PACES Amiens 2010/2011 – 2010/2011 – UE2 – UE2 – Embryologie – Embryologie – La première semaine de développement
CHAPITRE 3 : La première semaine de développement Introduction : -
Elle englobe la fécondation L’œuf féconder connait une période de vie libre dans les voies génitales féminines féminines.. L’œuf baigne dans le fluide tubaire, il va migrer migrer du du tiers latéral de la trompe jusqu'à la cavité utérine ou il s’implantera à la fin de la première semaine. semaine. Pendant ce temps le développement de l’œuf est assuré par des facteurs ovocytaire stocker pendant l'ovogénèse. l'ovogénèse . Pendant la première semaine l’œuf subit la segmentation segmentation.. L’implantation dépend des hormones maternelles.
I/ Les modifications de l’organisme l ’organisme maternel -
L’on considère que le première semaine commence le jour de l’ovulation (J (J 14) 14) et se termine donc 7 jours plus tard à J 21 du cycle menstruel. - Théoriquement à ce stade le zygote n’a aucune influence sur l’organisme maternel. maternel. - « Ceci va sans dire, mais ça va mieux en le disant ». Les modifications qui se produisent chez la femme sont donc celles d’un d’ un cycle normal. - Aucun signe clinique fonctionnel, fonctionnel, c’est pourquoi pendant pendant cette période on considère que toute femme qui a une vie sexuelle active et sans moyen de contraception est potentiellement enceint pour ne pas donner un traitement médical qui détruirait le zygote. A/ L’influence hormonale -
Phase pré ovulatoire production d’œstrogènes par le follicule dominant. Phase post ovulatoire production d’œstrogènes + progestérone par le corps jaune.
B/ Influences sur l’organisme l ’organisme maternel Le transit tubaire : il repose r epose sur des modifications au niveau de la trompe (ou oviducte). - Sous l’influence d’hormone (oestro(oestro-progestative) l’épithélium tubaire (cylindrique (cylindrique cillé et sécrétoire) produit un liquide le flux péritonéo-tubo-u péritonéo-tubo-utérin térin - Activation des battements ciliaire, ciliaire, battements synchronisé qui s’effectuent vers la cavité utérine - Le péristaltisme tubaire : Le muscle tubaire est organisé en 2 couches (une couche interne parallèle à l'oviducte et une couche externe longitudinale) et son épaisseur s’accroit de l’extrémité tubaire jusqu'à la zone intra-murale. intra-murale. Des ondes de contraction coordonnées se propagent du tiers latéral vers la cavité utérine.
Toutes ces modifications permettent permette nt au zygote d’avancer vers la cavité utérine.
L’utérus : est un organe creux dont la lumière est virtuel car en réalité les parois se touchent. - Il se compose de dedans en dehors : + Muqueuse utérine = endomètre = épithélium de revêtement cylindrique simple + TC sous-jacent contenant des glandes + Muscle utérin = myomètre qui est un muscle lisse disposer en 3 couches complexe + Membrane séreuse péritonéale - Au début du cycle s’il n’y à pas eu fécondation le corps jaune dégénère baisse des hormones.. Ce qui produit une hémorragie incoagulable (car une production locale hormones d'enzyme détruit les protéines de la coagulation) qui entraine les 4/5 de la muqueuse utérine.. Provoque les règles qui durent 3 à 5 jours et contiennent 50 à 60 cc. utérine cc. L’évolution d’un nouveau follicule qui produit des œstrogènes entraine la cicatrisation de l’endomètre qui suite à de nombreuse mitose recommence à croitre pour atteindre Page 1 sur 6 sur 6
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le 14 J environ 3 mm. mm. Après l’ovulation l’endomètre est soumis à la double influence hormonale des œstrogènes et de la progestérone il s’épaissi encore, mais se sont surtout les glandes qui se développe et se mettent à sécréter . Les secrétions sont constituées de mucigène, mucigène, de glycogène et de glycoprotéines. Le TC devient de plus en plus vascularisé avec des vaisseaux repliés sur eux même et prend un aspect blanc, œdémateux (beaucoup de liquide interstitiel). II/ Les modifications du zygote z ygote Les modifications que subit le zygote sont concomitantes à celles des voies génitales féminines évoquées précédemment. Le zygote subit le transite tubaire et la segmentation Après cette segmentation il arrivera arrivera dans la cavité utérine ou il s’implantera s’implantera et deviendra blastocyste. A/ La segmentation Elle commence dès la fin de la fécondation. fécondation. C’est le processus au cour duquel cour duquel les blastomères subissent des mitoses mit oses successive ceci sans pour autant que la taille du zygote toujours entourer de la ZP n’augmente (donc la taille des blastomères diminue). Au départ ces mitoses sont asynchrones du fait des tailles t ailles différentes des cellules. -
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De 8 à 16 blastomères les cellules ont un arrangement lâche et sont juste relier par des jonctions communicantes (gap junctions), pas différencié, pas polarisé, à ce stade chaque cellule peut être à l’origine l’ origine d’un embryon. Elles sont équivalentes (totipotentes : chacune peut reconstituer un embryon). Au stade 16 cellules le zygote prend le nom de morula morula.. Les premiers signes de différentiations apparaissent.
B/ La compaction de la morula Les premiers signes de différentiation sont topographiques : - Cellules en périphérie sont aplaties micromères - Cellules au centre sont sphérique macromères Les cellules périphérique développent entre elles des jonctions serrées ce qui permet d’isoler la la morula du milieu extérieur, les cellules centrales quant à elle continuent à développer des gap juctions. Le phénomène de compaction est initié par la redistribution de la E-Cadhérine qui se trouve sur la membrane plasmique des blastomères, et s’accompagne d’une différenciation des moyens de jonction. -
4 blastomères environ 48h après l’ovulation (J (J 16) 16) (ampoule (ampoule tubaire) tubaire) 8 blastomères environ 72h après l’ovulation (J (J 17) 17) (segment (segment isthmique) isthmique) 16 blastomères environ 96h après l’ovulation (J (J 18) 18) (région (région intra-murale intra-murale)) 32 blastomères (J 19) 19) (arriver dans l’utérus l’utérus)) l’œuf l’œuf devient blastocyste
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C/ Transformation de la morula en blastocyste Au 5ème jour post-ovulatoire post-ovulatoire l’œuf arrive dans la cavité utérine et se met à absorber les liquides de la cavité, parallèlement les cellules périphérique se multiplient rapidement beaucoup plus vite que les cellules internent. L’absorbation et la multiplication des cellules périphériques (cellules ( cellules trophoblastiques) trophoblastiques) créent une cavité (cavité blastocœle), blastocœle), dès l’or l’œuf prend l’œuf prend le nom de blastocyste blastocyste.. Les cellules internes constituent une masse embryonnaire = bouton embryonnaire, embryonnaire, qui définit le pôle embryonna embryonnaire ire : - Le trophoblaste donnera le placenta et ses annexes - L’ L’embryon embryon se développera à partir du bouton embryonnair embryonnaire e Le phénomène de cavitation repose sur la pompe sodium – sodium –potassium potassium Tout ceci engendre une pression sur la ZP qui va s’ouvrir sous l’action d’une enzyme : la strypsine contenue dans les cellules trophoblastiques. C’est l’éclosion (ou hatching en anglais). Le blastocyste ainsi libérer va connaitre une période de vie libre dans la cavité utérine. D/ L’implantation du blastocyste Après une période de vie vie libre dans la cavité utérine, l’œuf s’implante dans l’endomètre. Au ème 7 jour de développement développement,, le trophoblaste trophoblaste du pôle apical vient au contact de l’épithélium endométrial. Ce phénomène se fait généralement à la partie supérieure de la paroi utérine postérieure.. C’est la phase d’apposition. postérieure d’apposition. Le trophoblaste se différencie en deux contingents : - Le cytotrophob c ytotrophoblaste laste : cellules cubiques - Le syncytiotropho syncytiotrophoblaste blaste : constitué d’une masse cytoplasmique plurinucléée, il reste en contact avec le cytotrophoblaste Dans un premier temps, le blastocyste s’est accolé de façon instable à l’épithélium grâce à des microvillosités qui s’engrainent avec les pinopodes, pinopodes, proprusions des cellules épithéliales. Les pinopodes sont caractéristiques d’une période relativement courte (2 à 3 jours de J 19 à J 21 du cycle) = fenêtre d’implantation. d’implantation. Ils se sont mis en place sous l’influence l’influence de la progestérone. Les traitements utilisés en AMP accélèrent l’apparition l ’apparition de ces pinopodes, le timing de la fenêtre fenêtre d'implantation est donc légèrement modifier. Selon certains auteurs ces pinopodes avec leurs activée de pynocytose du liquide utérin, créèrent un sorte de dépression qui aiderais le blastocyste à s'accoler. D'autres auteurs mettent en évidence l'inter digitation de ces pinopodes et des microvillosités du syncytiotrophoblaste. L’accolement est stabilisé par la production de molécu molécules les d’adhérence : Page 3 sur 6 sur 6
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Les héparan-sulfate-protéog héparan-sulfate-protéoglycanes lycanes Les cadhérines Les intégrines
Un dialogue se met en place entre le blastocyste et l’organisme maternel par l’intermédiaire de cytokine : - L’endomètre produit une hormone : l’HB-EGF l’HB-EGF (Heparin binding épithélial growth factor) - L’épithélium utérin produit des LIF (Leukemia inhibitory factor) sous l’influence des œstrogènes. - Le blastocyste produit des interleukines 1 α et β qui se fixent sur les récepteurs de l’épithélium, déclenchant ainsi la production d’intégrine, d’intégrine, qui permet la stabilisation de l’adhésion. Les interleukines sont produites produites également au niveau du blastocyste. Elles agissent également sur le trophoblaste et active la production d’HCG d’HCG par le tissu. (Hormone gonadotrophique corionique). - La LIF stimule le gène de l’HCG l’HCG chez le blastocyste. - La sécrétion de CSF1 (Colony Stimulating Factor) Factor) également appeler MCSF(Macrophage Colony Stimulating Factor) augmente au cours de la seconde phase du cycle, et plus encore durant le premier trimestre de grossesse. Le CSF1 joue un rôle dans l’implantation, puis dans la nidation et la croissance de l’œuf.
1 : Bouton embryonnaire 2 : Zone pellucide 3 : Trophoblaste 4 : Blastocoele
1 : Ovaire 2 : Trompe 3 : Endomètre 4 : Myomètre 5 : Cavité utérine A : Ovule imprégné, jour 0 B : Stade bicellulaire, bicellulai re, jour 1 C : Stade quadricellulaire, jour 2 D : Stade huit cellules, jour 3 E : Morula (16 cellules), jour 4 F : Blastocyste libre (après le hatching), jour 6
Remarques et conclusions : -
Les cellules souches : Au stade 4-5 blastomères les cellules sont totipotentes et peuvent tous être à l’origine d’un embryon.
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Au stade morula les cellules du bouton embryonnaire sont des cellules souches embryonnaires humaine et peuvent être à l’origine de n’importe quel organe organe (cellule (cellule pluripotentes)) pluripotentes Chez l’adulte dans certains organes on peut trouver des cellules multipotentes que l’on peut reprogrammer pour former des cellules souches pluripotentes Les IPS (Cellules souches pluripotentes induites) 4 gènes de départ OCT4, SOX2, KLF4 et C-MYC. Grossesse gémellaire : Les vrais jumeaux, dits monozygotes, se mettent en place au cours de la 1ère semaine. + Premier cas : juste après la fécondation, les deux premiers blastomères sont totipotents. Ils peuvent évoluer chacun pour leur propre compte. Chaque blastomère donne une morula puis un blastocyste possédant un placenta et une cavité amniotique. La grossesse sera bichoriale (deux placentas) et biamniotique. (Deux cavités amniotiques). + Deuxième cas : quand on arrive au stade de la masse cellulaire interne, celle-ci peut se diviser en deux parties : chaque groupe de cellules pourra être à l’origine d’un embryon. Un seul blastocyste, donc un seul placenta. Elle est donc monochoriale mais biamniotique car au cours de la 2ème semaine la cavité amniotique apparaît au sein de la masse cellulaire interne. Autonomie de l’œuf jusqu’à J21 : on peut imaginer des techniques d’assistance médicale à la procréation reposant sur la fécondation in-vitro. in-vitro. (L’œuf peut survivre in-vitro in-vitro quelques jours). Synchronisation, conjonction des phénomènes nécessaires pour l’implantation. D’où fragilité de l’œuf l’œuf fécondé. Pourcentage d’œufs fécondés s’implantant : 50%. Dans la quasi-totalité des cas, la femme ne se rend pas compte de la grossesse débutante ayant échoué (Règles à la fin du cycle). Cette absence d’implantation peut être due à une anomalie chromosomique chromosomique de l’œuf ou à une anomalie de l’endomètre (pas prêt à recevoir l’œuf). On opère une distinction avec les cas de stérilité stricts : ce n’est pas un problème de fécondation mais d’implantation. Sur le plan médical, la prise en charge est donc différente. La pilule du lendemain lendemain : elle accélère accélère le transit tubaire tubaire et perturbe la préparation de l’endomètre. Aberration chromosomique en mosaïque : beaucoup de mitoses au départ. Ces premières mitoses sont instables et un accident dans la mécanique de division cellulaire peut survenir. Une seule partie des cellules présentent cette aberration. aberration. A l’inverse, on peut voir des corrections d’aberrations chromosomiques. chromosomiques. Ex : à la fécondation on obtient un zygote trisomique 15. Lors des divisions, le chromosome 15 supplémentaire est éliminé : retour à un caryotype normal. Ce phénomène peut être à l’origine de pathologie : en effet il peut rester deux 15 de la même origine (paternelle ou maternelle) certains gènes soumis à empreinte génomique ne peuvent pas s’exprimer. Anomalies d’implantations : + Dans la partie basse de l’utérus : le placenta risque de gêner le bébé à l’accouchement = placenta prævia + En dehors de l’utérus : + Dans la cavité péritonéale + Au niveau de l’ovaire + Dans la trompe (plus fréquent) ri risque sque de rupture de l’artère utérine : urgence médicale. Toute femme en période post ovulatoire (J14 – (J14 – J28) avec une activité sexuel sans contraception doit être considérer comme potentiellement enceinte pour les prescriptions médicales.
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