ORGANOGENESE DES MEMBRES Introduction Rappels embryologiques : - Grandes étapes embryologiques - Les ébauches des membres Individualisation des bourgeons Phase d’accroissement et de régionalisation Individualisation régionale - Mouvements morphogénétiques Développement particulier : Squelette : développement des os, croissance du squelette Articulation, Nerfs, Muscles, Vaisseaux Anomalies et malformations Conclusion PLAN / TRICOIRE JL

Si développement anormal ->visible, monstre ? (grec teratos ) - TERATOLOGIE - Fréquemment associées a d’autres malformations : nombreux syndromes malformatifs. Comprendre les malformations pour les traiter et les prévenir. Développement est un processus continu, il commence lorsque l’ovule est fécondé et fini avec la mort. ( L’appareil locomoteur doit tenir compte de ce facteur temps ; vieillissement et usure articulaire -> arthrose plus ou moins rapide du fait de prédispositions morphologiques, hanche, genou ). Le squelette et les muscles des membres se développent a partir du feuillet mésoblastique qui apparaît à 3 semaines, les membres apparaissent sous forme de bourgeons. Développement - Rappel Opposition - entre la période embryonnaire : 0 - 2 mois de gestation ; réalisation de la forme du corps et des organes ( malformations du rachis et des membres ici ). - et la période fœtale : 2 - 9 mois ou se produit seulement la maturation et la croissance

Principales étapes de l’ embryogénèse Fécondation Segmentation, nidation Formation du disque embryonnaire : entoblaste, ectoblaste Gastrulation ( mise en place du 3éme feuillet ) Neurulation ( élaboration des structures nerveuses ) Pour les membres : 4ème semaine ; tous les somites sont présents et apparition de l’ ébauche des membres, morphogénèse des membres achevée à la 10ème semaine. 6ème semaine ; premier centre de chondrification ; ossification a partir de la 7ème semaine. Les muscles se formes de la 5ème à la 8ème semaine.

EBAUCHE DES MEMBRES A) Individualisation des bourgeons B) Phase d’accroissement du bourgeon et sa régionalisation C) Individualisations régionales des éléments des membres D) Egalement lors de a), b), et c) mouvements morphogénétiques des membres

A) INDIVIDUALISATION DES BOURGEONS DES MEMBRES A partir de la 4ème semaine de gestation, de chaque côté de l’embryon -> saillie longitudinale (crête de wolff), tous les somites sont présents, aux extrémités des crêtes persistance de 4 bourgeons mésenchymateux, recouvert de cellules cuboïdes le feuillet ectoblastique, celui ci s’épaissit et forme la crête ectoblastique apicale. ( coiffe apicale ) - La coiffe exerce une action inductrice sur le mésenchyme sous-jacent, de sorte que le mésenchyme au contact de la crête demeure indifférencié et prolifère rapidement, les cellules qui sont à distance commencent à se différencier en cartilage et en muscle.

Les bourgeons se développent en direction caudale et ventrale et s’aplatissent en palette, développement asymétrique, bombe en dorsal et aplati en ventral. Le grand axe est dans un plan frontal, il est perpendiculaire a l’axe du rachis A 5 semaines les ébauches s’aplatissent et se plaquent contre la paroi du tronc et deviennent des palettes ; la palette supérieure correspond a 4 somites cervicaux et 1 thoracique, la palette supérieure correspond a 4 somites lombaires L2 L5 et 3 somites sacrées S1 S2 S3. Développement pas synchrone, décalage entre bourgeon supérieur et inférieur, supérieur en avance de deux jours. L’ extrémité évolue en six phases : bourgeon, palette, ébauche, encoche (6 s), palmé, séparé ( 2 mois ) . Stade ébauche -> sillon de nécrose. A 6 semaines on repère main, avant bras et bras. La séparation des doigts ou des orteils est le résultat de mort cellulaire programmé ( vers deux mois ), le pouce et l’ index se séparent les derniers.

PHASE D’ACCROISSEMENT DU BOURGEON ET SA REGIONALISATION La multiplication active du mésoblaste provoque son allongement et sa différenciation proximo-distale. Stylopode : bras et cuisse Zeugopode : avant bras et jambe Autopode : main et pied Puis le membre peut se développer de façon autonome.

INDIVIDUALISATIONS REGIONALES DES ELEMENTS DES MEMBRES Au niveau de l’ébauche du membre on distingue : 2/3 proximaux : une condensation mésenchymateuse centrale squelettogène correspondant au stylopode et zeugopode, une condensation d’ origine somitique pour les muscles. 1/3 distal : qui donnera l’autopode, dans la palette on distingue, basipode : ( carpe, ou tarse ) III métapode : ( méta-carpe ou tarse ) I, 4 puis 3, 2, 1 le 5 enfin acropode : ( doigts ou orteils ) II. Morphogénèse extérieure en // condensation du mésenchyme vers la 6éme semaine présence de matrices cartilagineuses hyalines futur os des membres.

L’ ossification des os des membres se fait par ossification enchondrale. Les points d’ossifications primitifs sont présents sur tout les os longs des membres vers la 12ème semaine. A partir du point d’ossification primitif ( diaphyse ) l’ossification enchondrale se poursuit vers les extrémités du modèle cartilagineux. MOUVEMENTS MORPHOGÉNÉTIQUES DES MEMBRES Toujours avance du membre supérieur sur le membre inférieur, a la fin du 2ème mois les membres qui étaient situés dans un même plan subissent une rotation de 90° - en AR et en BAS pour le membre inférieur - en AV et en HAUT pour le membre supérieur Le coude pointe en AR, le genou pointe en AV.

Le membre pelvien : - initialement le membre est en rectitude dans un plan frontal. - 1 mouvement à la hanche : adduction et flexion ( genou reste en extension, le pied en équin) - 2 mouvement du genou , flexion - 3 mouvement relèvement du pied il passe d’équin en position plantigrade. Le membre thoracique : - initialement en rectitude et dans un plan frontal. - 1 l’épaule passe en adduction et flexion - 2 coude réalise une torsion inverse du genou et regarde en AR - 3 l’ ébauche de la main se met en pronation

DEVELOPPEMENT PARTICULIER SQUELETTE : L’ ossification débute a la fin de la période embryonnaire, précédée par une matrice cartilagineuse ou membranaire qui sera progressivement remplacée par du tissu osseux. Deux types d’ossification : membraneuse et enchondrale. Ossification enchondrale :matrice de cartilage hyalin est progressivement envahie d’ostéoblastes qui forment l’os. Point primaire diaphysaire, et point secondaire épiphysaire

Zone de soudure des points d’ossifications = ligne épiphysaire Zone de soudure des points d’ossifications = ligne épiphysaire. L’apparition des points d’ossifications et leur soudure se font à des âges différents ceci permet d’évaluer le stade de croissance : l’age osseux. Au carpe -> Grand, Linen . Ilium -> Risser. CROISSANCE DE L’ OS : sous la dépendance de nombreux facteurs, génétique, hormonal, diététique, mécanique. Arrêt de l’activité des points vers 25 -28 ans. - croissance en longueur : cartilage de conjugaison, cartilage les plus actifs dit fertile «  prés du genou, loin du coude «  - croissance en largeur : périoste - modelage morphologique : adaptation locale de l’os aux contraintes mécaniques, aux muscles.

CROISSANCE DE L’OS Cinq lois du cartilage de croissance : Loi de l’épiphyse première : là où apparaît la première épiphyse il y aura la plus forte croissance. Loi de la fusion précoce : Loi de l’équilibre : auto contrôle mutuel des cartilages (coude : normal, traumatologie) Loi de synchronisation : 2 os dans un segment de membre progresse de façon identique. Loi de l’alternance : les membres ne grandissent pas de façon linéaire.

LES ARTICULATIONS

LES MUSCLES Condensation mésenchymateuse formant les masses pré-musculaires, a partir de 6ème semaine se disposent en deux contingents : ventral - fléchisseur; dorsal - extenseur ; a la 8ème semaine tous les muscles des membres sont identifiables.

LES VAISSEAUX Il existe dans le bourgeon une arcade vasculaire marginale (5 s) ; les artères proviennent des artères segmentaires, artère initiale unique, médiane inter osseuse puit elle s’atrophie. ( membre supérieur )

LES NERFS Les nerfs spinaux pénètrent rapidement le mésenchyme sous la forme d’une branche dorsale et une branche ventrale; ces branches se regroupent pour former des troncs ventraux pour les muscles fléchisseurs et des troncs dorsaux pour les muscles extenseurs. Les nerfs périphériques se développent à partir des plexus nerveux ( plexus brachial 5 s) La disposition initiale des dermatomes est segmentaire. La croissance du bourgeon modifie leurs agencements de part et d’autre de C7 pour le membre thoracique de L5 pour le membre pelvien.

MALFORMATIONS CONGENITALES Vice de structure, de comportement ou des fonctions physiologiques, métaboliques présents à la naissance. Anomalies majeures 2 à 3 % des enfants nés vivants + 2 à 3 % d’anomalies mineures retrouvées dans les 5 premières années; au total 4 à 6 % de grandes malformations. Au premier rang de la mortalité infantile (21%)

CAUSE DE MALFORMATION INCONNUE DANS 50% DES CAS 15% anomalie chromosomique et mutation génétique 10% environnement 20-25% combinaison des deux : hérédité multifactorielle (gémèllarité 0,5 - 1% des causes des malformations ) Malformations mineures 15% des NN : petites oreilles, taches pigmentaires, fentes palpébrales, labiales….. Ne touchent pas la santé mais parfois associées à une malformation majeure : Devant une malformation mineure -> 3% de chance de découvrir une malformation majeure; devant trois malformations mineures -> 20% ==> Anomalie mineure -> stigmate

MALFORMATIONS Environnement : 194O Gregg la rubéole, 1961 Lenz la thalidomide - Agents infectieux : rubéole selon date d’exposition , (9 s œil , oreille); (5/10 s cœur, dents) (2 s cerebral); herpés, VIH, toxo, varicelle, CMV, syphilis. - RX : Nagasaki femme survivante enceinte : 28% avorte, 25% enfant mort dans l’année, 25% anomalies SNC. - Chimique : thalidomine -> phocoméle, amélie - Hormones, pathologie maternelle diabète Facteurs chromosomiques et génétiques : anomalie numérique ( trisomie 21, 18, 13, triple X, TURNER) ou de structure (délétion, fracture, cri du chat, Prader ….) 50% fécondation -> avortement spontané 50% avortement -> résulte d’une anomalie chromosomique.

LES GRANDS MECANISMES MALFORMATIFS DES MEMBRES Cause d’erreur précoce : erreur de programmation : déterminisme génétique, malformations bilatérales et associées à d’autres cadres de syndromes connus. Inhibition de la phase initiale d’embryogénèse du membre : réduction d’une ébauche, agénésie du rayon fibulaire, synostose radio cubitale … la morphogénèse se poursuit en régulant le déficit. Inhibition plus tardive lors de la morphogénèse : anomalie moins stéréotypée, il manque des élément anatomiques parfois importants. Trouble des rapports entre épiblaste et mésenchyme : si ablation de la coiffe, absence de développement distal. Destruction d’une ébauche normale du membre : origine vasculaire ? Maladie amniotique.