62. Schéma et photographie de l’hypospadias.
Figure 63. Exstrophie vésicale associée à l’épispadias.
Chez un individu porteur d’un ovaire, le tubercule génital s’allonge
modérément pour former le clitoris. Les plis génitaux ne fusionnent pas et
forment les petites lèvres; la gouttière uro-génitale ouverte forme le vestibule
alors que les bourrelets génitaux donnent naissance aux grandes lèvres.
67
Figure 64. Développement des organes génitaux externes féminins.
De manière générale, la différenciation sexuelle est, de par sa complexité, sujette à
de diverses perturbations partant de potentielles anomalies chromosomiques au
cours de la fécondation, c’est le cas de :
Syndrome de Klinefelter, pas rare et avec beaucoup des variantes (1 cas
pour 500 naissances;
Dysgénésie gonadique (Syndrome de Swyer);
Syndrome de Turner.
Bien plus, la ressemblance entre les deux sexes en tout début de développement,
explique la possibilité de retrouver au même moment et chez un même individu des
caractères de deux sexes; c’est ce qu’on appelle l’ « hermaphrodisme ».
Un hermaphrodite vrai est un individu qui porte les deux gonades combinées en
« ovotestis ».
Le pseudo-hermaphrodite par contre porte un sexe génotypique masqué par un
phénotype correspondant au sexe opposé. S’il porte XY, on l’appelle pseudohermaphrodite masculin, il a un testicule qui contraste avec un phénotype féminin et
vice-versa.
Le pseudohermaphrodisme féminin est souvent causé par une hyperplasie
congénitale surrénalienne qui entraine une baisse de sécrétion des stéroïdes avec
une augmentation réactionnelle de l’ACTH par inhibition de la 21-hydroxylation. Cette
inhibition empêche la conversion de 17-OH progestérone en 11-désoxycortisol
justifiant l’hypersécrétion de 17-OH progestérone avec effet androgénique
(Syndrome surréno-génital).
Une autre anomalie, le testicule féminisant est à distinguer du
pseudohermaphrodisme. Il consiste en un individu porteur de la formule
chromosomique XY mais avec des organes externes d’apparence féminine. A la base,
il s’agit d’un manque de récepteurs androgéniques ou une non réponse des tissus aux
complexes récepteurs à base de di-hydro testostérone empêchant leur
différenciation en organes génitaux attendus. Ce sont des individus porteurs des
68
testicules ectopiques, sans utérus ni trompes avec un vagin court. On note un risque
élevé de cancérisation des testicules chez ces individus, 33% des cas.
Ambigue genitalia
Kleine penis
Vergrote clitoris
Onvolledige fusie
urogenitale plooi
(hypospadias)
Partiële fusie
labia minora
Scrotum weinig
ontwikkeld
Labia majora
vergroot
Jongen met onvolledige
meisje met partiële
masculinisatie
masculinisatie
= mannelijk
= vrouwelijk
pseudohermafroditisme
Figure 65. Ambiguïté sexuelle.
Figure 66. Pseudohermaphrodisme féminin.
Figure 67. Pseudohermaphrodisme féminin.
69
Figure 68. Pseudohermaphrodisme masculin.
Figure 69. Testicule féminisant.
Figure 70. Syndrome de Turner.
70
RESUME
L’appareil urinaire assure l’épuration de l’organisme en excrétant les produits de
déchet. Il se développe à la 3è semaine à partir du mésoblaste intermédiaire et du
sinus urogénital primitif.
Trois appareils rénaux (le pronéphros, le mésonéphros et le métanéphros) se
développent successivement selon l’axe crânio-caudal.
Le métanéphros ou rein définitif dérive du blastème métanéphrogène et du bourgeon
urétéral qui interagissent pour un développement normal des reins et des voies
urinaires hautes; sinon on aboutit à une agénésie rénale et de ces voies hautes. De
nombreux facteurs interviennent dans cette indispensable interaction, parmi lesquels
on peut citer : WT1, GDNF et HGF, RET et MET ainsi que le PAX-2 et le WNT-4.
Les voies urinaires basses, dérivées du sinus urogénital primitif, sont constituées de la
vessie et de l’urètre.
Le rein définitif migre de son origine lombo-sacrée jusqu’à sa localisation abdominale
sous-diaphragmatique à la fin du développement.
De malformations sont aussi observées durant le développement de l’appareil
urinaire.
L’appareil génital ou appareil reproducteur assure la continuité de l’espèce par la
procréation. Le sexe est génotypiquement déterminé dès la fécondation pour ne
devenir effectivement apparent qu’après la 6è semaine de développement.
L’appareil génital est constitué des gonades, des voies génitales (ou conduits
génitaux) et des organes génitaux externes (ou organes copulateurs).
Au cours du développement, chacun de ces éléments se retrouve d’abord à un stade
indifférencié puis subit des transformations pour une orientation vers le sens
masculin ou vers le sens féminin.
Les facteurs génétiques dont le gène SRY particulièrement président ces
transformations; il y a aussi une intervention hormonale dans ces complexes
mécanismes de différenciation.
La présence du chromosome Y, porteur du gène SRY, oriente la différenciation dans le
sens masculin et son absence, dans le sens féminin.
Des anomalies sont répertoriées à tous les niveaux et stades de développement de
l’appareil génital.
71
7 TETE ET COU
Le développement de la tête et du cou débute à la 3è semaine essentiellement à
partir du mésoblaste para-axial, de la lame latérale, des cellules de la crête neurale et
des placodes ectoblastiques. L’intestin pharyngien (endoblaste) participe également à
la formation de certaines structures de la tête et du cou.
7.1 DEVELOPPEMENT DE L’APPAREIL BRANCHIAL
L’appareil branchial est l’ensemble des arcs branchiaux qui apparaissent à la 4è et 5è
semaines. Il marque la formation de la tête et du cou, donne à l’embryon son aspect
extérieur caractéristique et participe au développement de la face. L’appareil
branchial est initialement constitué de 6 arcs branchiaux; le 5è arc régresse
totalement au cours de l’évolution alors que le 4è et le 6è fusionnent.
Chaque arc branchial est un axe mésenchymateux tapissé à l’extérieur par
l’ectoblaste qui le sépare d’un autre arc par un sillon profond, la poche
ectobranchiale et à l’intérieur par de l’endoblaste qui est une évagination de l’intestin
pharyngien pénétrant le mésenchyme, la poche endobranchiale. Il est caractérisé par
un ensemble musculaire propre, un composant nerveux spécifique et un composant
artériel.
7.1.1 LES ARCS BRANCHIAUX
Le premier arc branchial ou arc mandibulaire, est formé du processus
maxillaire et du processus mandibulaire (ou cartilage de Meckel) qui
participent à la formation de la face et des osselets de l’oreille moyenne en
donnant naissance à : l’os malaire, l’os maxillaire, l’os zygomatique,
l’apophyse zygomatique du temporal, la mandibule ainsi que le ligament
sphéno-mandibulaire; le marteau et l’enclume. Ses dérivés musculaires
sont : les muscles masticateurs (temporal, masséter, ptérygoïdiens), le
ventre antérieur du digastrique, le mylohyoidien, le tensor tympani et le
tensor palatini. L’innervation est assurée par la branche mandibulaire du
trijumeau; l’innervation sensitive cutanée de la face est assurée par les
branches ophtalmique, maxillaire et mandibulaire.
Le deuxième arc branchial ou arc hyoïdien, c’est le cartilage de Reichert. Il
donne naissance à l’étrier, à l’apophyse styloïde du temporal, au ligament
stylohyoidien, à la petite corne et à la partie crâniale du corps de l’os hyoïde.
Ses dérivés musculaires sont : les muscles de l’étrier, les muscles
72
stylohyoidiens, le ventre postérieur du digastrique et les muscles peauciers
de la face. Le nerf du 2è arc est le nerf facial.
Le troisième arc branchial donne naissance à la partie caudale du corps et à
la grande corne de l’os hyoïde. Un seul dérivé musculaire y est attaché et
est innervé par le nerf glossopharyngien.
Les quatrième et sixième arcs forment ensemble les cartilages : thyroïde,
cricoïdes, aryténoïdes, corniculés, cunéiformes du larynx. Les muscles du 4è
arc, le cricothyroidien, les péristaphylins et les constricteurs du pharynx
sont innervés par le nerf laryngé, branche du vague. Les muscles
intrinsèques du larynx sont innervés par le nerf récurrent ou nerf laryngé
inférieur, branche du vague également.
Figure 71. Mise en place de l’appareil branchial.
Figure 72. Dérivés de l’appareil branchial à 4 semaines.
73
Figure 73. Cartilages dérivés des arcs branchiaux.
7.1.2 LES POCHES ENDOBRANCHIALES
On dénombre cinq paires de poches endobranchiales et chacune donne
naissance à un nombre d’organes importants.
La première poche endobranchiale, donne naissance à la cavité tympanique
primitive (future oreille moyenne) et au canal pharyngo-tympanique (ou
trompe d’Eustache) et contribue à la formation du tympan.
La deuxième poche endobranchiale, disparait quasi totalement et forme
l’ébauche de l’amygdale palatine dans son segment persistant qui
constituera la loge amygdalienne.
La troisième poche endobranchiale, donne le tissu parathyroïdien qui
formera ultérieurement la glande parathyroïde inférieure ainsi que le
thymus.
La quatrième poche endobranchiale donne la glande thyroïde supérieure.
La cinquième poche endobranchiale, généralement considérée comme
diverticule de la 4è poche, forme le corps ultimo-branchial qui s’incorpore
plus tard dans le corps thyroïde. Les cellules du corps ultimo-branchial
donnent chez l’adulte les cellules para folliculaires ou cellules C de la glande
thyroïde sécrétant la calcitonine.
74
Figure 74. Evolution des poches endoblastiques.
7.1.3 LES POCHES ECTOBRANCHIALES
Il y a au total quatre poches ectobranchiales dont seule la première contribue à la
formation définitive de l’embryon. Elle donne naissance au conduit auditif externe et
participe à la constitution du tympan par son feuillet épithélial.
De nombreuses malformations peuvent être observées au cours du développement
des arcs branchiaux et des poches branchiales. On peut citer :
Les kystes latéraux du cou et les fistules branchiales;
Les îlots ectopiques du thymus ou des parathyroïdes;
Les malformations cervico-faciales comme le syndrome de Treacher-Collins, le
syndrome de Pierre Robin, le syndrome de Goldenhar ou le syndrome de
DiGeorge.
Figure 75. Kyste latéral du cou (d’origine branchiale).
75
7.2 DEVELOPPEMENT DE LA LANGUE
La langue est un organe complexe qui se constitue à la 4è semaine à partir de cinq
différents renflements linguaux dérivés de quatre arcs branchiaux et qui vont
fusionner. Il s’agit de deux renflements linguaux latéraux et d’un renflement médian,
le tuberculum impar qui dérivent du 1er arc branchial; d’un autre renflement médian,
la copula qui dérive des 2è, 3è et 4è arcs branchiaux; et d’un 3è renflement médian
dérivant du 4è arc branchial qui formera l’épiglotte.
D’ici, on peut comprendre l’innervation complexe de la langue représentée par les
composants nerveux de quatre arcs branchiaux (le trijumeau, le glossopharyngien, le
vague et le facial) mais aussi du nerf grand hypoglosse innervant les muscles de la
langue.
Une anomalie congénitale est parfois observée : l’ankyloglossie ou brièveté du frein
de la langue; c’est un défaut de clivage entre la pointe de la langue et le plancher de
la bouche.
7.3 DEVELOPPEMENT DU CORPS THYROIDE
La thyroïde dérive de l’intestin pharyngien qui prolifère entre le tuberculum impar et
la copula à la 3è semaine de développement. Elle migre ensuite en gardant une
connexion avec le plancher de l’intestin pharyngien par le canal thyréoglosse qui
s’oblitère et disparait plus tard.
La thyroïde atteint sa position définitive à la 7è semaine et devient fonctionnelle vers
la 12è semaine quand les cellules folliculaires sécrètent la substance colloïde où il y a
la TSH et la T3 et les cellules C sécrètent la calcitonine.
Quelques anomalies nécessitent d’être évoquées :
Kystes ou fistules du tractus thyréoglosse
Ilots thyroïdiens accessoires.
Figure 76. Kyste du tractus thyréoglosse.
76
Figure 77. Trajet de migration de la glande thyroïde.
7.4 DEVELOPPEMENT DE LA FACE, DU PALAIS ET DES FOSSES
NASALES
La face se forme à la 4è semaine à partir de cinq bourgeons primordiaux
d’origine mésoblastique qui fusionneront plus tard vers la 6è semaine avec
quatre autres bourgeons dits secondaires formés à la 5è semaine.
Les cinq bourgeons primordiaux dont le bourgeon frontal, deux bourgeons
mandibulaires et deux bourgeons maxillaires entourent le stomodeum ou
la bouche primitive. Ils subissent des remaniements qui conduisent
notamment à la formation de quatre bourgeons secondaires, les deux
bourgeons nasaux externes et les deux bourgeons nasaux internes à partir
du bourgeon frontal.
La confluence de ces neuf bourgeons vers la fin du 2è mois assure le
modelage de la face comme suit :
o Les deux bourgeons mandibulaires confluent sur la ligne médiane
pour former le menton, la lèvre inférieure et la partie inférieure des
joues.
o Les deux bourgeons nasaux internes fusionnent sur la ligne médiane
pour donner la partie moyenne du nez, la partie moyenne de la lèvre
supérieure (ou le philtrum), la partie antérieure de l’arcade dentaire
supérieure et le palais primaire (segment antérieur du palais
définitif).
o L’extrémité latérale du bourgeon nasal interne (ou processus
globulaire) fusionne avec l’extrémité du bourgeon nasal externe et
le bourgeon maxillaire pour former le mur épithélial épais (futur
77
orifice narinaire) et la membrane oro-nasale ou membrane de
Hochstetter.
o Le bourgeon nasal externe avec le bourgeon maxillaire donnent le
massif latéral de la face avec persistance en profondeur du sillon
lacrymo-nasal.
o Les parties latérales du bourgeon mandibulaire et les bourgeons
maxillaires forment une partie de la joue et limite latéralement la
taille de l’ouverture de la bouche.
Remarque : Le nez à lui seul dérive de cinq bourgeons faciaux, sa pyramide provient
du bourgeon frontal, la crête et la pointe des deux bourgeons nasaux internes et ses
ailes des deux bourgeons nasaux externes.
Figure 78. Développement de la face 5è semaine et 6è semaine.
Figure 79. Evolution de la face à la 7è semaine et à la 10è semaine.
La fusion de deux bourgeons nasaux internes se fait aussi bien en
superficie qu’en profondeur. Les différents éléments qui en dérivent constituent le
massif médian ou segment intermaxillaire avec ses trois composantes :
Une composante labiale, le philtrum;
Une composante gingivale ou processus incisif, les quatre incisives
supérieures;
Une composante palatine, le palais primaire triangulaire.
78
Figure 80. Le massif médian et de ses composantes superficielles et profondes.
Le palais définitif se forme après la constitution du palais secondaire
(issu de la fusion de deux processus palatins) qui fusionne avec le palais
primaire.
Le canal palatin antérieur est un repère anatomique important qui
constitue la limite entre le palais primaire et le palais secondaire.
De nombreux facteurs interviennent dans la croissance et le développement de la
face. On note le rôle essentiellement joué par les BMP (dont le BMP-7), le FGF-8, le
PAX-1, le Shh sans oublier les gènes HOX (HOXA-2, HOXA-3, HOXB-3 et HOXD-3.
Le développement de la face est sujet à beaucoup de malformations principalement
le bec-de-lièvre et la division palatine.
Ces deux malformations affectent l’esthétique du visage et les fonctions de
phonation; elles sont d’origine multifactorielle. C’est par rapport au canal palatin
antérieur qu’on les distingue; les fentes secondaires à l’absence de fusion entre le
bourgeon nasal interne et le bourgeon maxillaire supérieur et situées en avant du
canal palatin antérieur constituent les becs-de-lièvre et les fentes situées en arrière
du canal comprennent la division palatine et les divisions limitées au voile et à la
luette.
La fréquence du bec-de-lièvre, 1 cas pour 1000 naissances, augmente avec l’âge et
selon certaines ethnies. Le risque est davantage élevé lorsqu’un individu présente la
malformation dans la fratrie. Les garçons sont plus affectés que les filles.
La fréquence pour la division palatine est moindre, 1 cas pour 2500 naissances; elle
n’est influencée ni par l’âge ni par les origines ethniques. Le risque est aussi élevé en
cas d’une atteinte familiale. Ici, les filles sont plus concernées que les garçons.
79
Figure 81. Variétés des fentes labiales et divisions palatines.
80
RESUME
L’appareil branchial ou appareil pharyngien est constitué de six arcs branchiaux au
début dont certains régressent et seulement quatre contribuent au développement
définitif de l’embryon. Les arcs branchiaux sont d’origine mésoblastique; ils sont
tapissés à l’extérieur par l’ectoblaste constituant les poches ectobranchiales et à
l’intérieur par l’endoblaste constituant les poches endobranchiales.
Les arcs branchiaux participent à la formation du squelette de la face, de la langue et
la constitution de l’oreille moyenne. Chaque arc branchial est composé d’un
contingent musculaire propre, de son composant vasculaire et nerveux.
Les poches endobranchiales donnent naissance aux amygdales, aux glandes
parathyroïdes, au thymus, au corps ultimo-branchial et contribuent aussi à la
formation de l’oreille.
La seule poche ectobranchiale persistante, la première poche, participe également à
la formation de l’oreille.
La glande thyroïde est une prolifération de l’intestin pharyngien; elle migre de son
point initial vers sa localisation définitive à la 7è semaine en avant de la trachée.
La face se constitue à partir de cinq bourgeons primordiaux (un bourgeon frontal,
deux maxillaires et deux mandibulaires) et quatre bourgeons secondaires dérivés du
bourgeon frontal (deux bourgeons nasaux internes et deux nasaux externes). Ces
neuf bourgeons subissent des remaniements et diverses fusions qui aboutissent au
modelage de la face et à la constitution du palais définitif.
D’importantes malformations méritent une attention particulière lors du
développement de la face par rapport à leur fréquence : le bec-de-lièvre et la division
palatine.
81
DERIVESDEL’ECTOBLASTE
82
Au cours de la période embryonnaire, l’ectoblaste donne naissance à certains tissus
spécifiques et organes participant ainsi à la constitution de l’organisme humain.
Ce tissu fondamental, l’ectoblaste, se transforme et évolue vers la formation de
l’épiblaste et de la plaque neurale à la 3è semaine de développement pendant la
gastrulation et la neurulation.
Les transformations de l’ectoblaste aboutissent à la constitution des tissus, organes
ou systèmes qui maintiennent le contact avec le monde extérieur tels que :
Le système nerveux central et périphérique;
L’épithélium sensoriel de certains organes de sens (oreille, œil);
L’épiderme et ses annexes;
La glande mammaire;
L’hypophyse
Et l’émail des dents
Ces différentes structures sont développées dans les deux suivants et derniers
chapitres de cet enseignement.
83
8 SYSTEME NERVEUX CENTRAL
Le système nerveux central apparait à la 3è semaine du développement dans la
région médiodorsale de l’embryon et se différencie au cours de la neurulation.
L’ectoblaste primaire se différencie en ectoblaste secondaire qui se transforme en
neurectoblaste, puis donne la plaque neurale et constitue enfin le tube neural,
ébauche à partir de laquelle le système nerveux central (SNC) se développe.
Au cours de ce développement, l’extrémité crâniale du tube neural présente trois
dilatations distinctes. Elles donnent naissance aux vésicules cérébrales primitives qui
sont d’avant en arrière : le prosencéphale ou cerveau antérieur, le mésencéphale ou
cerveau moyen et le rhombencéphale ou cerveau postérieur. Le reste du tube neural
assure la formation de la moelle épinière.
Au même moment, le tube neural subit une inflexion ventrale en formant deux
courbures, la courbure cervicale située entre le rhombencéphale et la moelle épinière
et la courbure céphalique située au niveau du cerveau moyen. Une incisure profonde,
l’isthme rhombencéphalique, sépare le mésencéphale du rhombencéphale.
A partir de la 5è semaine, le prosencéphale se divise aussi en télencéphale (cerveau
terminal) et diencéphale. Le télencéphale comprend deux évaginations latérales (les
hémisphères cérébraux primitifs) et une portion moyenne. Le diencéphale est
caractérisé par l’évagination des vésicules optiques.
Le rhombencéphale se divise à son tour en métencéphale (futurs protubérance et
cervelet) et myélencéphale (futur bulbe rachidien). Une autre courbure, la courbure
pontique, sépare ces deux parties du rhombencéphale.
Le mésencéphale par contre ne divise pas.
Le canal épendymaire se continue avec la lumière des vésicules cérébrales
permettant la circulation du liquide cérébro-spinal (LCS) ou liquide céphalo-rachidien
(LCR). Ce dernier passe des ventricules latéraux (cavités des hémisphères cérébraux)
au 3è ventricule (cavité du diencéphale) par les trous de Monro; puis du 3è ventricule
au 4è ventricule (cavité de rhombencéphale) par l’aqueduc de Sylvius (mésencéphale
modifié) pour finalement atteindre le canal épendymaire par les trous occipitaux
(trous de Luschka et Magendie); le canal épendymaire où se résorbe le LCR dans les
espaces sous-arachnoïdiens.
8.1 DEVELOPPEMENT DE LA MOELLE EPINIERE
La paroi du tube neural est constituée des cellules neuro-épithéliales. Celles-ci se
différencient et forment un épithélium pseudo-stratifié appelé « neuro-épithélium »
84
ou couche neuro-épithéliale. Les cellules du neuro-épithélium se transforment
ensuite en neuroblastes primitifs qui forment une zone tout autour du neuroépithélium, c’est la zone de manteau qui, plus tard constitue la substance grise de la
moelle épinière.
Les neuroblastes donneront enfin les fibres nerveuses qui forment la couche la plus
externe de la moelle appelée « couche marginale ». A la suite de la myélinisation,
cette dernière prend un aspect blanchâtre pour constituer la substance blanche de la
moelle épinière.
Peu après, on observe une prolifération cellulaire intense qui entraine un
épaississement ventral et un autre dorsal de deux cotés du tube neural dans la zone
de manteau.
L’épaississement ventral, appelé lame fondamentale ou plaque basale constitue la
future aire motrice de la moelle épinière alors que l’épaississement dorsal, appelé
lame alaire ou plaque alaire donne l’aire sensitive; la limite entre les deux est
constituée par le sulcus limitans.
Il existe des régions du tube neural, localisées sur la ligne médiane, qui sont
dépourvues des neuroblastes. Elles constituent le toit dans la partie dorsale et le
plancher dans la partie ventrale. Elles servent uniquement des voies de passage aux
fibres d’association.
Il faut aussi noter l’apparition d’une accumulation des neurones formant une petite
corne intermédiaire contenant essentiellement les neurones du système nerveux
autonome. Ils ne sont présents qu’au niveau de la moelle thoracique et de la moelle
lombaire haute L2-L3.
Figure 82. Stades du développement de la moelle épinière.
85
8.1.1 MODIFICATIONS TOPOGRAPHIQUES DE LA MOELLE EPINIERE
Au départ, la moelle épinière s’étend sur toute la longueur de l’embryon. Au cours de
la croissance, la colonne se développe plus rapidement; à la naissance, la moelle se
termine au niveau de L3 tandis que chez l’adulte, elle s’arrête plutôt au niveau de L2.
Figure 83. Evolution de la moelle épinière par rapport au développement du vertex.
Cette évolution a pour conséquences :
Les nerfs rachidiens cheminent obliquement à leur niveau
d’origine vers les trous de conjugaison correspondant chez un
adulte;
La moelle épinière au-dessous de L2 est représentée par un
processus régressif, le filum terminale avec constitution de la
queue de cheval ou « cauda equina »;
La ponction lombaire doit être pratiquée à la partie basse du
rachis lombaire pour éviter la moelle.
De nombreux facteurs de transcription s’expriment pour le développement de la
moelle épinière. Parmi ces facteurs, on peut signaler les TGF-β (produits dans la
partie dorsale du tube neural), le facteur Shh (produit dans la notochorde et le
plancher) et les BMP-4 et 7 (produits au niveau du toit).
Le développement des lames fondamentale et alaire dépend des gradients de
concentration entre les TGF-β et le Shh.
Le BMP-4 induit une série de protéines TGF-β (BMP-5, BMP-7, activine et dorsaline)
dans le toit de la plaque et ses environs. Les cellules situées près du toit sont
exposées à une plus forte concentration et celles situées plus ventralement sont
faiblement exposées.
86
Dans la région ventrale, des phénomènes analogues surviennent sous le contrôle du
signal Shh qui entraine une baisse de la concentration de la partie antérieure à la
partie postérieure; on dit que le Shh « ventralise » le tube neural.
En définitive, on peut retenir que de grandes concentrations des TGF-β avec un bas
signal Shh activent PAX- 3 et PAX-7 dans la région dorsale qui contrôlent la
différenciation des nerfs sensitifs. D’autre part, de petites concentrations de TGF-β
avec un signal élevé de Shh activent le Nkx2-2 et Nkx6-1 dans la région ventrale qui
président la formation des nerfs moteurs.
8.1.2 APPLICATIONS CLINIQUES
L’évolution du tube neural peut présenter de diverses malformations qui résultent
généralement d’une anomalie de la fermeture de la gouttière neurale.
Cette anomalie, le spina bifida désigne une absence de fusion des arcs vertébraux
postérieurs. Dans sa forme grave, 1 cas sur 1000 naissances, le spina bifida est
associé à une tumeur avec malformations des méninges et des structures nerveuses
(Méningocèle ou myéloméningocèle). Il est aussi associé à une hydrocéphalie.
Figure 84. Complications de Spina Bifida.
87
Figure 85. Spina bifida et Rachischisis.
Figure 86. Spina bifida occulta et Méningo-myelocèle.
La forme asymptomatique de cette anomalie, le spina bifida occulta, est présente
chez 10% de la population.
La cause de spina bifida est le plus souvent multifactorielle. L’ultrasonographie et le
dosage de l’alpha-foetoprotéine dans le sang maternel ou dans le liquide amniotique
permettent le diagnostic in utéro de la forme sévère du spina bifida.
Les récentes avancées de la Médecine fœtale offrent des possibilités de réparation
chirurgicale in utéro des formes graves de spina bifida avec un pronostic meilleur.
L’administration de l’acide folique réduit considérablement la fréquence de spina
bifida au sein de certaines populations à risque.
8.2 DEVELOPPEMENT DU CERVEAU
Dans la continuité du développement médullaire, le rhombencéphale et le
mésencéphale disposent de chaque côté de leur ligne médiane une lame
fondamentale et une lame alaire bien distinctes. Le prosencéphale par contre n’a que
des lames alaires.
88
8.2.1 LE RHOMBENCEPHALE
Le cerveau postérieur est subdivisé en deux parties : le myélencéphale (plus
postérieur) et le métencéphale (à la limite avec le cerveau moyen).
Figure 87. Vésicules cérébrales (une vue au cours du développement).
8.2.1.1 Le myélencéphale
C’est la vésicule cérébrale la plus caudale. Elle donne le bulbe rachidien, très
semblable à la moelle épinière dans sa constitution.
La lame fondamentale du myélencéphale contient des noyaux moteurs répartis en
trois groupes :
Le groupe somato-efférent, médial
Le groupe viscéro-efférent spécial, intermédiaire
Le groupe viscéro-efférent général, latéral.
Le premier groupe, le somato-efférent, est aussi appelé colonne somato-efférente
motrice ; il se poursuit dans le métencéphale et le mésencéphale. Il est représenté
par les noyaux moteurs du nerf grand hypoglosse (XII) dans le myélencéphale, du nerf
oculomoteur externe (VI) dans le métencéphale, des nerfs oculomoteur commun (III)
et pathétique (IV) dans le mésencéphale.
Le deuxième groupe, le viscéro-efférent spécial, est aussi appelé colonne motrice
viscéro-efférente spéciale ; il se poursuit dans le métencéphale. Il est représenté
dans le métencéphale par les neurones moteurs innervant les muscles striés dérivés
des arcs branchiaux; dans le myélencéphale par les noyaux du nerf spinal (XI), du nerf
vague (X) et du nerf glosso-pharyngien (IX).
Le troisième groupe, le viscéro-efférent général, n’est pas une colonne contrairement
aux autres groupes. Il est représenté par des neurones de l’innervation
parasympathique de la musculature involontaire du tractus respiratoire, digestif et
cardiaque.
89
La lame alaire du myélencéphale contient des noyaux de relais sensitifs (ou
sensoriels) aussi repartis en trois groupes : un groupe somato-afférent, latéral ; un
groupe viscéro-afférent spécial, intermédiaire et un groupe viscéro-afférent général,
médial.
Le premier groupe reçoit les influx sensoriels de l’oreille et sensitifs du territoire
céphalique par le nerf auditif (VIII) et une branche du nerf trijumeau (V).
Le deuxième groupe reçoit les influx des bourgeons du gout (langue, palais,
oropharynx ou épiglotte).
Le troisième groupe reçoit la sensibilité introspective du tractus gastro-intestinal et
du cœur par le noyau sensitif du vague.
Les cellules du toit du myélencéphale se différencient pour former les plexus
choroïdes du 4è ventricule qui sécrètent le liquide cérébro-spinal.
8.2.1.2 Le métencéphale
Egalement constitué des lames fondamentales et des lames alaires, il se distingue du
myélencéphale par l’apparition de deux éléments particuliers : une formation dorsale
qui donne le cervelet et une autre ventrale qui plutôt formera la protubérance.
Chaque lame fondamentale du métencéphale contient trois groupes de neurones
moteurs :
Le groupe somato-efférent médial représenté par le nerf oculomoteur
externe (v. Colonne somato-efférente motrice),
Le groupe viscéro-efférent spécial représenté par le nerf trijumeau (V) et le
nerf facial (VII),
Le groupe viscéro-efférent général contenant le noyau salivaire supérieur.
Chaque lame alaire contient à son tour trois groupes de noyaux dont le groupe
somato-afférent latéral (avec la branche ascendante protubérantielle du nerf
trijumeau et une partie du complexe vestibulo- cochléaire), le groupe viscéro-afférent
spécial et le groupe viscéro-afférent général.
Le cervelet
Les lames alaires du métencéphale s’infléchissent dans leur partie dorso-latérale pour
constituer les lèvres rhombiques qui ultérieurement forment la plaque cérébelleuse.
A la 12è semaine, la plaque présente une portion médiane, le futur vermis avec deux
structures latérales, les hémisphères cérébelleux.
La couche granulaire externe du cervelet est formée par les neuroblastes du
neuroépithélium migrant à travers la couche marginale du cervelet.
90
Vers le 6è mois, les cellules de la couche granulaire externe se différencient en
cellules granulaires, cellules en panier et cellules stellaires rejoignant les cellules de
Purkinje.
8.2.2 LE MESENCEPHALE
Le mésencéphale est également constitué des lames fondamentales et alaires.
Chaque lame fondamentale du mésencéphale contient deux groupes de noyaux
moteurs :
Le groupe somato-efférent, médial; il est représenté par les noyaux des
nerfs III et IV
Le groupe viscéro-efférent général, représenté par le noyau d’EdingerWestphal qui innerve le sphincter irien.
Les lames alaires du mésencéphale constituent le tectum et donnent les tubercules
quadrijumeaux antérieur (ou supérieur) et postérieur (ou inférieur).
8.2.3 LE PROSENCÉPHALE
Le cerveau antérieur est constitué du diencéphale et du télencéphale (cerveau
terminal).
8.2.3.1 Le diencéphale
Il donne naissance aux voies optiques, à l’hypophyse, à l’épiphyse (épithalamus), au
thalamus et à l’hypothalamus; et comporte deux lames alaires et un toit, pas de
lames fondamentales ni de plancher.
Les lames alaires contribuent à la formation du thalamus et de l’hypothalamus avec
des noyaux thalamiques et hypothalamiques.
Le toit forme plus tard les plexus choroïdes du troisième ventricule sauf dans sa
partie caudale qui constitue plutôt l’épiphyse.
L’hypophyse par ailleurs se développe à partir de deux ébauches distinctes : le
prolongement inférieur du diencéphale d’une part et l’ectoblaste du stomodeum.
8.2.3.2 Le télencéphale
Le télencéphale donne naissance aux hémisphères cérébraux. Il comprend ainsi deux
évaginations latérales et une partie médiane, la lame terminale.
L’important développement des hémisphères cérébraux fait que ces derniers
recouvrent progressivement les faces latérales du diencéphale, le mésencéphale et la
partie crâniale du métencéphale.
Plus tard, les hémisphères cérébraux forment des lobes frontal, pariétal, temporal et
occipital. Après la naissance, la croissance rapide de la surface des hémisphères
cérébraux signe l’apparition de nombreuses circonvolutions cérébrales.
91
Au même moment, le corps strié se divise en noyau caudé et noyau lenticulaire suite
à la constitution de la capsule interne.
Le cortex cérébral provient du pallium (paléopallium et néopallium).
Les commissures, ensembles des faisceaux de fibres croisant la ligne médiane,
mettent en connexion les hémisphères gauche et droit. On en distingue celles qui
passent à travers la lame terminale comme la commissure antérieure, la commissure
de l’hippocampe ou du fornix et le corps calleux; d’autres comme la commissure
postérieure, la commissure habélunaire et le chiasma optique apparaissent en dehors
de la lame terminale.
*
Le développement complexe du cerveau est sous la commande de nombreux
facteurs qui sont des gènes à homéobox (HOX) à partir de la division du cerveau
primitif en trois vésicules distinctes. Il est actuellement démontré que l’acide
rétinoïque assure la régulation de l’expression de ces gènes HOX. Son excès déplace
l’expression vers l’avant et perturbe la différenciation des rhombomères; sa
déficience entraine plutôt une hypotrophie du rhombencéphale.
Chaque région du cerveau réagit à des signaux spécifiques et non à d’autres.
On doit également noter l’influence de nombreux autres gènes dans les différentes
étapes et aux différents moments de développement cérébral. On peut citer parmi :
LIM-1, OTX-2, OTX-1, EMX-1, EMX-2, FGF-8, FOXG-1, EN-1, EN-2, Wnt-1, Nkx2-1 sans
oublier le signal Shh et l’influence de BMP-2, BMP-4 et BMP-7.
*
Des multiples malformations sont observées au cours du développement du
cerveau. Parmi les plus fréquentes, on peut citer :
Exencéphalie (anencéphalie),
Hydrocéphalie,
Microcéphalie,
Syndrome d’Arnold-Chiari,
Méningocèle, méningoencéphalocèle ou méningo-hydroencéphalocèle,
Schizencéphalie,
Holoprosencéphalie.
92
Figure 88. Variétés des hernies cérébrales.
Figure 89. Anencéphalie.
Figure 90. Hydrocéphalie.
Figure 91. A-Méningocèle B-Méningocèle antérieur (facial).
93
Figure 92. A-Exencéphalie B-Anencéphalie.
Les malformations cérébrales, souvent très graves, sont généralement incompatibles
avec la vie. Il existe des malformations du système nerveux central sans impact
clinique ou morphologique.
8.3 NERFS CRANIENS
Les 12 paires des nerfs crâniens sont présentes à la 4è semaine de développement et
prennent naissance dans le tronc cérébral en postérieur sauf pour les nerfs I et II.
Les neurones moteurs sont à l’intérieur du cerveau alors que les ganglions sensitifs se
situent en dehors du cerveau.
Les noyaux des nerfs crâniens ont une organisation semblable à celle des nerfs
rachidiens ou spinaux. A la seule différence que les nerfs crâniens ne sont pas à la fois
constitués de faisceaux moteurs et sensitifs.
94
Tableau 3. Nerfs crâniens (Origine et fonction).
Origine
Télencéphale
Diencéphale
Mésencéphale
Métencéphale
Myélencéphale
Nerf crânien
l. Olfactif
ll. Optique
lll. Oculomoteur commun
lV. Pathétique
V. Trijumeau
Vl. oculomoteur externe
Fonction
Sensitif
Sensitif
Moteur et parasympathique
Moteur
Sensitif et moteur
Moteur
Vll. Facial
Sensitif, moteur et parasympathique
Vlll. Auditif
lX. Glossopharyngien
Sensitif
Sensitif, moteur et parasympathique
X. Vague
Sensitif, moteur et parasympathique
Xl. Spinal
Moteur
Xll. Grand hypoglosse
Moteur
8.4 SYSTEME NERVEUX AUTONOME
Du point de vue fonctionnel, ce système est divisé en système sympathique (ou
orthosympathique), de localisation thoraco-lombaire et en système parasympathique,
de localisation céphalique et sacrée.
8.4.1 SYSTEME SYMPATHIQUE
Les ganglions sympathiques dérivent à la 5è semaine de développement des
sympathogonies, cellules de la crête neurale dans la région dorsale de l’embryon, qui
migrent vers la région de l’aorte dorsale. Ensuite les sympathogonies migrent vers les
régions cervicale et lombo-sacrée.
Cette migration s’achève d’une part en donnant les ganglions pré-aortiques, aussi les
ganglions cœliaque et mésentérique; et d’autre part les ganglions viscéraux.
La glande surrénale se forme ainsi à partir de deux ébauches :
Une ébauche mésoblastique qui donne le cortex surrénal. Les cellules
mésothéliales du mésentère et de la crête gonadique prolifèrent et
pénètrent dans le mésenchyme sous-jacent au cours de la 5è semaine de
développement pour former le cortex fœtal ou primitif de la surrénale. Ce
95
dernier régresse après la naissance. Un deuxième vague des cellules
forment le cortex définitif.
Une ébauche ectoblastique qui donne la médullaire. Les cellules intéressées
dérivent du sympathique durant la formation du cortex fœtal surrénal.
8.4.2 SYSTEME PARASYMPATHIQUE
Les ganglions parasympathiques (des nerfs III, VI, VII, IX et X) sont d’origine encore
mal élucidée. Dérivent-ils du névraxe ou des neuroblastes des ganglions de la racine
postérieure des nerfs V, VII ou IX ?
*
La MALADIE DE HIRSCHSPRUNG ou le MEGACOLON CONGENITAL est une pathologie
qui découle d’un défaut de migration des cellules de la crête neurale vers la paroi
colique avec pour conséquence une absence des cellules ganglionnaires dans les
plexus myentériques. Elle se traduit cliniquement par une rétention fécale avec
distension colique en amont de la région atteinte qui demeure elle-même étroite.
Il s’agit en fait des mutations du gène RET (Récepteur-Tyrosine-Kinase). L’anomalie
intéresse plus le rectum et le colon sigmoïde (80% des cas), parfois le colon
transverse et le colon droit sont concernés (10 à 20%).
96
RESUME
Le processus de neurulation à la 3è semaine permet la mise en place du SNC à partir
de la plaque neurale, d’origine ectoblastique, qui forme le tube neural dont les deux
extrémités se ferment à des moments différents.
Le tube neural subit aussitôt des modifications : sa portion céphalique s’élargit alors
que sa portion caudale reste allongée.
Après la différenciation des cellules neuro-épithéliales des parois du tube neural, la
moelle épinière sera constituée de deux lames fondamentales (aires motrices), deux
lames alaires (aires sensitives ou sensorielles), d’un plancher et d’un toit qui livrent le
passage aux connexions nerveuses.
De nombreux facteurs interviennent dans le développement médullaire; parmi ces
facteurs on signale et reconnait le rôle de Shh, BMP-4 et BMP-7, PAX-3 et PAX-7.
Par ailleurs, le cerveau est initialement constitué de trois vésicules cérébrales : le
rhombencéphale (ou cerveau postérieur), le mésencéphale (ou cerveau moyen) et le
prosencéphale (ou cerveau antérieur).
Le rhombencéphale est constitué de deux lames fondamentales et de deux lames
alaires; il est subdivisé en myélencéphale qui donne naissance au bulbe rachidien et
en métencéphale qui le cervelet et la protubérance.
Le mésencéphale est aussi constitué de deux lames fondamentales et deux lames
alaires mais ne se divise pas; il assure la formation des tubercules quadrijumeaux
antérieurs et postérieurs par ses lames alaires.
Le prosencéphale n’est par contre constitué que de deux lames alaires ; il se divise en
diencéphale où se développent le thalamus, l’hypothalamus et la post-hypophyse et
en télencéphale qui donne naissance aux hémisphères cérébraux et à la lamina
terminalis.
De nombreux facteurs homéogènes (HOX, LIM-1 et OTX-2) avec d’autres facteurs
comme le FGF-8, le FOXG-1, les ENT-1 et ENT-2, le Shh ou le BMP-4 et le BMP-7
interviennent dans le développement du cerveau.
97
9 AUTRES DERIVES DE L’ECTOBLASTE
9.1 L’OREILLE
L’oreille assure une double fonction : celle de l’audition et de l’équilibre. L’organe
auditif est constitué de trois différentes parties : l’oreille interne, l’oreille moyenne et
l’oreille externe.
9.1.1 L’OREILLE INTERNE
Elle assure la transformation des sons perçus en influx nerveux et l’enregistrement
des postures. Elle se développe dès la 4è semaine à partir de la placode otique,
épaississement ectoblastique du rhombencéphale. La placode otique forme par
invagination la vésicule auditive. Celle-ci se divise ensuite en deux portions : une
portion ventrale qui donne naissance au saccule et au canal cochléaire (ou limaçon)
contenant l’organe de Corti (=véritable organe récepteur de l’oreille) ; et une portion
dorsale qui forme l’utricule, les canaux semi-circulaires et le canal endolymphatique.
Ces différentes structures sont tapissées par un épithélium qui constitue le labyrinthe
membraneux.
9.1.2 L’OREILLE MOYENNE
Elle est constituée de la caisse du tympan avec la trompe d’Eustache et les trois
osselets (marteau, enclume et étrier).
La caisse de tympan, d’origine endoblastique, dérive de la première poche
endobranchiale et les osselets dérivent du cartilage du premier arc pour le marteau
et l’enclume, du deuxième arc pour l’étrier.
Au cours du développement, ces osselets sont définitivement recouverts de
l’épithélium pour former le labyrinthe osseux et ainsi assurer la transmission des
vibrations sonores du tympan à la fenêtre ovale.
9.1.3 L’OREILLE EXTERNE
Le conduit auditif externe dérive de la première poche ectobranchiale. Au cours du
développement, la paroi épithéliale du fond de ce conduit participe à la constitution
du tympan définitif. Ce dernier se trouve ainsi constituer d’un revêtement
ectoblastique, d’une couche intermédiaire de tissu conjonctif et d’un revêtement
endoblastique.
Le pavillon de l’oreille se forme au cours de la 6è semaine à partir de six éminences
mésenchymateuses de deux premiers arcs branchiaux. Le pavillon, suite à la
complexité de sa formation, est assez exposé aux malformations qui sont
fréquemment associées à d’autres anomalies.
98
*
Le développement complexe de l’oreille justifie des nombreuses malformations
morpho-fonctionnelles de cet organe parmi lesquelles on peut évoquer :
Les malformations du pavillon de l’oreille, ce sont des malformations assez
fréquentes, mineures ou plus importantes ; elles sont souvent gênantes et
associées à d’autres malformations dont elles sont des stigmates (trisomies
21, 18 ou 13, syndrome de Turner).
Les kystes et fistules pré-auriculaires.
La surdité congénitale, souvent associée à une mutité, peut être due à
d’anomalies de développement du labyrinthe membraneux et osseux,
rarement à une agénésie de la caisse de tympan. Cette anomalie est
beaucoup liée à des facteurs génétiques et environnementaux (rubéole,
poliomyélite, diabète, érythroblastose fœtale, toxoplasmose ou
hypothyroïdie, etc.).
Figure 93. Quelques anomalies du pavillon de l’oreille.
99
9.2 LE NEZ
Le nez assure la fonction olfactive. Son ébauche dérive à la 6è semaine de la placode
olfactive, un épaississement de l’épiblaste de la partie latérale du bourgeon frontal.
A la fin de la 6è semaine, les placodes olfactives s’enfoncent profondément dans le
mésenchyme pour former les cupules olfactives alors que les bourgeons nasaux
internes et externes de la face se développent.
En définitive, le nez dérive de 5 bourgeons faciaux (V. Développement de la face).
La fosse nasale primitive est séparée de la future cavité buccale par une membrane
transitoire oro-nasale ou membrane de Hoschstetter. Celle-ci se rompt
ultérieurement pour permettre la communication entre les deux cavités à travers les
choanes primitifs. Ces derniers, à la suite de la formation du palais secondaire et du
développement des fosses nasales primitives, deviennent des définitifs.
9.3 L’ŒIL
L’organe de l’œil assure la fonction de la vision. Ses constituants se développent à
partir de l’ectoblaste de deux ébauches optique et cristallinienne ainsi que du
mésenchyme environnant ces ébauches.
L’ébauche optique est une véritable évagination du SNC au cours de la
neurulation. Elle donne la vésicule optique primaire qui reste en contact
avec le cerveau par le pédoncule optique. La vésicule et le pédoncule sont
tapissés par le neuro-épithélium. Il s’ensuit une invagination qui aboutit à
une cupule à double paroi, la vésicule optique secondaire et à la
constitution de la fente colobomique. L’évolution de la vésicule optique
secondaire donne naissance à la rétine (visuelle, ciliaire et irienne). Le
pédoncule optique est envahi par les axones des cellules de la rétine
visuelle qui se transforment en nerf optique et contient ainsi l’artère
hyaloïdienne qui deviendra l’artère centrale de la rétine.
L’ébauche cristallinienne est la placode optique qui dérive de
l’épaississement de l’épiblaste suite à l’induction de la vésicule optique sur
l’ectoblaste superficiel. Après la placode optique s’invagine et se détache
de l’épiblaste pour former la vésicule cristallinienne. Certaines cellules de
cette vésicule, notamment de son versant interne, se développent pour
aboutir à la formation des cellules fibres qui deviennent transparentes. Le
cristallin poursuit son développement jusqu’à l’âge de 20 ans.
Le mésenchyme entourant les ébauches donne naissance :
100
o Au corps vitré, au niveau de la fente colobomique et de l’espace
situé entre la vésicule optique et cristallinienne,
o Aux tuniques protectrices de l’œil (autour de la vésicule optique) qui
sont :
• L’uvée (=pie-mère) avec deux zones distinctes, la choroïde
et les corps ciliaires avec le stroma de l’iris,
• La sclérotique (dure-mère),
• Le tissu propre cornéen qui participe à la formation de la
cornée en plus de la couche ectoblastique superficielle et
la couche mésenchymateuse tapissant la chambre
antérieure de l’œil. Celle-ci constitue l’espace persistant
entre la cornée et l’iris durant le développement.
o Aux muscles oculomoteurs et ciliaires. Les éléments contractiles de
l’iris proviennent plutôt de la couche pigmentaire de la rétine.
Figure 94. Evolution de la vésicule cristallinienne.
Figure 95. Le globe oculaire au 2è mois de développement.
101
Le développement complexe de l’organe de la vue est principalement sous la
dépendance du facteur de transcription PAX-6. Il intervient également le signal Shh
qui entraine la croissance du facteur PAX-2 qui enfin, s’exprime dans le pédicule
optique alors que PAX-6 s’exprime dans la cupule optique et son ectoblaste
superficiel pour former le cristallin. Un autre facteur, le BMP-7 intervient durant
l’induction du cristallin et permet la poursuite de son développement.
APPLICATIONS CLINIQUES
De nombreuses anomalies peuvent être observées au cours du développement de
l’œil. Elles sont isolées parfois associées à des graves syndromes malformatifs du SNC
ou de la face. On peut citer parmi ces malformations :
Anophtalmie
Microphtalmie
Cyclopie et synophtalmie
Cataracte congénitale
Colobome irien
Aphaquie et aniridie.
Figure 96.
A- Colobome irien.
B- Synophtalmie.
9.4 LE TEGUMENT ET SES DERIVES
9.4.1 LA PEAU
La peau assure la protection du corps par rapport à l’environnement. Elle dérive ainsi
que ses annexes essentiellement de l’ectoblaste superficiel mais aussi du mésoblaste
sous-jacent.
La couche superficielle de la peau, l’épiderme, se développe à partir de l’ectoblaste
superficiel et la couche profonde, le derme, dérive du mésenchyme intraembryonnaire sous-jacent.
L’épiderme : la surface corporelle de l’embryon est au départ recouverte d’une
couche monocellulaire ectoblastique qui subit une importante prolifération en
102
donnant le périderme au 2è mois de développement et une différenciation qui
aboutit à sa disposition définitive avec quatre couches vers la fin du 4è mois.
Les quatre couches sont :
o La couche basale ou couche germinative qui forme des crêtes et
des sillons responsables des empreintes digitales,
o La couche de Malpighi formée de grandes cellules polyédriques,
o La couche granuleuse contenant la kératine hyaline,
o La couche cornée, squameuse et superficielle, assure la résistance
de l’épiderme.
Les mélanocytes, responsables de la pigmentation cutanée, se forment au
cours des trois premiers mois dans l’épiderme grâce au pigment mélanique
produit par des cellules de la crête neurale qui envahissent l’épiderme.
Le derme se différencie vers le 3è et 4è mois de développement en un chorion
qui donne naissance aux papilles dermiques. La couche profonde du derme ou
de l’hypoderme contient de grandes quantités de tissus adipeux.
Le vernix caseosa, dépôt superficiel de la peau à la naissance, est
constitué des squames, des sécrétions de glandes sébacées, des poils et
des cellules amniotiques. Il augmente d’épaisseur jusqu’à la naissance
et protège la peau contre la macération au contact de liquide
amniotique.
APPLICATIONS CLINIQUES
Les stries épidermiques sont déterminées génétiquement ; elles permettent
l’identification humaine par « empreintes digitales » ou dermatoglyphes mais
aussi le diagnostic de certaines anomalies chromosomiques.
La peau est le siège de nombreuses anomalies dont :
o Ichtyose ou hyperkératinisation : excès de kératinisation de la peau
o Nævus pigmentés : tâches hyper pigmentées
o Albinisme : défaut de pigmentation suite à une carence
enzymatique
o Vitiligo : tâches dépigmentées sur la peau et la muqueuse buccale.
103
Figure 97. Ichtyose grave (fœtus arlequin).
9.4.2 LES PHANERES (POILS et ONGLES)
Les poils, les cils et les cheveux se développent au 3è mois sous forme
d’invaginations de l’épiderme dans le derme sous-jacent. Les premiers poils
ou lanugos apparaissent au niveau des sourcils et de la lèvre supérieure et
tombent à la naissance. La pilosité définitive dont les caractères et la
topographie sont liés au sexe apparait lors de la puberté.
Les ongles se forment autour de la 10è semaine à partir des zones
spécifiques de l’épiderme de l’extrémité des doigts ou des orteils. Les
ongles des doigts apparaissent plutôt que ceux des orteils.
Certaines anomalies sont observées au cours du développement des
phanères :
o Hypertrichose : excès de pilosité
o Alopécie congénitale ou absence des cheveux et atrichie ou
absence congénitale des poils, souvent associées aux anomalies
des ongles ou des dents
o Anonychie : absence des ongles.
9.4.3 LES GLANDES CUTANEES (Les glandes mammaires)
Les glandes mammaires sont des glandes cutanées particulières (parmi d’autres
comme les glandes sébacées ou glandes sudoripares) qui dérivent des crêtes
mammaires ou lignes mamelonnaires.
104
La glande mammaire apparait vers la 6è semaine sous forme de crête mammaire. Il
s’agit d’une ligne d’épaississement de l’épiblaste partant, de chaque côté, du creux
axillaire à la région inguinale.
Aussitôt après, la ligne disparait totalement sauf en un point thoracique où persiste
un bourgeon qui prolifère profondément dans le mésenchyme sous-jacent.
16 à 24 bourgeonnements se forment dans la suite et donnent d’autres petites
évaginations qui aboutissent à la formation des canaux galactophores.
Le mamelon se forme peu après la naissance suite à la prolifération du mésenchyme
sous-jacent.
Figure 98. Coupes histologiques de la glande mammaire 3è et 8è mois.
Des anomalies peuvent être observées au cours du développement de la glande
mammaire notamment :
La polymastie : glande mammaire surnuméraire
La polythélie : mamelon surnuméraire, souvent de localisation axillaire ou
inguinale
L’amastie ou amazie, absence de développement de la glande mammaire
et l’athélie ou absence de développement de mamelon, sont des anomalies
rares
L’inversion du mamelon : défaut d’extériorisation de la dépression où
s’abouchent les canaux galactophore
105
Figure 99. Développement mammaire et sièges de polythélie.
9.5 LES DENTS
Les dents contribuent à la morphologie de la face, donc à l’esthétique du visage. Elles
se forment à la 6è semaine à partir de l’épiblaste et du mésenchyme sous-jacent. On
note aussi la présence des éléments d’origine neuro-ectoblastique dérivés des crêtes
neurales.
L’épiblaste du stomodeum prolifère en profondeur à la 6è semaine pour former un
bourrelet, le mur plongeant dans toute l’étendue de la bouche. Au 3è mois, le mur
plongeant donne naissance par sa face latérale interne à la lame dentaire qui se
fragmente après pour constituer les bourgeons dentaires. Le reste du mur plongeant
forme la lame vestibulaire. A ce stade, les bourgeons dentaires sont au nombre de dix
par mâchoire.
La face profonde de chaque bourgeon s’invagine dans le bourgeon pour former la
lame dentaire ou cloche dentaire. Chaque cloche donne naissance à une dent appelée
« dent de lait ». Celle-ci est formée d’un épithélium dentaire externe, couche externe
convexe et d’un épithélium dentaire interne, couche interne concave ; il y a un tissu
lâche entre les deux épithéliums, la gelée de l’émail.
Au même moment, les bourgeons des dents définitives ou dents de remplacement
apparaissent à la jonction des bourgeons initiaux au niveau de leur versant interne et
l’épiblaste de recouvrement buccal.
La papille dentaire se forme à la 10è semaine suite à la condensation du mésenchyme
situé à l’intérieur de la chape dentaire.
Au 4è mois, l’épithélium dentaire interne de la chape se différencie et donne des
adamantoblastes ou améloblastes ou cellules de l’émail qui forment des prismes des
cristaux de l’émail. Plus tard, les adamantoblastes dégénèrent et l’émail constitue la
surface de la dent avec une fine membrane, la cuticule dentaire.
Au même moment que les adamantoblastes se forment, les cellules
mésenchymateuses au contact de l’épithélium interne de la lame dentaire se
différencient et forment les odontoblastes. Ceux-ci sécrètent la prédentine qui se
dépose sur l’émail, se calcifie ultérieurement pour se transformer en ivoire.
Contrairement aux adamantoblastes, les odontoblastes sécrètent la prédentine et
l’ivoire durant toute la vie. Ils sont repoussés en profondeur vers la papille suite à
l’épaississement continu de la couche de l’ivoire et laissent un prolongement
cytoplasmique dans la couche d’ivoire, les fibres de Tomes. C’est la zone de jonction
émail-ivoire qui détermine la forme définitive de la dent. Il se forme ainsi la partie de
la dent qui fait irruption dans la cavité buccale, la couronne dentaire.
106
La formation de la racine dentaire débute peu après l’éruption de la couronne dans la
cavité buccale. Les épithéliums interne et externe s’accolent au niveau du collet,
pénètrent dans le mésenchyme sous-jacent pour former le manchon épithélial de la
racine. Au contact de ce dernier, les cellules mésenchymateuses de la papille se
différencient en odontoblastes qui sécrètent l’ivoire ou la dentine de la racine en
continuité avec l’ivoire de la couronne. La couche d’ivoire de la racine s’épaissit
progressivement rétrécissant ainsi la chambre pulpeuse qui ne représente en
définitive qu’un canal contenant les vaisseaux et les nerfs de la dent.
Figure 100. Etapes de développement de l’organe dentaire.
A leur tour, les cellules mésenchymateuses de la périphérie de la dent et au contact
de l’ivoire de la racine se différencient en cémentoblastes qui sécrètent une fine
couche de cément qui recouvre l’ivoire de la racine.
Le mésenchyme autour de cément forme le ligament périodontique ou ligament
alvéolo-dentaire qui fixe solidement la dent à l’alvéole et amortit les chocs.
Les dents définitives se développent de la même manière que les dents de lait ;
même si leurs bourgeons apparaissent au 3è mois de développement, ils demeurent
quiescents jusqu’à l’âge de 6 ans où ils débutent leur croissance en entrainant
l’avulsion de la dent de lait correspondante.
107
Figure 101. L’organe dentaire avant et après l’éruption.
Figure 102. Cohabitation de la dentition primitive et de la dentition définitive.
Quelques anomalies sont observées au cours du développement de l’organe
dentaire comme :
Anomalies de forme et de taille
Anomalies de nombre (dents surnuméraires)
Altération de la coloration, suite aux facteurs exogènes comme la prise de
certains médicaments en début de gestation
Eruption précoce des dents temporaires dès la naissance
Hypoplasie de l’émail (en cas de rachitisme)
Troubles d’amélogénèse ou troubles de développement de l’organe de
l’émail et troubles de dentinogénèse ou troubles de développement de
l’organe de l’ivoire ; ce sont des anomalies très rares.
108
RESUME
L’organe de l’oreille se développe à partir de trois structures distinctes d’origine
embryologique différente mais assurant une même fonction (audition et
équilibration) : l’oreille externe, l’oreille moyenne et l’oreille interne.
L’oreille externe est constituée du conduit auditif externe, dérivé de la 1ère poche
ectobranchiale dont le fond participe à la formation du tympan, et du pavillon qui se
forme à partir de six éminences dérivées mésenchymateuses de deux premiers
branchiaux.
L’oreille moyenne est constituée de la caisse du tympan et de la trompe d’Eustache
d’origine endoblastique mais aussi de trois osselets de l’oreille qui dérivent de deux
premiers arcs branchiaux et forment le labyrinthe osseux.
L’oreille interne dérive enfin de l’ectoblaste et forme le saccule, le canal cochléaire,
l’utricule, les canaux semi-circulaires et le canal endolymphatique qui forment le
labyrinthe membraneux. L’organe de Corti dérive du canal cochléaire.
Le nez, organe de l’odorat, se forme à la 6è semaine à la suite d’un épaississement
épiblastique du bourgeon frontal.
Cet épaississement donne la placode olfactive et subit des transformations qui
aboutissent à la constitution des fosses nasales primitives et de la structure nasale
externe.
L’œil se développe à la fin de la 4è semaine à partir des vésicules optiques,
émanations du prosencéphale au niveau du diencéphale. A la suite des interactions
ecto-ectoblastiques, les vésicules optiques induisent sur l’ectoblaste superficiel des
modifications nécessaires à la formation du cristallin.
Tous les dérivés de l’œil proviennent ainsi soit de l’ébauche optique, soit de
l’ébauche cristallinienne ou du mésenchyme les entourant.
L’ébauche optique forme la rétine ; l’ébauche cristallinienne donne naissance au
cristallin et le mésenchyme participe à la constitution du corps vitré, des tuniques
protectrices de l’œil et des muscles oculomoteurs et ciliaires.
Des facteurs tels les PAX-2, PAX-6 ou le Shh régulent le développement de l’œil. Des
diverses malformations peuvent être observées.
La peau et ses annexes (poils, ongles, glandes cutanées) dérivent de l’ectoblaste
primaire. Sa coloration est assurée par les mélanocytes, cellules de la crête neurale.
Le mésoblaste sous-jacent participe également à la formation de la peau. L’ectoblaste
superficiel forme l’épiderme avec ses quatre couches (couche basale, couche de
Malpighi, couche granuleuse et couche cornée) et le mésoblaste sous-jacent donne à
son tour le derme.
109
Les poils, les cils et les cheveux partent des invaginations sous-cutanées de
l’épiderme dans le derme sous-jacent.
Les ongles et les orteils se forment tardivement à la 10è semaine au niveau des
zones spécifiques de l’épiderme de l’extrémité des doigts ou des orteils.
La glande mammaire se forme à son tour à partir d’invaginations de l’épiderme et
présente quelques malformations dont les seins surnuméraires.
Les dents dérivent de l’ectoblaste (épiblaste du stomodeum), du mésenchyme sousjacent avec la contribution des éléments cellulaires d’origine neuro-ectoblastique
issus des crêtes neurales.
Les adamantoblastes ou améloblastes forment l’émail dentaire ; l’ivoire provient des
odontoblastes et le cément provient des cémentoblastes.
Les dents de lait font éruption dans la cavité buccale à partir du 6è mois post-natal et
les dents définitives, quiescentes dès le 3è mois de développement embryonnaire,
apparaissent tardivement autour de six ans d’âge.
110
LEXIQUE DES MOTS-CLES
Acromégalie
Malformation congénitale du squelette caractérisée par une croissance excessive de
la face, des mains et des pieds due à l’hyperpituitarisme congénital et à l’excessive
sécrétion de l’hormone de croissance; on a un gigantisme quand il s’agit d’une
croissance rapide et générale excessive.
Adactylie
Anomalie congénitale caractérisée par l’absence de tous les doigts au niveau d’un
membre.
Agénésie
Absence d’un organe ou d’une structure par défaut d’apparition de son ébauche
embryonnaire.
Amélie
Anomalie congénitale caractérisée par l’absence d’un ou de plusieurs membres.
Anencéphalie
Malformation congénitale cérébrale majeure due à un défaut de fermeture du
neuropore antérieur. C’est une malformation incompatible avec la vie.
Angiogenèse
Ensemble de mécanismes de formation de nouveaux vaisseaux sanguins par suite
d’un remodelage de vaisseaux préexistants.
Aniridie
Absence congénitale de l’iris; malformation rare due aux mutations de PAX-6.
Ankyloglossie ou brièveté du frein de la langue
Anomalie congénitale caractérisée par un défaut du clivage entre la pointe de la
langue et le plancher de la bouche.
Anophtalmie
Absence de développement de l’organe de l’œil.
Aphaquie
Absence congénitale du cristallin.
Apoptose
Mort cellulaire programmée. C’est une voie naturelle d’élimination cellulaire
pendant un développement normal embryonnaire. S’oppose à la nécrose du fait
qu’elle ne s’accompagne pas de phénomènes inflammatoires secondaires à la lyse
cellulaire mais plutôt d’une destruction des fragments cellulaires par les
macrophages.
Atrésie
Développement défectueux d’un organe creux s’accompagnant d’une réduction de
calibre.
111
Blastème
Tissu mésenchymateux organogène comportant des cellules indifférenciées.
Bourgeon
Groupement de cellules s’individualisant à partir d’un tissu pour constituer
l’ébauche d’un organe.
Bradydactylie
Malformation congénitale caractérisée par des doigts courts.
Brides amniotiques
Membranes tissulaires qui se détachent de l’amnios et compriment surtout les
membres jusque parfois à leur amputation.
Canal artériel (ductus arteriosus)
Vaisseau embryonnaire reliant le tronc de l’artère pulmonaire à la crosse de l’aorte
court-circuitant le passage par les poumons.
Canal veineux d’Arantius (ductus venosus)
Vaisseau hépatique embryonnaire qui agit en court-circuit facilitant le passage du
sang oxygéné de la veine ombilicale à la veine cave inférieure sans passer par le foie.
Cataracte congénitale
Opacification du cristallin au cours de la croissance intra-utérine. On note souvent
d’anomalies génétiques mais aussi la rubéole maternelle en cours de la grossesse
comme cause.
Colobome irien
Anomalie congénitale due une absence de fermeture de la fente colobomique à la
7è semaine localisée au niveau de l’iris.
Compétence
Etat physiologique dans lequel se trouve une cellule la rendant apte à recevoir et à
interpréter des signaux inducteurs.
Corps ultimo-branchial ou corps télopharyngien
Partie inférieure de la 4è ou 5è poche endobranchiale qui donne naissance aux
cellules para-folliculaires ou cellules « C » de la glande thyroïde.
Cranioschisis
Malformation congénitale qui consiste en une aplasie de la voûte crânienne dans sa
forme totale. La malformation est due à l’absence de fermeture du neuropore
antérieur.
Craniosynostoses
Catégorie d’anomalies crâniennes qui consistent en une fermeture prématurée
d’une ou de plusieurs sutures crâniennes.
112
Cryptorchidie
Anomalie congénitale due à l’absence de migration du testicule dans le scrotum. On
parle aussi de l’ « ectopie testiculaire ».
Cyclopie
Malformation congénitale caractérisée par un œil unique et due à un avortement
des structures médianes résultant d’un arrêt de développement du prosencéphale et
du bourgeon frontal.
Dextrocardie
Etat résultant d’une boucle inverse, droite, du tube cardiaque primitif, déplaçant la
pointe du ventricule gauche vers la droite; anomalie congénitale caractérisée par une
situation du cœur dans l’hémithorax droit.
Diverticule
Ebauche accessoire dérivant secondairement d’un organe creux et y restant attachée
du moins provisoirement.
Division dichotomique
Mode de division d’une structure embryonnaire aboutissant à l’apparition de deux
structures secondaires analogues.
Déformation
Perturbation par une cause mécanique du développement d’une structure. Cas de
pieds bots par exemple.
Dysplasie
Malformation d’un tissu ou d’un organe résultant d’une anomalie de leur
développement lors de la période embryonnaire.
Ectopique
Etat d’un organe ou un tissu (normal) en situation anormale.
Ectrodactylie
Anomalie congénitale caractérisée par l’absence de n’importe quel nombre de
doigts ou d’orteils.
Epimère
Ensemble des cellules du myotome à l’origine des muscles extenseurs paravertébraux.
Epispadias
Anomalie congénitale marquée par l’ouverture de l’urètre sur la face dorsale du
pénis et constamment associée à l’exstrophie vésicale.
Epoophore
Vestiges des tubes mésonéphrotiques épigénitaux dispersés dans le mésovarium.
113
Exencéphalie
Malformation congénitale, improprement appelée anencéphalie, due à l’absence de
fermeture du tube neural dans le territoire céphalique et caractérisée par une
absence de la voûte crânienne.
Exstrophie vésicale
Anomalie congénitale caractérisée par une extériorisation de la muqueuse vésicale
due à un défaut de fermeture de la paroi abdominale antérieure de l’embryon; elle
est constamment associée à un épispadias.
Fente colobomique
Sillon constitué suite à l’invagination de la vésicule optique et de la placode
cristallinienne à la face inférieure de l’œil.
Fistule
Communication anormale entre deux organes creux ou d’un organe avec l’extérieur.
Exemple: fistule oeso-trachéale et fistule périnéale. Une fistule borgne est celle dont
le trajet de communication est obturé.
Gubernaculum
Ligament mésenchymateux qui assure la descente testiculaire chez les mâles ; forme
le ligament rond de l’utérus et le ligament ovarique chez les femelles.
Hermaphrodisme
Etat d’intersexualité; état ambigu d’un individu produisant les deux types de
gamètes, mâles et femelles, à partir soit des testicules et d’ovaires différenciés, soit
d’un ovotestis.
Hernie hiatale
Hernie congénitale de l’estomac à travers le hiatus œsophagien du diaphragme.
Hernie ombilicale physiologique
Anomalie congénitale caractérisée par la protrusion d’une partie de l’anse
intestinale dans l’anneau ombilical pendant l’allongement et la rotation de l’intestin
moyen.
Holoprosencéphalie
Malformation congénitale caractérisée par une fusion des ventricules latéraux en
une chambre ventriculaire unique, une fusion des ébauches optiques en un œil
unique (cyclopie), une fusion des fosses nasales; elle résulte d’une agénésie cérébrale
localisée à la ligne médiane.
Homéogènes
Gènes contenant une boite homéotique qui interviennent dans la définition des axes
embryonnaires, le développement des vésicules cérébrales primitives, la
détermination et la différenciation du tube digestif et dérivés, le développement des
membres et bien d’autres phénomènes de développement.
114
Hydrocèle
Anomalie congénitale du scrotum caractérisée par la présence d’un épanchement
liquidien dans la vaginale testiculaire.
Hydrocéphalie
Anomalie congénitale de circulation du LCR due à l’obstruction circulatoire du LCR
(généralement au niveau de l’aqueduc de Sylvius) aboutissant à un excès du LCR dans
les ventricules en amont et entrainant une hypertension intracrânienne, aussi une
augmentation du périmètre crânien en cas de survenue précoce.
Hyperplasie
Augmentation de taille ou de volume due à une multiplication cellulaire excessive.
Hypertrophie
Augmentation de taille ou de volume sans multiplication cellulaire excessive.
Hypomère
Contingent cellulaire du myotome à l’origine de muscles de la paroi antérieure du
tronc et des membres.
Hypoplasie
Développement insuffisant d’un organe ou d’un tissu.
Hypospadias
Anomalie congénitale due à un abouchement anormal de l’urètre à la face ventrale
du pénis par défaut de développement et de fermeture des bourrelets urétraux.
Induction
Processus par lequel un groupe cellulaire ou un tissu dit « inducteur » interagit avec
un autre dit « induit » pour déclencher la différenciation spécifique de ce dernier.
Interaction juxtacrine
Interaction entre cellules par contact direct entre elles par l’intermédiaire des
molécules membranaires portées par chacune d’elles (système Delta/Notch).
Interaction paracrine
Interaction de proximité entre cellules par l’intermédiaire des facteurs diffusibles
comme les cytokines, les facteurs de croissance,…
Laparoschisis (ou gastroschisis)
Anomalie congénitale marquée par une hernie du contenu abdominal dans la cavité
amniotique, au travers de la paroi abdominale antérieure.
Ligament péritonéal
Voir Méso.
Macrostomie
Anomalie congénitale caractérisée par la présence d’une large bouche.
115
Malformation congénitale
Trouble ou désordre observé dès la naissance; il peut être anatomique,
physiologique, métabolique ou comportemental.
Malposition
Déformation anatomique généralement acquise (in utéro), souvent réversible.
Méningocèle
Anomalie congénitale marquée par une protrusion des méninges au travers d’un
défaut de fermeture des arcs vertébraux postérieurs dans un spina bifida.
Méromélie
Voir phocomélie.
Mésentère dorsal
Double feuillet péritonéal fixant l’intestin primitif à la paroi postérieure de la partie
caudale œsophagienne au rectum.
Mésentère ventral
Double péritonéal issu du septum transversum, reliant aussi bien le foie à la paroi
antérieure qu’au gastro-duodénum.
Méso
Double feuillet péritonéal reliant un viscère à la paroi embryonnaire ou à un autre
viscère (on parle dans ce cas de ligament péritonéal).
Microcéphalie
Anomalie congénitale caractérisée par un développement insuffisant du cerveau
avec un crâne de petite dimension.
Micromélie
Malformation congénitale caractérisée par l’existence des trois segments de
membres mais qui sont anormalement courts.
Microphtalmie
Anomalie congénitale caractérisée par de petits globes oculaires.
Microstomie
Anomalie congénitale caractérisée par la présence d’une petite bouche.
Morphogène
Molécule produite à distance qui induit la différenciation cellulaire (une hormone
p.ex.) selon un gradient décroissant de concentration.
Multipotence
Caractère présenté par des cellules souches capables de générer un nombre
restreint de lignées cellulaires (comme les cellules souches somatiques chez l’adulte).
116
Myéloméningocèle
Un spina bifida dans lequel les méninges et les tissus nerveux de la moelle épinière
font protrusion au travers d’une fermeture incomplète des arcs vertébraux
postérieurs.
Omphalocèle
Anomalie congénitale caractérisée par une hernie des organes abdominaux
(recouverts par l’amnios) au travers de l’anneau ombilical.
Organe
Structure formée par interactions entre des cellules et des tissus suite au
phénomène d’induction.
Organisme
Ensemble constitué des tissus et des organes divers issus de l’organogénèse.
Organogénèse
Période de développement au cours de laquelle les ébauches des organes se mettent
en place. Elle court de la 3è à la 8è semaine; les ébauches sont particulièrement
sensibles aux agents tératogènes à ce stade.
Ouraque
Cordon fibreux, vestige de l’allantoïde, qui relie la vessie à l’ombilic.
Parenchyme
Ensemble de cellules nobles d’une glande ou d’un organe au sein du tissu conjonctif
de soutien, ou stroma.
Paroophore
Vestiges des tubes mésonéphrotiques paragénitaux, chez les femelles ; dispersés
dans le mésovarium. Les vestiges dégénérés des tubes mésonéphrotiques
paragénitaux dans le système mâle forment le paradidyme.
Phocomélie
Membre court, avec plusieurs segments intermédiaires manquants, prenant l’aspect
des appendices de phoque.
Pince de homard
Anomalie congénitale caractérisée par la présence d’une fente des tissus mous entre
le 2è et le 4è métacarpiens et l’absence du 3è métacarpien.
Placode
Epaississement ectoblastique transitoire qui se différencie ultérieurement en un
organe des sens.
Plexus choroïdes
Formations vasculaires localisées dans les ventricules cérébraux, issues du toit des
ventricules et qui sécrètent du liquide céphalo-rachidien.
117
Polydactylie
Anomalie congénitale caractérisée par la présence de doigts ou d’orteils
surnuméraires.
Pluripotence
Aptitude que disposent certaines cellules à pouvoir générer tous les types cellulaires
de l’organisme (comme les cellules souches embryonnaires du blastocyste).
Pseudo-hermaphrodisme
Etat d’intersexualité dans lequel le sexe génotypique est masqué par un aspect
phénotypique qui ressemble à l’autre sexe. Un pseudo-hermaphrodite masculin
possède un testicule avec un phénotype féminin alors qu’un pseudo-hermaphrodite
féminin a un ovaire avec un phénotype masculin. L’hyperplasie congénitale des
surrénales est la cause la plus fréquente de Pseudo-hermaphrodisme féminin.
Rachischisis
Spina bifida dans lequel la gouttière neurale reste ouverte sur toute la face dorsale
du tronc.
Régression
Diminution progressive de volume d’une structure embryonnaire au cours du
développement.
Rein pelvien
Anomalie congénitale caractérisée par l’absence d’ascension du rein qui ne gagne
pas sa position abdominale définitive mais demeure dans le pelvis.
Reins en fer à cheval
Malformation congénitale caractérisée par une fusion des pôles inférieurs de deux
reins sur la ligne médiane.
Reliquat
Structure résiduelle (vestige) d’une ébauche embryonnaire après que cette dernière
ait régressé ou se soit différenciée.
Résorption
Disparition partielle ou totale d’une ébauche embryonnaire au cours du
développement.
Schizencéphalie
Malformation congénitale rare caractérisée par des larges fentes au sein des
hémisphères, avec par moment perte de parenchyme cérébral.
Somatomères (ou somitomères)
Amas cellulaires lâches, plus ou moins segmentés, du mésoblaste para-axial dans la
région céphalique d’où dérivent les muscles et les os de la face et du crâne.
118
Somites
Blocs mésenchymateux issus du mésoblaste para-axial qui donnent naissance au
squelette osseux, musculaire et aux téguments du tronc et des membres.
Spina bifida
Anomalie congénitale qui consiste à un défaut de fermeture des arcs vertébraux
postérieurs; on peut distinguer des formes asymptomatiques (spina bifida occulta) et
des formes graves (avec tumeurs comme le Méningocèle ou le myéloméningocèle)
souvent associées à une hydrocéphalie.
Sténose
C’est le rétrécissement, la diminution du calibre d’un canal, d’un vaisseau, d’un
organe creux ou d’un orifice.
Syndactylie
Anomalie congénitale caractérisée par une fusion des doigts par apoptose
insuffisante dans les zones radiaires de nécrose; il peut s’agir des plis palmés de la
peau ou d’une fusion effective des éléments osseux des doigts.
Synophtalmie
Malformation congénitale caractérisée par la fusion des deux globes oculaires aussi
due à un avortement des structures médianes résultant d’un arrêt de développement
du prosencéphale et du bourgeon frontal.
Synpolydactylie
Malformation congénitale des doigts caractérisée par une combinaison de
syndactylie et de polydactylie; elle est due à des mutations de HOXD-13.
Système
Ensemble des tissus ou des organes assurant une même fonction ou contribuant à
une même fonction spécifique.
Tératogène (agent)
Susceptible de produire des malformations congénitales.
Tissu
Ensemble ou groupe des cellules (d’une même origine ou d’origines diverses)
constituant un organe.
Totipotence
Caractéristique que possède une cellule de pouvoir donner naissance à un
organisme entier (comme un zygote ou les premiers blastomères).
Tronc cérébral
Partie inférieure du cerveau comprenant le myélencéphale, la protubérance et le
mésencéphale.
Tubercule génital
Ebauche du gland du pénis ou du clitoris qui dérive de la fusion des plis génitaux.
119
Utérus bicorne
Anomalie congénitale caractérisée par une duplication de l’utérus avec les deux
cornes unies par un col utérin commun et due à un défaut de fusion des canaux de
Müller.
Vasculogenèse
Formation de novo d’un réseau vasculaire à partir d’angioblastes dérivés
d’hémangioblastes d’origine spanchnopleurale.
Virilisation ou masculinisation
Transformation ou évolution des organes génitaux vers le type masculin au cours de
la différenciation.
Volvulus
Torsion d’anses intestinales avec risque d’interruption de la perfusion sanguine
entrainant l’ischémie et la nécrose.
120
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