Chapitre 1 Flashcards
Qu’est-ce que l’embryologie ?
C’est la science qui étudie le développement de l’œuf
Embryologie descriptive :
Elle décrit les 3 phases de la morphogénèse
3 phases de la morphogénèse :
primordiale
primaire
secondaire
morphogénèse primordiale :
(semaine 1) période où l’œuf (zygote) se segmente pour devenir 1 blastocyste (groupement de cellules et liquide contenu dans 1 membrane)
morphogénèse primaire :
(semaine 2/3) évolution de l’œuf depuis le blastocyste jusqu’à la gastrulation
blastocyste s’organise pour donner 1 embryon à 2 feuillets
phénomène de gastrulation permet d’acquérir 3e feuillet, ces 3 feuillets sont les bases du développement de tous les organes
morphogénèse secondaire :
toutes les transformations qui se déroulent à partir des 3 feuillets mis en place précédemment
organogénèse :
étude du développement embryologique d’1 organe en particulier (ex : cœur)
Embryologie causale ou expérimentale :
tente d’expliquer des faits, les causes des faits observés
1 partie consiste à comparer les différents œufs des espèces animales, les expérimentations sont principalement faites à partir de chimères
La segmentation
1ères mitoses de la cellule-œuf, qui présente 3 caractéristiques
1ère caractéristique :
divisions amènent inégalité de taille entre blastomères (cellules filles) -> grosses moyennes et petite cellules (macromères, mésomères et micromères)
divisions pas synchrones : pas en même temps
Si population de cellules se divise + rapidement qu’une autre, le nombre de ces cellules va augmenter + vite et certaines populations cellulaires vont donc prendre + d’envergure par rapport à d’autres
petites cellules se divisent + vite
2 lois réglementent ces divisions :
Loi de BALFOUR : quantité de cytoplasme, les blastomères riches en vitellus (réserves accumulées dans cytoplasme) se divisent + lentement que ceux qui en sont dépourvus -> division + rapide dans zone sans vitellus
vitellus est associé à inertie de la segmentation
Loi de HERTWIG : disposition du fuseau mitotique, le fuseau de division se place dans le + grand axe du cytoplasme sans vitellus
2ème caractéristique :
arrangement spatial selon lequel se disposent les blastomères entre eux au fil des cycles cellulaires successif
4 modalités de segmentation sont distinguées :
Segmentation radiaire : Succession de plans de clivages méridiens latitudinaux
Segmentation spirale : à chaque cycle, fuseaux pivotent alternativement à d et à g selon 1 axe de 45 ° -> disposition en quinconce
Segmentation bilatérale : divisions s’effectuent selon axes antéro-postérieur ou dorso-ventral de l’ensemble des blastomères
Segmentation rotationnelle : succession selon les axes de clivages orthogonaux (perpendiculaires l’un à l’autre)
3ème caractéristique :
au fil des divisions, les différents blastomères acquièrent des contenus cytoplasmiques différents
cellule grossit pas pendant segmentation
Mise en place de feuillets cellulaires :
fin de la semaine 1, embryon est constitué de 2 feuillets distincts
en semaine 3 -> 3e feuillet mis en place
Les 3 feuillets de l’embryon sont :
ectoderme
endoderme
mésoderme
ectoderme (bleu), à l’origine de :
- Revêtement corporel épidermique et tissus associés : Tube neural et cellules de la crête neurale
endoderme (jaune), à l’origine de :
- Système digestif
- Système respiratoire : trachée, bronches, poumons
- Dérivés pharyngiens : thyroïde, glandes parathyroïdes, thymus
mésoderme (rose-orangé), à l’origine de :
- Mésoderme axial : chorde
- Mésoderme para-axial : somites (colonne vertébrale, muscles striés, derme)
- Mésoderme des pièces intermédiaires : appareil urinaire et gonades
- Mésoderme de la lame latérale : somatopleure et splanchnopleure (revêtements intérieurs des cavités abdominales et thoraciques)
la ploïdie =
nombre de copie de chaque chromosome dans le noyau cellulaire
cellules somatiques et germinales possèdent 2 copies de chaque chromosome -> diploïdes
gamètes matures ont 1 copie de chaque chromosome -> haploïdes (seules cellules haploïdes du corps humain)
le nombre N =
nombre de copie de chaque filament d’ADN
Chaque chromosome contient 1 ou 2 filaments d’ADN aux différents stades du cycle cellulaire (mitose ou méiose)
Selon le nombre de filament d’ADN par chromosome -> selon période du cycle cellulaire où cellule se trouve :
1 cellule diploïde -> 2N ou 4N
1 cellule haploïde -> 1N ou 2N
mitose :
1 cellule diploïde, 2N, se divise 1 fois pour produire 2 cellules filles, diploïdes, 2N.
1ère étape de la division est le passage de 2N à 4N
méiose :
division particulière, se produit que dans lignée germinale et qui permet de passer de phase diploïde à phase haploïde, débute à partir d’1 cellule diploïde, 2N
1ère étape est passage de 2N à 4N puis 2 divisions successives qui aboutissent à production de 4 cellules haploïdes, 1N
différenciation =
acquisition de caractères différents au fur et à mesure des divisions- > permet définir lignées de cellules
Différenciation au niveau tissulaire :
cellules sont agencées en ensemble coopératif (tissu)
- peuvent être maintenues par jonctions et former épithélium
- peuvent être isolées dans MEC et former tissu conjonctif
= 2 grandes familles de tissu, avec sous-groupes
Différenciation au niveau cellulaire :
Lors de différenciation, 1 cellule peut acquérir caractéristiques qui permettront de la différencier des autres types cellulaires -> constitue différentes « familles » de cellules
à l’aide du microscope et de préparations classiques on estime degré de différenciation cellulaire
Différenciation au niveau moléculaire :
comparer expression protéique des composants cellulaires (gènes codant protéines)
Certains sont présents dans toutes les cellules «gènes domestiques » qui codent des protéines dont les fonctions sont essentielles pour maintenir l’intégrité cellulaire
autres gènes exprimés que dans certaines lignées : « gènes spécifiques de tissus » (peuvent être exprimé par tissus différents) étude de différenciation au niveau moléculaire a bénéficié des mises en évidence de protéines de différenciation ou d’ARN-m spécifiques
induction =
action harmonieuse exercée par 1 groupe de cellules sur évolution d’1 groupe adjacent de cellules dont la détermination n’est pas encore acquise
cellules qui répondent aux signaux inducteurs sont appelées :
cellules compétentes, lorsque les cellules ont été induites -> déterminées dans différenciation
Divers mécanismes expliquent transfert des signaux inducteurs entre cellules :
- 1 molécule est sécrétée par cellule inductrice dans espace intercellulaire-> signal reçu par cellule induite via récepteurs protéiques membranaires
- 1 molécule est située à la surface de la cellule inductrice -> signal reçu par cellule induite via des récepteurs protéiques membranaires
- signal passe d’1 cellule à l’autre par des jonctions gap (jonctions intercellulaires communicantes)
Dans majorité des cas, les 1ères cellules embryonnaires (blastomères) sont capables de :
régulation dès le début de la segmentation
Houillon définit la régulation comme :
« processus par lequel 1 système embryonnaire partiel réagit pour tendre à réaliser ensemble des prestations morphogénétiques normales »
si 1 jeune embryon est partiellement détruit, les blastomères restants ont la capacité de :
réaliser encore 1 embryon complet, phénomène observé lors de décongélation d’embryons congelés après fécondation in vitro, ou diagnostic préimplantatoire (1 cellule d’1 embryon de 3 à 5 jours est prélevée afin de lui appliquer des examens génétiques)
cellules souches =
Cellules indifférenciées, capables de s’auto-renouveler, de se différentier (différenciation cellulaires) et de proliférer en culture chez l’embryon au 1er trim. de grossesse, le fœtus au 2ème et 3ème trim, ou dans certains tissus adultes
-> nombreux types de cellules souches
Lors du développement précoce de l’embryon, 2 types de cellules souches sont observés :
- totipotentes : cellules issues des 1ère divisions de l’œuf fécondé (jusque J4) capables de donner naissance à tous types de cellules -> seules à permettre développement complet d’1 individu
- pluripotentes (embryonnaires): issues d’1 embryon de 5j à 3s de développement, capables de donner naissance à + de 200 types cellulaires (tous tissus de organisme)
mort cellulaire :
rôle très actif pendant développement embryonnaire car permet l’adaptation du nombre des cellules générées avec besoins du futur organisme Lors du développement embryonnaire, nombre de cellules formées est supérieur aux besoins définitifs ce qui permet 1 meilleure adaptation de l’espèce : si 1 événement pathologique survient pendant l’embryogénèse entraînant 1 mort cellulaire, stock élevé assure, dans certaines limites, adéquation du nombre final aux besoins
La mort cellulaire permet aussi :
sélection des cellules qui doivent survivre
A des périodes données du développement, seules cellules fonctionnelles (utiles) seront maintenues, cellules non fonctionnelles -> éliminées par phénomène de mort cellulaire (système nerveux)
permet également morphogénèse de certaines parties du corps : mains et pieds produits sous forme de palettes dans lesquelles tous les doigts sont fusionnés cellules interdigitales sont éliminées par mort cellulaire, ce qui permet morphogénèse doigts et orteils
2 mécanismes cellulaires élémentaires peuvent entraîner mort d’1 cellule :
- Nécrose : phénomène passif dépendant de l’extérieur, quand conditions du milieu externe sont que cellule ne peut survivre -> meurt car ne peux plus maintenir fonctions vitales conditions (apport sanguin perturbé, quantité insuffisante de nutriments ou d’oxygène)
- Apoptose : phénomène actif de « mort cellulaire programmée », certaines circonstances, 1 cellule peut déclencher 1 programme génétique intrinsèque qui conduit à activation d’enzymes entraînant dommages cellulaires irréversibles -> mort de la cellule
De nombreux gènes interviennent dans :
développement embryonnaire
Les gènes homéotiques, sont les gènes qui déterminent :
plan d’organisation d’un être vivant (gènes HOX)
rôle fondamental en embryologie, organisés en 4 complexes : HOX A, B, C et D respectivement localisés sur chromosomes 7, 17, 12 et 2.
Chaque complexe comprend 1 nombre variable de gènes
Au sein d’un complexe HOX, les différents gènes ont :
territoires d’action qui se chevauchent (1 limite caudale identique à tous gènes du complexe, et 1 limite crâniale différente pour chaque gène), certains gènes s’expriment sur toute longueur de l’embryon alors que d’autres s’expriment que dans partie + caudale
il existe 1 chevauchement territoires d’expression des gènes HOX
Les gènes HOX sont impliqués dans :
acquisition de polarité crânio-caudale et dans segmentation de l’embryon, exprimés dans ectoderme et mésoderme (organisation système nerveux, colonne vertébrale, reins et organes génitaux, membres, tissu hématopoïétique)
-> s’expriment pas dans endoderme
