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• Première partie : Embryologie

• 1.Introduction

• 2.Gamétogenèse

• 3.Fécondation

• 4.Segmentation

• 5.Gastrulation

• 6.Neurulation : devenir des feuillets

• 7.Délimitation : annexes des oiseaux

• 8.Particularités de l’embryologie humaine (Cycle, nidation,

évolution annexes, placenta)

Introduction

• Embryologie: étude du développement de l’être vivant

• Commence à partir de l’œuf fécondé (zygote) jusqu’à la naissance

• Durée de grossesse ou de gestation

• Embryologie descriptive : Étude des différentes étapes qui se

succèdent.

• Embryologie expérimentale : mécanismes du développement (au

niveau des structures cellulaires et moléculaire)

• Embryologie pathologique ou tératologie : Étude des anomalies de

l’embryon (génétiques ou tératogènes = malformations fœtales)

Prof. Ch. Hanzen- Propédeutique de l ’appareil génital mâle des ruminants

• L'appareil génital assume la fonction de la reproduction.

• Il comprend: les glandes génitales ( الغدد التناسلية) où sont

élaborées les cellules sexuelles الخاليا الجنسية ou gamètes

• Fécondation (union de 2 C) ─> Zygote

• 2 périodes (gestation et lactation)

• Gestation (embryon جني, fœtus à 9 semaines) dans la cavité

utérine الرحم,

• Accouchement ou parturition (délivrance du placenta المشيمة)

Introduction Etapes du développement embryonnaire humain

1. Période pré-morphogénétique: pas de changement de

forme,ni de taille. L’œuf fécondé migre dans la trompe utérine, se

segmente en blastomères et constitue une morula.

2. Morphogenèse primordiale : formation du blastocyste

• Précède l’implantation

• Œuf libre dans la cavité utérine (utérine cavity)

3. Morphogenèse primaire (Gastrulation) : mise en place des

feuillets embryonnaires + organisation axiale de l’embryon

4. Morphogénèse secondaire ou définitive: l’embryon

s’organise.

Reproduction sexuée • Les gamètes (mâle et femelle)

doivent se trouver (même moment et même place)

→→ fécondation

• Le zygote (besoin de nutrition et protection)

1. Fécondation Externe

• SPZ et ovule se rencontrent en dehors de l’organisme des deux parents.

• Animaux aquatiques (poissons)

2. Fécondation interne

• SPZ pénètre dans l’organisme femelle et un se rend à la rencontre de l’ovocyte

• Mammifères, oiseaux

- Mammifères = déterminisme du sexe

génétique (Genetic Sex Determination, GSD), le sexe génétique (chromosomique)

- Mise en place à la fécondation

- Sexe génétique dépend du chromosome sexuel (gamète fécondant) du parent hétérogamétique.

- Mammifères : le mâle (hétérogamétique), porteur de deux gonosomes (chromosomes sexuels) →→ Y et X (système XX/XY)

- Oiseaux, reptiles = hétérogamétie femelle, les gonosomes sont nommés W et Z (système

●ZZ/ZW)

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Caryotype et anomalies chromosomiques

Le passage diploïdie-haploïdie est assurée par la méiose et la fécondation

Les gamètes doivent remplir trois conditions :

● Taille suffisante→ Apport des réserves nutritives

● Mobiles et nombreux→ Augmenter les chances de

Rencontre

● Coût de production raisonnable⇒ ANISOGAMIE⇒ Dimorphisme sexuel

Les gamètes (cellules sexuelles) Les gamètes (Haploïdes)

• Affecte les cellules de la lignée germinale

• Consiste en deux divisions consécutives à une seule phase de réplication de l'ADN :

- une cellule diploïde (2n) →→ 4 cellules haploïdes (n)

Conséquences :- Réduction de moitié du contenu génétique (2n → n)- Transmission de l’information génétique- Brassage de l’information génétique

La méiose

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• Brassage de l’information génétique • Prophase = appariement des chromosomes homologues

et recombinaisons (Crossing-over) • Echange du matériel génétique entre les chr homologues

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Prof. Ch. Hanzen- Propédeutique de l ’appareil génital mâle des ruminants

1ère semaine de développement

Segmentation, compaction et éclosion

Les grandes périodes de l’embryogénèse

4ème sem

A partir de 5ème sem

2ème et 3ème sem

• Un germe: tant la forme du zygote est encore sphérique

(jusqu’à la Fin de la 3 ème SDE)

• Embryon = organisme en Dvpt depuis la 1ère division de l’oeuf

fécondé (zygote) jusqu’au stade où les principaux organes sont ébauchés (4 à 8ème semaines)

• Fœtus = Possède une symétrie bilatérale.

→→ organisme en développement depuis la 8ème semaine

de grossesse jusqu’à la naissance.

● Ontogenèse: formation d’un nouvel individu apte à se reproduire.

• L’œuf vierge (femme) = alécithe (dépourvu de réserves)

• Œuf des oiseaux qui est très riche en vitellus = Télolécithe

(jaune d’œuf)Prof. Ch. Hanzen- Propédeutique de l ’appareil génital mâle des ruminants

Coupes utilisées en embryologie

Germe: coupes similaires au globe terrestre, le plan méridien et le

plan équatorial

Embryon : Coupes longitudinales :

* la coupe sagittale (médiane)

* la coupe par-sagittale : elle est parallèle au plan de coupe

sagittal.

• Coupes transversales : elles peuvent passer par n’importe quelle région de l’embryon tout en restant perpendiculaires au plan longitudinal.

Fœtus: la symétrie bilatérale est acquise les plans de coupes sont

de l’adulte

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• Les plans de coupes au niveau du germe sont similaires à

ceux employés pour le globe terrestre

• Coupe sagittale (médiane) : axe de symétrie de l’embryon

• coupe para-sagittale : parallèle au plan de coupe sagittal

• Coupe transversale : passer par n’importe quelle région de

l’embryon

La segmentation

•Définition: Suite de divisions cellulaires

• 1ères segmentations (au même temps que la migration)

• Passage de l’état unicellulaire à l’état pluricellulaire

• Succession de divisions mitotiques sans interphases

• Cellules qui en résultent sont de plus en plus petites

• Ces cellules embryonnaires sont appelées des blastomères

• 8 à 20 = Morula, puis apparition d’une cavité →→

Blastocoele (l’embryon prend le nom de blastula)

Evénements morphologiques et cellulaires

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Migration tubaire (ampoule tubaire à l’utérus) • Progressive • Facilitée par:

– Contractions cellules musculaires lisses

– Sécrétions muqueuses

– Mouvements ciliaires

• 1èer segmentation:

• 30-36h = plan méridional = perpendiculaire à

l’équateur et dans l’alignement avec les globules polaires (GP)

• Résultat = 2 blastomères similaires

• Clivages toutes les 20h

Caractéristiques chez l’homme • Asynchrone entre les 2 blastomères

• Le 1er selon un plan perpendiculaire à

l’équateur • Le 2ème fera selon un plan passant par

l’équateur• Segmentation totale (Holoblastique)

• Inégale

Du 4ème au 5ème jours du développement• Compaction

• A partir de 16-32 cellules (morula)

•Morula compactée (impossible d’individualiser les blastomères)

→→ Caractérisée par:

1. Mise en place de jonctions inter cellulaires (Tight et Gap

jonctions)

2. Polarisation des blastomères périphériques

3. Une paroi cellulaire épithéliale étanche se forme

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Evénements morphologiques et cellulaires Cavitation de la morula - formation du blastocyste

•Mise en place d’une cavité = blastocoele

• Individualisation des deux lignées de C

• Pôle embryonnaire

• Pôle anti-embryonnaire

Eclosion du blastocyste

• Augmentation de la taille du blastocyste

- ↑ blastocoele

- Contractions expansion rythmiques

• L’éclosion se produit à J6 et provient d’un amincissement

puis de la rupture de la ZP du fait de :

• Sécrétion par les cellules du trophectoderme de protéases

de type trypsine

• Enzymes dégrader la zone pellucide

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Gamétogenèse femelle

Ovogenèse- folliculogenèse

• Structure de l’ovaire a. Zone corticale : composée d’un épithélium ovarien, simple,

cubique et le stroma cortical (fibroblastes, myofibroblastes,

follicules et leurs dérivés)

b. Zone médullaire : tissu conjonctif lâche (vaisseaux sanguins)

Histologie de l’Ovaire

Ovogenèse et folliculogenèse au cours de la vied’après Monniaux et al., 2009

Jpc : jours post conception

Chronologie de l’ovogenèse dans l’espèce bovine

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Ovogenèse

• L’ovogenèse est le processus de la formation, de la croissance et de

la maturation du gamète femelle

• La croissance de l'ovocyte est concomitante de celle du follicule qui

le contient.

• L'ovogenèse, comme la spermatogenèse, comporte 3 phases:

- Une phase de multiplication ;

- Une phase de croissance;

- Une phase de maturation;

VIE FOETALE

NAISSANCE

PUBERTE

MENOPAUSE

Nombre d ’ovocytes6-7 106 (6ème mois)

1-2 106

300 000

Epuisement du stock

400 ovulent

FO

LL

ICU

LO

GE

NE

SE

Femme (d’après V. Gayrard, ENV Toulouse)

VIE FOETALE

NAISSANCE

14 ans

2 106 (5ème mois)

133 000

2500

FO

LL

ICU

LO

GE

NE

SE

4 ans

Vache (d’après V. Gayrard, ENV Toulouse)

-Poussée proliférative

(15e semaine au 7e mois).

- Les ovocytes primaires sont

bloqués en prophase I se la

première division méiotique

- Phase de repos de la méiose

jusqu'à la puberté, date à partir

de laquelle quelques ovocytes

primaires (5 à 15) achèvent à

chaque cycle leur première

division méiotique..

Croissance

Maturation

Ovogenèse

• 1- Phase de multiplication

• Les cellules germinales (gonocytes primaires) se

transforment en ovogonies (vie embryonnaire)

• Cette multiplication est concomitante d'une

transformation des cellules primordiales en ovocytes l.

• La division réductionnelle (1ère division méiotique; la

seconde étant qualifiée d'équationnelle ) qui mènera à

la production d'un ovocyte II (stoppée en prophase)

• 2- Phase de croissance

• La croissance de l'ovocyte débute en même temps que

la croissance du follicule

• 5 mois (vache), 6 mois (femme)

• Membrane de Slavjansky = isolement du follicule

d’autres cellules

• Etablissement des jonctions adhérentes et des

jonctions perméables ( gap)

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• 3- Phase de Maturation

• Maturation à trois niveaux:

- Nucléaire: L'achèvement de la première division

(réductionnelle ) méiotique; expulsion 1er GP, formation

du 2ème fuseau méiotique.

- Cytoplasmique : Synthèse de polypeptides (Prs)

→→ aptitude à coopérer avec le génome mâle-Membranaire.

- Membranaires

Folliculogenèse

• Ensemble des processus par lesquels un follicule

primordial se développe pour atteindre l’ovulation

(<0.1%) ou régresse par apoptose (Atrésie, 99.9%)

• Lieu : cortex ovarien

• Processus continu de la puberté à la ménopause

• Follicules primordiaux

- pool de réserve constitué pendant la vie intra-utérine

• Follicules en croissance

– Primaire – Secondaire – Tertiaire = follicule antral ou

cavitaire – Follicule de De Graaf = Pré-ovulatoire

Evolution des follicules Le follicule primordial (40 µm)

• Ovocyte I (bloqué en

prophase 1)

• Une mince couche de

cellules folliculeusesépithéliales (aplaties)

• Stock définitif constitué

vers le 7ème mois de la

vie intra-utérine

Le follicule primaire (45-55 µm)

Ovocyte I entouré d’une seule couche de cellules

cubiques

Zone Pellucide (matrice

Extra-cellulaire = lame basale)

- Reserve folliculaire

(Primordial + 1aire = +

95%)

• Taille plus importante

• Prolifération des cellules de la

granulosa (jusqu’à 20)

→ C stéroïdogène (synthèse

d’œstrogène)

• Début de formation de la

thèque interne (cellules

épithéliales)

Le follicule secondaire (Plein)(100-300 µm)

thèque

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• Taille de 300µm à 1mm

• Ovocyte I entouré de laGRANULOSA

• Cavité antrale ou antrum (liquide folliculaire)

• THÈQUE INTERNE

→ C stéroïdogène

• THÈQUE EXTERNE

• Tissu conjonctif de soutien

Follicule tertiaire (antral ou cavitaire)

(300µm à 1mm)

• Taille (20 à 25 mm)

• Prolifération intense de la

Granulosa

• Développement intense de

l’antrum (liquide folliculaire)

• Hypertrophie des cellules de

la granulosa et de la thèque

interne

Follicule de De Graaf

follicule Mûr

Atrésie folliculaire

• La folliculogenèse est un processus continu qui se

termine par la dégénérescence (ou atrésie) de plus de

99 % des follicules en croissance

• L’ovulation est un événement exceptionnel

• Follicules primaires et pré-antraux = le premier

événement de l’atrésie folliculaire est l’apoptose de

l’ovocyte

• Follicules à antrum = les cellules de granulosa qui entrent

les premières en apoptose

• Phénomène biologique complexe

• Induit par un pic de LH

• Seuls les follicule possédant des récepteurs à LH peuvent

ovuler en réponse au pic de LH

• Spontanée chez la plupart des mammifères

• Transformation méiotique de l'ovocyte,

rupture du follicule

• Déclenchement d’une ou plusieurs

ovulations (caractéristique de chaque

espèce)

L’ovulation

Résumé

• Le follicule rompu se transforme en une glande endocrine

spéciale (corps jaune)

• Disparition de la Lame B SLAVJANSKI

• Transformation des C Theque int et granulosa

• Le produit de sécrétion principal est la progestérone

Corps jaune

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GamétogenèseSpermatogenèse – Ovogenèse

La Gamétogenèse

• La gamétogénèse est le mécanisme biologique par lequel les

gamètes sont formées dans l'organisme

• Obtention à partir de cellules diploïdes des cellules haploïdes

• Gamète mâle = spermatozoïde, produit par les testicules

• Gamète féminin = ovocyte, produit par les ovaires

• Mécanisme complexe : comporte une phase de multiplication,

de croissance, de maturation et phase de différenciation des

gamètes. La phase de maturation correspond à la méiose.

• Objectif : produire des gamètes matures

• Testicules chez l’homme et Ovaires chez la femme

• Mammifères = un seul gène gonosomique, porté par le

chromosome Y est nécessaire et suffisant pour induire la

différenciation testiculaire

• C’est le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome)

• Dès les premières étapes de la différenciation gonadique

Production des hormones sexuelles stéroïdiennes : androgènes chez le

mâle et oestrogènes chez la femelle. En plus des androgènes, le testicule

foetal produit une deuxième hormone

l’AMH (Anti-Müllerian Hormone) : 2ème hormone fœtale clé

Androgènes + AMH = organes génitaux

internes et externes vont se differenciés

Chronologie de la différenciation des gonades

et du tractus génital

Migration des cellules germinales primordiales

• Les gonades se forment à partir mésonéphros

• Les ébauches gonadiques (crêtes génitales), se forment sur la

face interne du mésonéphros

• Les précurseurs des cellules germinale (PGC, Primordial Germ

Cells, PGC), migrent

et colonisent les

crêtes génitales

• Chez la femelle, l'ébauche génitale évolue plus tardivement

• L'épithélium coelomique de la crête génitale continue à

proliférer.

• Gonocytes == Ovogonies = Capital ovocytaire ce forme au

stade mbryonnaire

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Différenciation des voies génitales

- Les premières voies génitales s'édifient à partir du canal de

Wolff chez le mâle, des canaux de Müller chez la femelle

- Canaux de WOLFF == épididyme, au canal déférent, aux

vésicules séminales et au canal éjaculateur

- Femelle, en absence d’androgènes et d’AMH, les canaux de

Wolff dégénèrent

- Canaux de Müller se différencient en pavillons, oviductes,

utérus et tiers supérieur du vagin

Spermatogenèse = Gamétogenèse mâle

• Divisions et transformations des cellules germinales mâles

en spermatozoïdes (gamètes mâles matures), jusqu’à la

libération des SPZ dans la lumière des tubules séminifères

• Processus continu (renouvellement des cellules

souches = spermatogonies)

→ Depuis la puberté jusqu’’à la fin de vie

• Lieu : testicules

→ Paroi des tubes séminifères (TS)

• Durée: 74 jours chez l’homme

Phase mitotique

- Prolifération des

spermatogonies

Phase méiotique

- 2 divisions successives

(spermatide haploïde)

• Multiplication à partir des spermatogonies = cellules de réserve et

accroissement (27 j.)

• Méiose (24 j): 2 divisions cellulaires successives sans synthèse d’ADN • Spermiogénèse : métamorphose de chaque spermatide en un

spermatozoïde (23j), élongation du flagelle, élimination du cytoplasme

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Fonctions testiculaires

• 2 compartiments anatomiques et fonctionnels

• Épithélium germinal (spermatogonies) : + de 1 milliard dans les deux

testicules

• Type A: cellules souches (division homonyme) , division par mitose

• Cellule fille A renouvelle le stock des spermatogonies de type A

• 2ème cellule devient une spermatogonie du type B.