L'aventure du développement embryonnaire est un processus complexe et fascinant, orchestré par une série d'événements cellulaires précis et coordonnés. De la rencontre des gamètes à l'implantation dans l'utérus, chaque étape est cruciale pour la formation d'un nouvel être. Cet article explore les mécanismes clés de ce voyage cellulaire, en mettant en lumière les transformations morphologiques et fonctionnelles qui jalonnent le développement embryonnaire précoce.
La Formation des Gamètes : Point de Départ de la Vie
Spermatogenèse : Genèse du spermatozoïde
La spermatogenèse, processus de formation des gamètes mâles, aboutit à la production de spermatozoïdes. Ce processus complexe implique la formation d’un noyau haploïde et d’une structure cellulaire différenciée : le flagelle. Les chromosomes sont d’un seul exemplaire soit n(23) chromosomes. Donc le caryotype va être chez les spermatozoïdes X ou Y. C’est lui qui déterminera le sexe de l’enfant. Le flagelle est immobile quand il quitte les testicules et devient active dans l’épididyme. Le chromosome est héréditaire, paternel et maternelle.
Les cellules de SERTOLI font 70µm de hauteur et 20µm de diamètre, elles sont réunis entes elles par un système de jonction différent le long de l’épithélium, on retrouve des jonctions serrés, plus haut on retrouve des systèmes de jonction plus perméable. On un rôle de protection c’est une barrière hémohématotesticulaire. Sont de cellules qui ne se réplique pas chez l’adulte, il a un rôle de nutrition permettant la coordinence et le contrôle de la spermatogenèse.Elles sécrètent de nombreux fluide testiculaire et des hormones (antimüllérienne qui fait disparaître le canal de MÜLLER à la 9ème semaine, inhibine qui bloque la multiplication des spermatogonies et inhibe le FSH, activine qui favorise FSH et la multiplication spermatique. On obtient, après la première division méiotique suivit de la métaphase, anaphase et télophase, le spermatocyte II, de 12 µm. Une spermatogonie A donnera 16 spermatides. La spermatogonie entre en division tous les 16 jours, c’est le phénomène périodique, cyclique. les mitochondries vont venir à la partie postérieur de la cellule formant un véritable manchon à la partie proximale du flagelle. Les excès de cytoplasme sont digéré par la cellule de SERTOLIE ainsi que les ponts spermatiques qui vont être phagocyté et les spermatozoïdes vont être enfin libre dans les tubes séminifères. On reconnaît 6 stade du cycle de l’épithélium séminifère soit 32 jours dans l’espèce humaine. C’est un facteur nutritionnels ( vasculaire ) indispensable à la spermatogenèses qui est très sensible au agression extérieurs comme la variation de la température.
Ovogenèse : Genèse de l'ovocyte
L'ovogenèse, ou formation des gamètes femelles, est un processus long et complexe qui débute pendant la vie fœtale. Les ovogonies vont se multiplier de façon active entre la 15ème semaine et le 2ème moi, elles vont être stimulées par la thymuline et l’activine. Les ovogonies vont se multiplier dans le cortex se sont des cellules rondes de 15 µm de diamètre. L’ovocyte va devenir très actif et va commencer à entrer en première division meïotique avec synthèse de l’ADN. L’ovocyte va se bloquer au stade diplotène de la prophase de la première division meïotique. Ce blocage semble lié à la présence de l’Ovocyte Maturation Inhibiteur : OMI. A la naissance il y a 1 million de follicules, ces follicules vont continuer par évoluer à la puberté et il n’y en aura moins que 400 000 follicules de disponible et un bon nombre vont dégénérer. DE GRAFF. Il existe des système de jonction inter-cellulaire entre les cellules folliculeuse au contacte de la membrane plasmique de l’ovocyte permettant d’avoir un contact directe avec l’ovocyte. Les follicules primaire devienne de plus en plus gros 180µm de diamètre. Il y a l’ovulation, ponte folliculaire avec élimination de la masse visqueuse ; on a un ovocyte II avec un premier globule polaire des cellule de la corrona radiata et des cellules cumulus oophorus . capté par le pavillon de la ponte et grâce au mouvement des cellules de l’épithélium et des muscles , la cellule va migrer jusqu'à l’ampoule tubaire. La fécondation doit avoir lieu très vite l’ovocyte dégénère dans les 24 heures voire entre 12 à 16 heures qui suivent la ponte.
Le follicule de DE GRAFF : de 300 à 400 follicules qui se développeront. Les autres follicules dépendent du degré de maturation, les follicules I, II et cavitaires dégénèrent si ils sont inférieur à 1mm. La sélection est hormono-dépendant et induite par la baisse transitoire de FSH. Les cellules sécrètent de l’œstrogène qui auront un rôle de rétrocontrôle négatif sur la synthèse de FSH. LH (hormone lutéénisante) achèvent la maturation et permet l’ovulation. Le follicule de DE GRAFF encore plus volumineux durant la phase près ovulatoire de 20 à 25 mm de diamètre. Un seul follicule arrivera à maturation faisant 120 µm avec un zone pellucide de 50 µm de diamètre. Il y a environ 50 millions de cellules folliculaires. Au début il y a une jonction importante mais les cellules du cumulus sécrètent l’acide hyaluronique et des enzyme vont dissocier les cellules du cumulus et détruisent les jonctions entre la corona radiata et l’ovocyte.
Lire aussi: Division cellulaire et insuline
Contrairement à la spermatogenèse, la durée de production d’ovocyte est courte de la puberté à la ménopause moins de 40 ans tandis qu’elle durez toute la vie chez l’homme. L’ensemble des variation anatomiques et fonctionnel de l’appareil de fécondation, le tractus génital, l’axe hypotalamo-hypophysaire.
Le Cycle Ovarien : Préparation à la Fécondation
Le cycle ovarien, d'une durée d'environ 28 jours, est un processus complexe régulé par des hormones. Le cycle débute le 1er jour des règles indiquant la menstruation; 28 jours = 1 cycle. Les gonadotrophines sont les FSH et LH ; le FSH à un taux qui augmente durant la première phase du cycle jusqu’à la fin de la 2ème semaine et la veille du pic de LH. La progestérone apparaît durant la phase lutéal. Lors de la première semaine il y a recrutement des follicules en trop ; les cavitaires se développent, présentent une thèque interne avec des cellules riches en récepteur LH, c’est ici que sont synthétisé des œstrogènes et des androgènes. Les cellules de la granulosa riche en récepteurs FSH convertissent les androgènes de la thèque en œstrogène et sécrète l’inhibine maximale vers la 7ème jours. La fonction de l’oestradiol au début du cycle inhibe les sécrétion de LH et FSH, mais au bout de la 2ème semaine il a un rôle très excitateur sur LH.
Le cormion est constitué de fibroblaste c’est un épaississement de l’endomètre de 3 à 5 mm d’épaisseur, possédant une surface légèrement ondulé et de nombreux récepteurs. Il n’y aura plus de mitose assurant la division cellulaire des glandes durant la phase sécrétoire, le cormion devient de plus en plus œdémateux qui au bout de 20 jours les nombreux vaissaux deviennent congestif, la lumière devient large et dilaté sur la surface de l’épithélium, les cellules forment des prolongement cytoplasmique : les PINOPODES. En fin de cycle, le taux hormonale sécrété par l’ovaire chute, une rétraction du réseau vasculaire par vasoconstriction baisse l’apport sanguin. Le cormion et les glandes vont se nécroser et se détruire au niveau supérieur de l’endomètre entraînant une émoragie.
Les glandes cervicales sécrètent un mucus, une glaire atteignant un maximum en période ovulatoire et se modifie au cours du cycle. Ils sont constitués de glycoprotéine s’organisant de façon différente en fonction de la date du cycle. Vers le 14ème jour ils dessinent de véritable canaux pour facilité le passage des spermatozoïdes. C’est une technique qui évite la grossèsse. La pilule est une association oestro-progestative. Au début on apporte beaucoup d’œstrogène qui inhibe la sécrétion la sécrétion de FSH et du LH.
La Capacitation des Spermatozoïdes : Préparation à la Fécondation
Le mouvement dépend de la maturation du spermatozoïde et de l’augmentation en AMPcyclique qui est à l’origine du mouvement il l’initialise, ce mouvement est modifié et réglé par la concentration de calcium dans le cytoplasme. Les molécules agissent par l’intermédiaire de phosphorilation et grasse à la libération d’énergie par la mitochondrie qui se situe vers la pièce intermédiaire. La tête et le corps à une maturation lors de son séjour dans l’épididyme achevant la condensation de la chromatine, permettant aussi le battement et la mobilité du flagelle. Grâce à l’influence des molécules de la lumière de l’épididyme : la carnitine. La remontée de la cavité utérine et les contraction du myomètre ainsi que la traversée des trompes épurent à une dizaine de spermatozoïdes l’arrivée à l’ampoule tubère. La glaire élimine le liquide séminale et élimine les composants protéiques fixé sur la membrane de protéine. Ces modifications des membranes vont augmenter la perméabilité au calcium et vont favoriser la mobilité des battement du flagelle : c’est la capacitation des spermatozoïdes qui deviennent fécondant.
Lire aussi: Voyage au Cœur de la Reproduction Féminine
La Fécondation : L'Union des Gamètes
Après l’ovulation, l’ovocyte est bloqué en 2ème phase mitotique en métaphase. Il se trouve présent dans l’ampoule tubaire, les spermatozoïdes vont féconder l’ovocyte, il y aura alors fusion des deux gamètes. Le spermatozoïde se trouve alors capacité au maximum en phase ovulatoire car le PH est alcalin. La fécondation : est l’ensemble des éléments qui aboutissent à la fusion formant un œuf diploïde le zygote est: 46,XX ou 46,XY.
Les Étapes de la Fécondation
- Adhésion à la zone pellucide : Le spermatozoïde adhère à la zone pellucide grâce au récepteur de la membrane : la galactosyltransférase.
- Réaction acrosomique : Il y a un influx brutale de calcium au niveau de la tête du spermatozoïde qui provoque la fusion entre la membrane externe de l’acrosome et la membrane plasmique. Il y a alors rupture de la membrane et formation de vésicule avec libération des enzymes de l’acrosome (l’acrosine hydrolyse la zone pélucide) qui deviennent alors activés.
- Pénétration et Fusion : Puis le spermatozoïde entre dans l’espace péri vitellin et se place tangentiellement à la membrane plasmique de l’ovocyte, cette fusion permet l’incorporation de la tête du spermatozoïde dans le cytoplasme de l’ovocyte il se place sous la membrane de l’ovocyte. Il y a fusionnement des membranes qui provoque la décharge d’ion calcique dans le cytoplasme de l’ovocyte c’est la réaction corticale.
- Réaction Corticale : Les granules corticaux sont libérés dans l’espace peri-vitellin. Il y a un phénomène d’exocytose, les granules coticaux de l’ovocyte dans la membrane plasmique, lors de la maturation, seront éliminé à travers la membrane plasmique dans l’espace peri-vitellin. Il y a reprise de la division meïotique II. L’ovocyte va donner naissance à 2 cellules filles asymétriques qui font 120µm de diamètre entouré par une zone pellucide donnant le 2ème globule polaire il y a n chromosomes et un noyau à chromatine à aspect vésiculeux c’est le profolicule de 20 à 30 µm.
- Formation du pronucléus mâle : Le noyau du spermatozoïde fait une rotation de 180° pour être précédé du centriole proximal, les seuls qui persistent, les autre dégénèrent grâce au MPGF, le noyau va se décondenser et gonfler. Le centriole va se diviser et permettre l’organisation des molécules de tubuline pour former un fuseau de division.
Polarité de l'œuf
Il y a déjà une polarité c’est la partie antérieur de l’embryon, c’est la zone de pénétration du spermatozoïde qui détermine la polarité de l’œuf sur un axe antéro-postérieur. Pour les cellules triploïdes issues de 2 spermatozoïdes fécondés il y a une dispermie, et digynie si la cellule mère est de 46 chromosomes on à alors 69 chromosomes.
Les Premières Divisions Cellulaires et la Formation du Blastocyste
Après la fécondation, l'œuf fécondé, ou zygote, subit une série de divisions cellulaires rapides appelées clivages. Ces divisions mitotiques ne sont pas accompagnées d'une augmentation de la taille globale de l'embryon.
Migration et Division Cellulaire
Comme nous l'apprend Passeport santé, la formation de l'embryon, ou embryogenèse, commence avec une cellule unique qui se divise en deux, puis en 4, en 8 et ainsi de suite, puis entame, trois à quatre jours après la fécondation, sa migration de la trompe de Fallope à l'utérus. La partie externe des tissus qui le composent à ce stade "est à l'origine des annexes embryonnaires qui constitueront plus tard le placenta", tandis que "les 3 ou 4 cellules les plus centrales (et volumineuses) […] forment une masse cellulaire interne à partir de laquelle évoluera l'embryon : c'est l'embryoblaste ou bouton embryonnaire. L'installation de l'embryon dans l'utérus s'achève au 7è jour.
Formation du Blastocyste
Il y a apparition de liquide dans la zone pellucide qui va refluer les cellules à la périphérie. Le liquide va s’accumuler au centre de l’œuf, les cellules vont s’aplatir contre la zone pellucide pour donner le trophoblaste (contre la zone pellucide) permet la nutrition de l’œuf permettent la formation du placenta, les cellules isoler forment les boutons embryonnaires. Il y a environ 5 cellules pour le bouton embryonnaire et 45 cellules pour le trophoblaste.
Lire aussi: Schéma complexe de la différenciation embryonnaire
Migration et Implantation de l'œuf
L’œuf migre de l’ampoule tubaire vers la lumière aboutissant dans la cavité utérine, liée à la structure de la trompe et à sa fonction. Dépend de l’imprégnation hormonale, si déficient en oestogènes la migration ralentie. Les anomalies par défaut de migration sont liées à une anomalie de l’œuf mais aussi à l’environnement s’il y a une infection de la trompe entraînant une cicatrice fibreuse bloquant l’œuf c’est la SALPINGITE. Il existe aussi l’ENDOMETRIOSE : HECTOPIE le tissu ayant l’aspect de l’endomètre au niveau des trompes. Se sont des GEU : GROSSESSE EXTRA UTERINE est plus fréquent chez les femmes portant des stérilets, ¼ des cellules fécondé meurt et ne dépasse pas ce stade.. D’une durée courte chez l’Homme.
L'Implantation
C’est "l’éclosion de l’œuf ". Les microvillosités disparaissent au niveau pellucidaire favorisant l’adhérence avec l’épithélium de surface de l’endomètre libérant des gouttelettes de liquide qui joue un message au niveau de la surface de l’endomètre, le blastocyte va s’accoler à l’épithélium de l’endomètre du côté du pôle embryonnaire, il y a fusion du trophoblaste avec l’épithélium maternelle. L’union se fait au 1/3 supérieurs et au 2/3 inférieurs de l’utérus. Le cytotrophoblaste au niveau du bouton embryonnaire ; le nouveau feuillet de cellule cylindrique haut : ectoblaste, et en dessous on trouve l’endoblaste. L’amnios est séparé par une couche fine et va constituer la cavité amniotique, elle va entourer l’embryon et le fœtus, l’embryon est alors au stade didermique. Et d’autres éléments se différentient : le feuillet embryonnaire va se décoller et s’épaissir formant une deuxième couche de cellules qui se développent de forme cylindrique : l’ECTOBLASTE.
L’œuf fait 500 µm, il est entré dans l’endomètre, laissant une cicatrice : le CAILLOT FIBREUX notant le passage de l’œuf dans l’endomètre. Les travées s’anastomosent pour délimiter des cavités trophoblastiques. Le cytotrophoblaste prolifère. Il est de plus en plus riche en glandes, en vaisseaux et est pénétré par le syncytiotrophoblaste qui est une cavité lacune trophoblastique par la sécrétion de l’HLA (hormones gonadotrophine et chronique ) sécrété par le trophoblaste. Le disque à une face dorsal et l’ectoblaste constitue le planché de la cavité amniotique qui est l’amnios. L’ectoblaste constitue le toit de la vésicule vitelline primitive. L’œuf augmente de taille au 12ème jour il fait 1mm de diamètre il est entouré par un endomètre de plus en plus riche en glande sécrétoire et en cellules deciduales grâce à la sécrétion hormonale (progestérone ). Le syncytiotrophoblaste continue à se développer, les lacunes vont communiquer les unes …
Le Microchimérisme : Un Échange Cellulaire Bidirectionnel
Des cellules issues d’autres individus se nichent en chacun de nous. Ces microchimères, qui s’échangent pendant la grossesse entre une mère et son fœtus, pourraient jouer un rôle essentiel dans la protection et la réparation des tissus maternels. Le microchimérisme est un phénomène fascinant, mais globalement ignoré du grand public. Il se produit par un transfert bidirectionnel de cellules entre le fœtus et la mère, au moment de la grossesse. Ces cellules étrangères peuvent donc nous être transmises par nos mères via le placenta (microchimérisme fœtal), mais également échangées in utero avec un jumeau (microchimérisme gémellaire). Et de ce point de vue, le microchimérisme peut parfois réserver des surprises. Ces cas très particuliers ne doivent pas occulter la règle générale du microchimérisme, à savoir que les mères transmettent des cellules maternelles à leurs fœtus et, inversement, chaque mère conserve en elle un souvenir vivant de sa grossesse.
Le Microchimérisme Fœtal
Le microchimérisme fœtal est « détectable dans l’organisme maternel jusqu’à plus de 30 ans après l’accouchement », précise Maria Sbeih. Par ailleurs, le microchimérisme joue aussi un rôle clé dans « la tolérance du fœtus dans le corps des mères », explique Nathalie Lambert, directrice de l’Unité INSERM Arthrites Auto-immunes à Marseille. En effet, lorsqu’elles franchissent la barrière placentaire, les cellules fœtales se dirigent vers le thymus, un organe que la chercheuse décrit comme « l’école de la tolérance ». Ce mécanisme permet à la mère « d’apprendre à accepter l’enfant qu’elle porte, sans le rejeter », poursuit la chercheuse.
Fonctions Positives et Coopératives des Microchimères
Si de récents travaux décrivent les fonctions positives et coopératives des microchimères pour l’organisme et la régénération tissulaire, ça n’a pas toujours été le cas. Longtemps, ces cellules ont été considérées comme des agents potentiels de maladies auto-immunes. Nathalie Lambert, qui a été formée et sensibilisée au microchimérisme auprès de Lee Nelson, une pionnière du sujet aux États-Unis, se rappelle avoir participé aux premières études qui faisaient le lien entre le microchimérisme et des maladies auto-immunes comme la sclérodermie. Dans la foulée de ces travaux, de nombreuses études ont cherché à établir un lien entre la présence de microchimères et les maladies auto-immunes chez les femmes. Mais en science, une corrélation n’implique pas nécessairement une causalité. « Ce n’est pas parce qu’on retrouve les pompiers sur le site d’incendie, qu’ils sont à l’origine du feu », illustre la chercheuse, reprenant la métaphore de la journaliste Lise Barnéoud qui a consacré un livre2 au sujet. Autrement dit, les microchimères ne sont pas forcément responsables de l’inflammation d’un tissu vers lequel elles se dirigent. Il restait également à prouver qu’en dépit de leur rareté, ces quelques cellules pouvaient avoir des fonctions immunologiques quantifiables. « On a mis de longues années à sortir de ce paradigme » souligne Nathalie Lambert, pour qui la recherche scientifique prête enfin au microchimérisme l’attention qu’il mérite.
Microchimérisme et Réparation Tissulaire
C’est le cas de l’équipe “Biologie cutanée” (Institut Cochin, INSERM-CNRS, Université Paris Cité) au sein de laquelle Maria Sbeih était rattachée pendant sa thèse. Les scientifiques ont récemment démontré3 que les microchimères pouvaient avoir des effets très bénéfiques pour la santé de la mère, en participant à la réparation des tissus altérés (dont la peau). « Nous avons observé l’activité des cellules microchimériques qui migraient vers les zones lésées, ou des plaies cutanées dans le cas de notre équipe » explique la biologiste. Le microchimérisme forme donc un discret réservoir familial thérapeutique, dont nous sommes tous dotés. Une série d’armoires à pharmacie, constituées des gènes de nos enfants, nos mères, nos grands-mères et nos grands frères et sœurs, qui n’ont pas encore dévoilées tous leurs secrets.
#
tags: #trave #cellulaire #embryon #développement