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date de publication27.03.2017
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DEVELOPPEMENT DU FOIE

ventral

De la 5e à la 8e semaine

Le foie est issu de l’entoblaste de l’intestin primitif antérieur son développement débute à la fin de la quatrième semaine, début de la cinquième semaine il y a alors émergence d’un bourgeon ventral par prolifération de cellules entoblastiques qui migrent et s’étendent dans la région ventrale appelée septum transversum (tissu mésenchymateux) sous la région cardiaque (cf cours précédent). Il y a alors interaction entre les cellules mésenchymateuses et les cellules épithéliales de l’entoblaste.


Prolifération de cellules entoblastiques dans le septum transversum

Intestin primitif anterieur


Les cellules entoblastiques ayant migré sont à l’origine des hépatocytes et vont pénétrer dans le septum transversum ou l’on retrouve le réseau vasculaire constitué des veines vitellines qui se raccordent au tube cardiaque. La circulation hépatique est issue des anastomoses formées entre les deux veines vitellines et la veine ombilicale.


Bourgeon vésicule biliaire

Bourgeon hépatique

Cordon ombilical

Intestin primitif


On a ensuite formation des lames hépatiques qui correspondent à des travées de 7 à 8 cellules entoblastiques (hépatocytes) qui s’infiltrent dans le mésoblaste au niveau du septum transversum. Les lames hépatiques correspondent à l’architecture du foie fœtale, à l’âge adulte on ne parle plus de lame hépatique, chaque cellule est bien séparée des autres. Chaque lame hépatique est entourée par un réseau de capillaires formé à partir des deux veines vitellines et veines ombilicales appelés sinusoïde. Entre chaque cellule hépatique au sein d’une lame hépatique on trouve également des canaux biliaires correspondant à des ramifications provenant du bourgeon de la vésicule biliaire.

Le foie se développe et rempli presque totalement le septum transversum à l’exception de la partie toute antérieure qui n’est pas colonisée et formera ultérieurement le ligament falciforme.

INITIATION BOURGEON HEPATIQUE

Ventral endoderm = entoblaste de l’intestin primitif à droite

Il y a coopération entre les cellules mésoblastiques et entoblastiques pour initier et permettre la croissance du bourgeon hépatique. Les cellules du mésoblaste du septum transversum expriment des facteurs génétiques tels que BMP4 impliquée dans l’expression d’un facteur de croissance GATA-4 au niveau des cellules entoblastiques. Cette voie de signalisation fait également appel à des facteurs FGF issus du mésoblaste cardiaque. L’association BMP4/FGF (voir BMP2) permet l’expression de gènes d’initiation hépatique au niveau de l’entoblaste comme GATA4, c’est pour cela que le bourgeon hépatique commence à pousser en position ventrale. Si on bloque cette voie des BMP (antagonistes : Noggin et Chordin), on n’aura pas initiation d’un bourgeon hépatique mais initiation d’un bourgeon pancréatique par défaut. L’expression de BMP4 change donc le phénotype des cellules entoblastiques pour qu’elles puissent former un bourgeon hépatique.

Observation sur des coupes d’un embryon de souris de l’expression des ARNm des gènes responsables de l’initiation du bourgeon hépatique

Image de gauche =la flèche du haut désigne l’entoblaste, la flèche du bas désigne l’expression de BMP4 dans le septum transversum (mésoblaste).

Image de droite= la flèche désigne l’expression de GATA-4 au niveau du mésoblaste cardiaque. On remarque également que GATA-4 s’exprime au niveau de l’entoblaste de l’intestin primitif (coloration bleu en haut)

VASCULARISATION HEPATIQUE

  1. Les cellules entoblastiques du bourgeon hépatique s’infiltrent dans le septum transversum ou se trouve le lit vasculaire issu des nombreuses anastomoses des veines vitellines (partie proximale, partie moyenne, partie distale) et des veines ombilicales. Ce lit vasculaire est responsable de la vascularisation hépatique par l’intermédiaire du système porte et des sinusoïdes intra-hépatiques.



  1. On a anastomose de la veine vitelline droite avec la veine ombilicale droite et de la veine vitelline gauche avec la veine ombilicale gauche



  1. La veine ombilicale gauche va s’anastomoser avec les veines vitellines et former la partie intra-hépatique appelée le canal d’arantius ou ductus venosus présent uniquement pendant la vie fœtale. A la naissance il s’oblitère, la veine ombilicale n’étant plus irriguée et c’est le système porte et les veine sus-hépatiques qui prennent le relais.



  1. Il y a ensuite régression de la veine ombilicale droite en totalité, régression de la partie proximale de la veine ombilicale gauche mais persistance de sa partie distale. Au niveau des veines vitellines il y a persistance des anastomoses proximales (des 2 veines), régression des parties moyenne et distale de la veine vitelline droite. Ensuite la veine porte sera obtenue à partir des anastomoses moyennes des deux veines vitellines et des parties moyenne et distale de la veine vitelline gauche.

HISTOLOGIE

Coupe de foie centrée sur un espace porte


Canal biliaire

Branche de l’artère hépatique

Branche de la veine porte


Architecture d’un espace porte

Gros vaisseau avec lumière large= branche veine porte

Petit vaisseau avec paroi épaisse= branche artère hépatique

Au bord de l’espace porte un canal avec un épithélium unistratifié, homogène = canal biliaire

On retrouve toujours ces trois types de vaisseaux sinon :

-atrésie des voies biliaires = absence du canal biliaire

-prolifération anormale canaux biliaires (pathologies ciliaires ex= polykystoses, syndrome de Meckel)

Coupe de foie non centrée sur un espace porte


Hématies fœtales

Lame hépatique


Cellules violettes= hépatocytes formant les lames hépatiques

Cellules rouges= hématies formant les sinusoïdes entre les lames hépatiques

Les canalicules biliaires sont virtuels et ne sont visibles qu’en cas de thrombose

MISE EN PLACE INTESTIN GRELE ET COLON

L’intestin primitif moyen donne le 1/3 inferieur du duodénum, l’intestin grêle, le caecum, le colon ascendant et les 2/3 droits du colon transverse.

L’intestin primitif postérieure donne le 1/3 gauche du colon transverse, le colon descendant, le sigmoïde, le rectum et une partie du canal anal.

L’intestin moyen est en contact transitoire avec la vésicule ombilicale par l’intermédiaire du canal vitellin formant une hernie physiologique visible jusqu’à la 10e semaine de développement (12e semaine d’aménorrhée).


Hernie physiologique

Rotation de 90°


Cette hernie physiologique est nécessaire au développement et à l’élongation des anses intestinales. En effet c’est dans cette hernie physiologique que va avoir lieu l’élongation des anses de l’intestin grêle, la cavité abdominale étant encore trop étroite pour cela.

Initialement l’intestin grêle formé par l’anse intestinale primitive reliée transitoirement au canal vitellin et qui possède une partie craniâle ou rostrale et une partie caudale. A partir de la fin de la 4e semaine début 5e semaine, l’anse intestinale primitive subit une première rotation de 90° dans le sens horaire des aiguilles d’une montre à l’intérieure de la hernie physiologique (flèche rouge).

Cette rotation a pour conséquence de positionner la partie craniâle à droite de l’embryon et la partie caudale à gauche. On a donc horizontalisation de l’anse primitive. La partie craniâle formera essentiellement l’intestin grêle alors que la partie caudale formera le colon, le rectum et la partie interne du canal anal.

Il apparait rapidement un renflement à la partie caudale de l’anse primitive qui formera le caecum qui va délimiter l’intestin grêle par rapport au colon.


Apparition du caecum

Rotation de 180° horaire


L’anse primitive s’allonge, commence à former les anses intestinales et en même temps subit une nouvelle rotation de 180° entre la 5e et la 8e semaine de développement. La cavité abdominale de l’embryon est alors assez grande pour permettre aux anses qui s’allongent de retourner à l’intérieur et d’acquérir leur position presque définitive. La racine du mésentère du duodénum croise alors celle du colon faisant passer en position antérieure l’intestin grêle et en position postérieure le colon.

L’intestin grêle est alors pratiquement formé mais le colon lui n’est formé que du caecum, du colon transverse et du colon descendant. Le caecum à ce moment-là est situé dans le cadrant supérieur droit de la cavité abdominale et ce n’est que vers la fin de la 8e semaine avec l’allongement du colon qu’il va descendre dans le cadrant inferieur droit (flèche rouge), à ce moment la apparait le colon ascendant. L’intestin est entièrement formé et dans sa position définitive.


Descente du caecum dans le quadrant inferieur droit pour former le colon transverse


On a donc en tout une rotation de 270° pour donner la position anatomique définitive de notre intestin.

VASCULARISATION

Rappels sur la vascularisation des organes digestifs

La vascularisation du colon s’effectue par des branches issues de l’aorte.

-L’estomac, le foie et la rate issu de l’intestin primitif antérieur vont être vascularisés par des vaisseaux issus du tronc cœliaque soit l’artère gastrique gauche (la branche droite étant une ramification de l’artère hépatique), l’artère hépatique et l’artère splénique.

-L’intestin grêle est vascularisé par l’artère mésentérique supérieure.

-Le colon est vascularisé par l’artère mésentérique inferieure.

-La partie distale du colon sigmoïde et le rectum sont vascularisés par l’artère sigmoïdienne (branche de l’artère mésentérique inferieure) et par l’artère rectale (branche de l’artère iliaque interne).

Mise en place de la vascularisation des organes digestifs

Au cours du développement de l’intestin grêle les vaisseaux qui sont situés dans le mésentère suivent passivement les mouvements de rotations des anses intestinales. Le mésogastre dorsal de l’estomac se développe pour former le grand épiplon dans lequel se développe la rate, il est relié au mésentère dorsal de l’intestin primitif au cours de l’allongement des anses intestinales. Le duodénum et le jéjunum donnent l’impression de venir perforer le mésocolon au cours des rotations car le tissus mésenchymateux vient recouvrir les anses intestinales et ses deux bords.

Fusion des différents mésoblastes et passage d’organes initialement intra-péritonéaux à rétro-péritonéaux secondaires.

Organes intra-péritonéaux= estomac, colon transverse, intestin grêle, sigmoïde

Organe initialement intra-péritonéaux et secondairement rétro-péritonéaux= Pancréas, duodénum, colons ascendant et descendant (Perte des « languettes » de péritoine, accolant ainsi ces 2 parties du colon à la paroi postérieure de l’embryon les faisant passer en position rétro-péritonéale).

Le rectum et canal anal ont toujours été rétro-péritonéaux.

SITUS INTESTINAL

Le situs intestinal normal correspond à la position anatomique normale des intestins (situs solitus). Le caecum et l’appendice dans le cadrant inferieur droit, les anses du jéjunum sont horizontalizées et les anses de l’iléon verticalisées.


Iléon

Colon

Jéjunum


S’il y a une anomalie de rotation on parle de mésentère commun complet ou incomplet.

  • Un mésentère commun incomplet correspond à une rotation non totale, l’appendice est alors médian, le colon centré à gauche et l’intestin grêle réparti sur l’ensemble de la cavité péritonéale.


Intestin grêle

Appendice




  • Un mésentère commun complet présente un appendice totalement à gauche on a donc une séparation physique entre le colon à gauche et l’ intestin grêle à droite (sur la photo on a un cas particulier de mésentère commun incomplet dans le cadre d’une hétérotaxie abdominale avec inversion complète entre la droite et la gauche de tous les organes abdominaux foie et vésicule biliaire compris)


Intestin grêle

Colon


Les anomalies de situs sont assez fréquentes dans certains syndromes dus à des anomalies génétiques ou chromosomiques.

CLOISONNEMENT DU CLOAQUE

Entre la 5e et la 8e semaine

Le cloaque, correspondant à l’extrémité de l’intestin postérieur, est une poche qui reçoit l’abouchement du rectum et de l’allantoïde (qui fait aussi partie du cordon ombilical).

Ce cloaque va se cloisonner, par prolifération du mésenchyme environnant et formation d’un éperon ou septum urorectal de mésenchyme qui va séparer le cloaque en une partie ventrale correspondant au système urogénital et une partie dorsale correspondant à la partie anale.

Ce cloisonnement se réalise à la fois latéralement par les plis de Rathke latéralement et longitudinalement (de bas en haut) par les plis de Tourneux.


Plis de Rathke (septum latéraux)

Pli de tourneux = septum urorectal


Parallèlement la membrane cloacale est elle-même séparée en deux. Il y a formation d’une membrane anale et d’une membrane urogénitale. Entre les deux le mésenchyme issu des plis de Tourneux et de Rathke forme le périnée qui sépare les organes génitaux de l’anus chez le garçon comme chez la fille.

FORMATION DU CANAL ANORECTAL

Une fois cloisonné le rectum s’abouche a l’extérieur de l’embryon par le canal anorectal. Ce canal anorectal est formé de deux tissus un qui provient de l’extérieur donc d’origine ectoblastique symbolisé par la fossette annale et un provenant du rectum donc d’origine entoblastique. Les deux tissus sont séparés par la membrane anale jusqu’à ce qu’elle se rompe au cours de la 8e semaine.

Initialement le canal anal est perméable puis il va transitoirement s’oblitérer par prolifération de cellules entoblastiques. Des cellules musculaires issues des somites sacrées en regard vont alors migrer et venir coloniser la paroi du canal anal pour former les muscles pectinés. Secondairement le canal anorectal se reperméabilisera pour former la structure anale définitive avec l’anus entouré de muscles pectinés.

PHYSIOLOGIE INTESTINALE

L’intestin est le lieu de la digestion, et pour qu’il y ait digestion il faut qu’il y ait assimilation du contenu intestinal. Celle-ci s’effectue tout le long de l’intestin grêle. On a donc une progression du contenu de l’intestin grêle gérée par des contractions autonomes. L’alternance des phases de contraction et de relaxation qui permet l’avancée du contenu gastrique est appelée péristaltisme.

L’innervation de l’intestin grêle est assurée par les branches du nerf vague X, celle du colon par les plexus sous-muqueux de Meissner et les plexus myenterique d’Auerbach ainsi que de ganglions parasympathiques issus de la moelle sacrée entre S2 et S5.

Sur l’illustration l’intestin apparait de couleur verte au niveau du colon car les voies digestives contiennent chez le fœtus in utero du méconium qui apparait au début du deuxième trimestre celui-ci est constitué de mucus sécrété par le colon et est coloré dans le colon par les sécrétions biliaires (dans le jéjunum le méconium n’est pas coloré et apparaît de couleur jaunâtre).

Avant 22 semaines d’aménorrhée, le sphincter anal est perméable donc le fœtus rejette du méconium que l’on peut mettre en évidence dans le liquide amniotique. Après la naissance le bébé évacue le méconium dans ses premières selles.

DOSAGE DES ENZYMES DIGESTIVES

On peut également doser dans le liquide amniotique les différentes enzymes digestives produites à différents niveau des voies digestives.

-la gamma glutamyl transpeptidase(GGTP) sécrétée dans le foie, l’épithélium biliaire, et le jéjunum

-la leucine amino peptidase(LAP) sécrétée dans le jéjunum et l’iléon

-la phosphatase alcaline intestinale (PALi) sécrétée dans le colon

-la lipase produite par le pancreas

Le dosage de ces enzymes est diffèrent selon le terme de la grossesse ; il renseigne sur la présence ou non d’un obstacle, d’une atrésie ou de fuite digestives ainsi que sur le niveau de l’anomalie.

Une atrésie entraine des régurgitations (vomissements). Ainsi des enzymes digestives vont être libérées dans le liquide amniotique et selon le niveau de l’atrésie ce ne sont pas les mêmes enzymes qui vont être libérées. On peut donc différencier une atrésie digestive haute, d’une atrésie basse.

Ex : atrésie duodénale => principalement la gama GT et la leucine amino peptidase (le colon ne pourra pas secréter donc pas de phosphatase alcaline).

De 14 à 22 semaines d’aménorrhée, on mettra en évidence des profils d’obstacle. En effet à ce moment la membrane anale s’est rompue le tube digestif est ouvert sur l’extérieur (la cavité amniotique) il y a alors normalement rejet des sécrétions digestives dans le liquide amniotique (valeurs hautes) donc on pourra mettre en évidence une diminution de la quantité d’enzymes dans le liquide amniotique en cas d’obstacle.

Au contraire après 22 semaines d’aménorrhée et la maturation des muscles sphinctériens qui vont oblitérer l’anus il n’y a normalement plus de rejet d’enzymes dans le liquide amniotique (valeurs basses), on mettra alors en évidence des profils de fuite par une augmentation de la quantité d’enzymes dans le liquide amniotique par rapport à la normale.

ANNEXES

Les schémas suivant ont été donnés par le prof pour récapituler l’ensemble des deux cours qu’il a fait sur l’embryologie digestive.

Dérivés de l’intestin primitif

Frise du temps du développement du tractus gastro-hépato-intestinal


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