Reproduction et embryologie
Paces UE2
1re année santé
Jean Foucrier
Guillaume Bassez
EdiScience
Avant-propos
XIII
Abréviations
XV
Partie 1 : Reproduction
Chapitre 1
Généralités sur la gamétogenèse
2
1.1 Place de la gamétogenèse dans le cycle vital2
1.2 Méiose4
1.2.1 Les phases clefs de la méiose5
1.2.2 Achèvement de la méiose et bilan8
1.3 Comparaison ovogenèse / spermatogenèse10
Chapitre 2
Spermatogenèse
2.1 Organisation testiculaire17
2.1.1 Anatomie générale17
2.1.2 Les tubules séminifères, sites de la spermatogenèse17
2.2 Des gonies aux gamètes19
2.2.1 Les étapes précoces de la spermatogenèse19
2.2.2 La spermiogenèse20
2.3 Biologie des spermatozoïdes23
2.3.1 Production des gamètes mâles : données générales23
2.3.2 Acquisition du pouvoir fécondant24
Chapitre 3
Ovogenèse
31
3.1 L'ovaire, site de l'ovogenèse32
3.2 Des gonies à l'ovule32
3.2.1 Évolution générale32
3.2.2 Caractéristiques de l'ovogenèse33
3.3 Évolution folliculaire35
Chapitre 4
Contrôle endocrinien de la gamétogenèse
42
4.1 Les tissus endocriniens et leur sécrétions42
4.1.1 Le complexe hypothalamo-hypophysaire42
4.1.2 Les tissus gonadiques43
4.2 Contrôle de la spermatogenèse44
4.2.1 Les cellules somatiques, cellules cibles de la FSH et de la LH44
4.2.2 Interactions cellulaires testiculaires45
4.3 Contrôle de l'ovogenèse et de la folliculogenèse46
4.3.1 La phase folliculeuse47
4.3.2 La phase ovulatoire48
4.3.3 La phase lutéale48
Chapitre 5
Fécondation
58
5.1 Processus précédant le contact gamétique59
5.1.1 Interactions à distance59
5.1.2 La capacitation60
5.2 Contact entre les gamètes61
5.2.1 Fixation des spermatozoïdes à la zone pellucide62
5.2.2 La réaction acrosomique63
5.2.3 Liaison à la membrane plasmique ovocytaire et fusion64
5.3 Conséquence immédiate de la fécondation : l'activation ovocytaire66
5.3.1 Le signal calcique66
5.3.2 La réaction corticale66
5.3.3 Achèvement de la méiose67
5.3.4 Formation et fusion des pronoyaux67
Chapitre 6
Étapes de l'embryogenèse
76
6.1 Généralités76
6.2 La segmentation79
6.3 La gastrulation80
6.4 L'organogenèse85
Chapitre 7
Développement de vertébrés : données générales
92
7.1 Étapes précoces du développement chez les amphibiens92
7.1.1 L'oeuf vierge92
7.1.2 Fécondation93
7.1.3 Segmentation (ou Clivage)94
7.1.4 Gastrulation96
7.1.5 Organogenèse98
7.2 Spécification des structures corporelles : rôle des gènes Mox102
7.2.1 Caractéristiques générales102
7.2.2 Expression du code Hox et ses conséquences103
Chapitre 8
Les acteurs moléculaires privilégiés de l'embryogenèse
116
8.1 Constituants matriciels117
8.1.1 Les GAGs et protéoglycannes matriciels117
8.1.2 Collagènes118
8.1.3 Fibronectine et laminine118
8.2 Molécules membranaires120
8.2.1 Molécules impliquées dans des fonctions d'adhérence120
8.2.2 Molécules membranaires assurant des communications intercellulaires125
8.3 Facteurs de transcription126
8.3.1 Facteurs à homéodomaine126
8.3.2 Protéines à doigt de zinc127
8.3.3 Protéines à hélice-boucle-hélice127
8.3.4 Facteurs de transcription à boîte T128
8.3.5 Facteurs à domaine HMG128
8.4 Facteurs de croissance128
8.4.1 Famille du TGFß128
8.4.2 Famille des FGF129
8.5 Autres familles moléculaires129
8.5.1 Molécules diffusibles130
8.5.2 Molécules membranaires130
8.5.3 Molécules antagonistes de facteurs d'induction131
Chapitre 9
Déterminations embryonnaires : données générales
139
9.1 Induction et compétence 139
9.1.1 Champs morphogénétiques140
9.1.2 Notion d'induction141
9.1.3 Notion de compétence142
9.2 Les signaux inducteurs144
9.2.1 Modes de transmission des signaux144
9.2.2 Réception des signaux inducteurs et ses conséquences145
9.2.3 Principales voies de signalisation146
9.3 Détermination du système nerveux149
9.3.1 Nécessité d'un contact entre ectoderme et cordomésoderme149
9.3.2 Nature de l'induction neurogène : une induction par défaut150
9.3.3 L'induction neurale est régionalisée selon l'axe antéro-postérieur150
9.4 Induction et organogenèse152
9.4.1 Organogenèse de l'oeil des Vertébrés152
9.4.2 Organogenèse de l'appareil urinaire chez les Vertébrés153
Chapitre 10
Lignage et différenciation cellulaires - Apoptose
162
10.1 Notions de cellules souches163
10.1.1 Les différents types de cellules souches163
10.1.2 Définitions et caractéristiques des cellules souches165
10.2 Le lignage cellulaire166
10.2.1 Exemples pris chez les Invertébrés167
10.2.2 Cas des Vertébrés167
10.3 Différenciation cellulaire168
10.3.1 Mise en place d'un phénotype différencié168
10.3.2 Plasticité de l'état différencié169
10.3.3 Maintien de l'état différencié171
10.4 Mortalité cellulaire et développement171
10.4.1 Les deux modalités de mort cellulaire171
10.4.2 Déroulement du processus apoptotique172
10.4.3 Rôles de l'apoptose au cours de l'embryogenèse176
Chapitre 11
Notions d'annexes embryonnaires
186
11.1 Oeufs et réserves vitellines186
11.2 Annexes embryonnaires chez les Vertébrés « supérieurs »188
11.2.1 La vésicule vitelline188
11.2.2 L'amnios188
11.2.3 L'allantoïde189
11.2.4 Le placenta190
Chapitre 12
Première semaine du développement - Segmentation et formation du blastocyste
195
12.1 Modifications de l'organisme maternel196
12.2 Segmentation (ou clivage)196
12.3 Compaction198
12.4 Cavitation et formation du blastocyste200
12.5 Phénomènes pré6implantatoires201
12.5.1 Migration de l'oeuf201
12.5.2 Éclosion201
Chapitre 13
Manifestations durant la seconde semaine du développement
208
13.1 L'implantation utérine : premier dialogue entre la mère et l'embryon208
13.1.1 Notion de fenêtre implantatoire209
13.1.2 L'endomètre209
13.1.3 Les hormones210
13.1.4 Les cytokines et les facteurs de croissance210
13.1.5 L'adhérence et l'enfouissement dans l'endomètre212
13.1.6 Angiogenèse - implantation et début de la placentation212
13.2 Évolution embryonnaire : Formation du disque embryonnaire ; embryon didermique213
13.3 Évolution des dérivés extra-embryonnaires213
13.3.1 Formation de la cavité amniotique213
13.3.2 Formation de la vésicule vitelline215
Chapitre 14
Mise en place des trois feuillets et évolution des annexes
223
14.1 Gastrulation224
14.1.1 Formation de la ligne primitive224
14.1.2 Mise en place des 3 feuillets225
14.2 Différenciation des territoires mésodermiques227
14.2.1 Formation de la corde227
14.2.2 Mésoderme para-axial et initiation de la somitogenèse229
14.2.3 Mésoderme intermédiaire et latéral231
14.3 Différenciation de l'ectoderme et de l'endoderme232
14.4 Évolution des formations extra-embryonnaires232
14.4.1 Développement du trophoblaste232
14.4.2 Formation des villosités placentaires234
Chapitre 15
Délimitation et organogenèse précoce
241
15.1 Délimitation241
15.1.1 Délimitation longitudinale242
15.1.2 Délimitation transversale244
15.2 Différenciation de l'appareil circulatoire embryonnaire et extra-embryonnaire245
15.2.1 La formation des vaisseaux245
15.2.2 La formation des cellules sanguines247
15.3 Différenciation neurale247
15.3.1 La neurulation247
15.3.2 Les crêtes neurales250
Chapitre 16
Développement du placenta
259
16.1 Devenir de la muqueuse utérine formation des caduques260
16.2 Évolution du placenta261
16.2.1 Apport tissulaire maternel et foetal à la structure placentaire261
16.2.2 L'arborisation et l'organisation des villosités261
16.3 Les principales fonctions placentaires262
16.3.1 Circulations placentaire et maternelle263
16.3.2 Barrière placentaire264
16.3.3 Les échanges placentaires265
16.3.4 Activité endocrine du placenta265
16.4 Tolérance immunitaire foeto-maternelle266
16.4.1 Tolérance du foetus par la mère267
16.4.2 Tolérance de la mère par le foetus268
Partie 4 : Anomalies du développement
Chapitre 17
Problèmes liés à la féondation
276
17.1 Anomalies dans la production des gamètes277
17.1.1 Anomalies dans la production des gamètes mâles277
17.1.2 Anomalies dans la production des gamètes féminins279
17.2 Anomalies affectant le transit et la rencontre des gamètes279
17.2.1 Absence de survie279
17.2.2 Incompatibilité immunologique280
17.3 Anomalies lors de la fusion gamétique280
Chapitre 18
Facteurs embryonnaires et maternels affectant le développement
286
18.1 Facteurs génétiques286
18.1.1 Anomalies chromosomiques286
18.1.2 Anomalies géniques290
18.2 Les défauts d'implantation293
18.2.1 Absence d'implantation293
18.2.2 Implantations ectopiques293
Chapitre 19
Facteurs exogènes susceptibles d'affecter le développement précoce
299
19.1 Caractéristiques générales299
19.2 Agents physiques300
19.2.1 Radiations ionisantes - Rayons X300
19.2.2 Période d'exposition300
19.3 Agents chimiques301
19.3.1 Les vitamines301
19.3.2 Les hormones302
19.3.3 Les médicaments302
19.3.4 L'alcool304
19.3.5 Le tabac304
19.3.6 Les drogues304
19.3.7 Les polluants305
19.4 Agents biologiques305
19.4.1 Virus305
19.4.2 Infections parasitaires307
19.4.3 Infections bactériennes308
Annexes
Chapitre 1
Déterminisme génétique du développement chez la drosophile
314
1 Les gènes de polarité314
2 Les gènes de segmentation316
3 Les gènes sélecteurs homéotiques318
Chapitre 2
Déterminations embryonnaires précoces : axes de symétrie et centre organisateur chez les Amphibiens
320
1 Mise en évidence de l'importance de la région dorsale embryonnaire320
2 Expérience historique de Spemann et Mangold (1924)321
3 Détermination du centre de Spemann324
4 Mise en place du centre de Nieuwkoop, inducteur du centre de Spemann326
5 Régionalisation du patron mésodermique selon l'axe dorso-ventral328
Glossaire
331
Index
345