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EMBRYOLOGIE HUMAINE DESCRIPTIVE

Professeur Daniel BALAS

- Sommaire pages EMBRYOLOGIE HUMAINE DESCRIPTIVE : LE PREMIER MOISAVANT PROPOS ET GNRALITS PREMIERE SEMAINE DE LA VIE EMBRYONNAIRE DEUXIEME SEMAINE DE LA VIE EMBRYONNAIRE TROISIEME SEMAINE DE LA VIE EMBRYONNAIRE QUATRIEME SEMAINE DE LA VIE EMBRYONNAIRE 1 10 15 31 33

EMBRYOLOGIE HUMAINE DESCRIPTIVE : A PARTIR DE LA QUATRIEME SEMAINEVASCULOGNSE DVELOPPEMENT DES MEMBRES DVELOPPEMENT DE LA FACE ET DU COU DEVENIR DE LA LAME INTERMDIAIRE TRANSFORMATION DU CLOAQUE DEVELOPPEMENT DE LA GONADE INDIFFRENCIE VOIES GNITALES : PREMIERS STADES DE DVELOPPEMENT CAVITS EMBRYONNAIRES ; FORMATION DU CORDON OMBILICAL 48 63 69 77 85 91 95 99

EMBRYOLOGIE HUMAINE DESCRIPTIVE : TRATOGNSE EMBRYOLOGIE HUMAINE : QUESTIONS DE REFLEXION

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REMARQUESLes fichiers contenus dans ce dossier sont strictement destins aux tudiants auxquels je dlivre lenseignement dembryologie, et pour lesquels jai fourni une adresse confidentielle. Le contenu correspond lessentiel des documents et de liconographie prsents au cours des leons successives. Un grand nombre de schmas sont personnels ou rinterprts. Dautres sont emprunts des ouvrages de rfrence, plus complets, qui permettent dapprofondir la connaissance. Jinvite ltudiant consulter ces ouvrages originaux et de grande qualit ; et plus particulirement : - Embryologie mdicale de J Langman (Pradel, diteur) - Embryologie humaine de W-J Larsen (De Boeck, diteur) Par ailleurs, nous sommes lheure de linternet et de la pdagogie en rseau. Voici des sites trs utiles : SITE FRANCAIS (Bordeaux) : http://www.apprentoile.u-bordeaux2.fr/WEmbryo/ SURTOUT, le site du laboratoire de biologie de Sydney (par le Pr Mark Hill) Carnegie stage table ; small images http://anatomy.med.unsw.edu.au/cbl/embryo/wwwhuman/Stages/CStages.htm Carnegie stage table ; large images http://anatomy.med.unsw.edu.au/cbl/embryo/wwwhuman/Stages/Allst.htm EGALEMENT, quelques sites americains (mais les entres deviennent rapidement payantes) : http://www.med.upenn.edu/meded/public/berp/ http://www.visembryo.com/baby/hp.html http://www.ucalgary.ca/UofC/eduweb/virtualembryo/ ENFIN, le tutorial de la socit amricaine de biologie du dveloppement http://sdb.bio.purdue.edu/SDBEduca/index.html

EMBRYOLOGIE DESCRIPTIVE Gnralits

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En neuf mois environ l'oeuf fcond, cellule unique, va devenir un nouveau-n d'environ 3 kg et 50 cm de longueur. Nous ne discuterons pas ici la dure prcise de la grossesse1. Cette notion sera reprise dans d'autres enseignements plus cliniques. Nous nous contenterons d'aborder l'embryologie en 2 tapes successives du cours : - L'embryologie descriptive, ou embryologie formelle, qui dcrira partir de l'oeuf la structuration de l'individu dans le temps et l'espace. - L'embryologie fonctionnelle, ou embryologie causale et molculaire. Cette discipline est en plein essor ; elle permettra de mieux comprendre le dterminisme et les facteurs qui contrlent le dveloppement temporo spatial des tissus et organes. En PCEM-1 nous n'aborderons que quelques domaines ponctuels. Vous verrez ultrieurement, et dans d'autres cours, que ces mcanismes perdurent chez l'adulte et mme au cours du vieillissement. En fait, au mme titre que la biologie de la reproduction, l'embryologie causale, mais aussi l'embryologie formelle descriptive (qui reste une base de connaissance incontournable, mme si on la simplifie) entrent dans un cadre plus vaste, celui de la Biologie du Dveloppement. Tant sur le plan d'un expos de cours, qu'au plan pratique lorsqu'on est confront l'identification d'un embryon, il est souvent difficile d'tablir une chronologie volutive et de situer avec exactitude un stade du dveloppement. C'est pour cette raison que le dveloppement embryonnaire a t divis en plusieurs priodes. C'est aussi pour cette raison que l'on a codifi les grands stades du dveloppement de l'embryon de moins de 2 mois (classification Carnegie) et qu'on utilise une unit de mesure spcifique (vertex-coccyx) de la 9me semaine la naissance (40me semaine) I - LES DIFFERENTES PERIODES DU DEVELOPPEMENT EMBRYO-FOETAL : Pour simplifier, on distingue (voir aussi les schmas joints) : I-A La Priode Embryonnaire : elle met en place les diffrents feuillets primordiaux, puis les bauches des diffrents organes - Stades prcoces : de l'oeuf un disque embryonnaire, d'abord didermique (DED), puis tridermique (DET) 1re semaine : l'oeuf se segmente, se transforme en morula, puis en une structure creuse, le blastocyste 2me = DED Mise en place de l'ectoblaste et de l'entoblaste primaire. Le trophoblaste reprsente l'bauche du futur placenta 3me = DET le msoblaste (3me feuillet) apparat ; premires bauches des principaux organes. - Stades ultrieurs : Plicature et organognse prcoce 4me semaine : De l'embryon 2 dimension (Disque) la fermeture du corps par plicature de 5 8/10 semaines : l'organognse prcoce se poursuit partir de la mise en place de l'ensemble des bauches1

A titre d'information, il faut au moins distiguer : - l'ge gestationnel qui dbute la date des dernires rgles - l'ge rel qui dbute la dte prsume de la fcondation, soit -15 jours par rapport l'age gestationnel. - Enfin l'ge conceptuel, le seul objectif, mais aussi celui qui n'est jamais vritablement connu sauf dans les cas de fcondations in vitro.

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I-B Priode Foetale : classiquement de 3 mois (en fait de 2mois1/2 3 mois 1/2, selon les organes) jusqu la naissance . L'embryon est constitu. Il a dj acquis les caractristiques de l'espce humaine (membres, face) . Avec la priode foetale, on entre dans une phase de maturation et de croissance volumique. Les mcanismes spcifiques de l'embryologie (hyperprolifration cellulaire, migrations cellulaires, diffrenciation cellulaire partir de cellules souches) tendent s'estomper mme si certains perdureront toute l'existence. II - EVALUATION DES STADES DE DEVELOPPEMENT EMBRYO-FOETAL : II-A A la priode Embryonnaire : - Les valuations peuvent tre entaches d'erreurs dinterprtation, car tous les tissus n'voluent pas en simultanit, en particulier dans le sens cranio caudal. Dater et donner l'ge exact d'un embryon, plus forte raison d'un fragment d'embryon, est souvent trs difficile . - Nanmoins une table de rfrence, partir de la Collection Carnegie (Washington) avec 23 stades identifis, tablit les correlations entre : - l'ge prsum (compt partir de lovulation) - la taille (la plus grande longueur de lembryon en formation) - des caractres morphologiques, spcifiques et bien identifiables pour chaque stade Exemples de Stades Carnegie : - Stade 5 : 0,1 0,2 mm ; 7 12 jours ; Didermique et vsicule vitelline - Stade 10 : 2 3,5 mm ; 22 23 jours ; 4 12 somites, Gouttire neurale en cours de fermeture, 2 arcs branchiaux. - Stade 15 : 7 9 mm ; 37 42 jours ; 5 vsicules crbrales, cristallin, palettes des mains Cette classification est trs utile et permet d'avoir une vision synthtique du dveloppement embryonnaire humain. Elle permet en outre d'apporter une rfrence descriptive admise par tous. 20

Les Stades Carnegie30

mm

10 1

5

10

15

20 23

STADES CARNEGIE

0 0 10 20 30 40 50 60

JOURS

Le graphique ci contre qui repositionne les stades Carnegie en fonction de l'ge de maturation et de la taille met bien en vidence la croissance exponentielle de la taille de l'embryon au cours des premiers stades, particulirement entre deux semaines et un mois et demi. Au dela, la croissance redevient plus linaire et tendra ensuite s'amortir : l'embryon qui va devenir le foetus va davantage s'accroitre dans les 3 dimensions.3

II-B A la priode Foetale : du dbut du 3me mois la naissance L'identification chronologique est beaucoup plus facile qu'a la priode embryonnaire. Des points de repres descriptifs sont beaucoup plus facilement identifiables (voirs schmas et tableaux) Une unit de mesure est largement reconnue par toute la communaut scientifique au stade foetal : La longueur Vertex-Coccyx (Voir le tableau correspondant) Par ailleurs, au cours de la priode foetale, l'volution du poids et de la taille ne se fait pas de faon linaire et harmonieuse. Dans un premier temps la croissance linaire est encore privilgie. Ultrieurement le foetus amliore sa "trophicit" et prendra proportionnellement davantage de poids (voir et interprter les tableaux joints) De mme les proportions entre la tte, le corps et les membres se modifient considrablement avec l'ge du foetus : le schma joint visualise clairement cette volution et permet de la dcrire exemple : le volume spcifique de la tte passe de 1/2 1/4 (1/7 chez l'adulte)

NOTE : La connaissance des stades Carnegie (qu'on aurait pu croire prime avec les progrs actuels de la biologie) reprend dsormais toute sa valeur : un nouvel Atlas Carnegie, utilisant l'imagerie en rsonance magntique, est en voie dachvement aux Etats-Unis. Les images ci-dessous parlent delles mme. La finesse de rsolution sur des embryons de quelques millimtres permet de distinguer les dtails tissulaires (cavits cardiaques, foie, vsicules crbrales, vertbres, etc) Mme s'il ne s'agit que de techniques encore du domaine de la recherche, il est logique de penser que limagerie "microscopique" aidera un jour la surveillance sanitaire au cours de la grossesse, avec une amlioration considrable du diagnostic et de la prvention. Noter la finesse des dtails anatomiques observs sur le stade 22 (Figure A) o on ne visualise aucune malformation de l'embryon . Par contre, sur les images prcoces du stade 14 (Figure B), on est surpris par la persistance douverture du neuropore antrieur (flche ; le neuropore sera dcritdansuiteducours), trs anormale un 32me jour prsum.

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EMBRYOLOGIE DESCRIPTIVE --Premire semaine

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1. FECONDATIONLes mcanismes de la fcondation seront traits dans le cours de Biologie