Emb. Cranio-faciale Croissance PDF

Embryologie Cranio-faciale Pr. Z. BENTAHAR  Plan 1. Introduction 2. Neurulation et ébauche céphalique 3. Crêtes neurales et céphaliques 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 5. Différenciation du mésenchyme céphalique a. Cho...

Embryologie Cranio-faciale Pr. Z. BENTAHAR  Plan 1. Introduction 2. Neurulation et ébauche céphalique 3. Crêtes neurales et céphaliques 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 5. Différenciation du mésenchyme céphalique a. Chondrogenèse et embryogenèse b. Myogenèse faciale et céphalique c. Embryogenèse dentaire  1. Introduction Le pôle céphalique (le cerveau, l’ensemble du massif facial et la partie ventrale du cou ) sont issus du feuillet neural Le feuillet neural ou ectoblaste subit des forces internes qui le déforme en gouttière puis en tube et enfin en segment torique. Le massif facial se forme à l’extrémité antérieure du tube neural grâce aux cellules des crêtes neurales Les Crêtes neurales forment : la face, les dents et le mésenchyme Origine commune cerveau et face = la face indicateur du développement du cerveau  3 - Gastrula Stades Embryonnaires 2 - Blastula 1 - Morula Destinée des trois feuillets Ectoblaste Mésoblaste Entoblaste  2. Neurulation et ébauche céphalique 2.1. Trois stades vont précéder la neurulation : Morula : 1ère semaine = division cellulaire 2,4,8,16…… Cavité blastocytaire Blastula : 2ème semaine = cavité blastocytaire est au maximum apparition de deux feuillets : ectoblaste et entoblaste Gastrula: 3ème semaine = 3 feuillets et orientation céphalo- caudale: Ectoblaste : Système nerveux central Revêtement cutané Mésenchyme cervico-facial Mésoblaste : Squelette Muscles Système cardio-vasculaire Reins et conjonctif Entoblaste : Tube digestif Arbre respiratoire Polarité Céphalo-caudale  Neurulation Dans le plan longitudinal Neurulation Neurulation  Neurulation Epaississement Plaque neurale Gouttière Neurale Tube neural + crêtes neurales  2. Neurulation et ébauche céphalique 2.2. Neurula et neurulation : 4ème semaine A J 21 : le chordo-mésoblaste induit l’ectoblaste sus-jacent à devenir le tissu neuroblastique ou neurectoblatique Formation de la plaque neurale = raquette à grosse extrémité antérieure et rétrécie sur son extrémité postérieure La plaque neurale se déforme par modifications cyto- squelettiques des cellules = modification de volume sans mitose cellulaire Conséquence =transformation macroscopique de la plaque dans le temps et l’espace. La plaque neurale s’allonge dans le sens antéro-postérieur en s’élargissant dans sa partie antérieure Entre 20 et 25J : apparition de deux reliefs paramédians qui déterminent un sillon : gouttière neurale  2. Neurulation et ébauche céphalique 2.3. Fermeture de la gouttière neurale Accolement des bords de la gouttière neurale au niveau postérieur = Tube neural L’accolement débute au niveau de la future région rhombencéphalique et progresse en avant et en arrière Le collage se réalise grâce aux protéines de surface des cellules en contact  2. Neurulation et ébauche céphalique 2.4. Ségrégation des lignées cellulaires dans la plaque neurale Trois groupes cellulaires se différencient : Les neuroblastes du tube neural : futures cellules neuronales et gliales du S.N.C Les cellules de l’ecyoderme qui fourniront les placodes épiblastiques à l’origine des ganglions sensoriels et l’épiblaste céphalique Les cellules des crêtes neurales au niveau de l’accolement du bourrelet neural.  2. Neurulation et ébauche céphalique 2.5. Développement du tube neural : Fin du 1er mois : fermeture totale du tube neural Enroulement de la partie antérieure qui vient recouvrir l’ébauche cardiaque Le massif facial devra se développer dans l’espace situé entre la face ventrale et l’ébauche cardiaque. Au niveau céphalique, le tube neural se divise en 3 puis 5 vésicules : Prosencéphale deviendra diencéphale et télencéphale qui donne deux vésicules symétriques et paires Mésencéphale qui restera indivisé Rhombencéphale ou tronc cérébral qui deviendra métencéphale puis le cervelet et myelencéphale  Augmentation de volume Apparition des courbures Mouvement d’enroulement Apparition de sillons Apparition de renflements ou vésicules  2. Neurulation et ébauche céphalique 2.5. Développement du tube neural : Fin du 1er mois : fermeture totale du tube neural Enroulement de la partie antérieure qui vient recouvrir l’ébauche cardiaque Le massif facial devra se développer dans l’espace situé entre la face ventrale et l’ébauche cardiaque. Au niveau céphalique, le tube neural se divise en 3 puis 5 vésicules : Prosencéphale deviendra diencéphale et télencéphale qui donne deux vésicules symétriques et paires Mésencéphale qui restera indivisé Rhombencéphale ou tronc cérébral qui deviendra métencéphale puis le cervelet et myelencéphale  Diencéphale Prosencéphale Télencéphale Mésencéphale Métencéphale Rhombencéphale Myélencéphale  2. Neurulation et ébauche céphalique 2.6. Placodes épiblastiques et épiblaste : Le revêtement épiblastique deviendra peau de la tête et du cou Dans certaines régions de la peau existent des épaississements appelés placodes. Les placides fournissent des neurones qui rentrent dans la constitution des ganglions sensoriels des nerfs crâniens On distingue les placodes suivantes : Placodes olfactives : qui deviennent les nerfs olfactifs autour duquel se développera les bourgeons faciaux Placodes optiques : deviennent cristallin Placodes épibranchiales : trigéminée, géniculée, acoustico-faciale (otique), glosso-pharyngienne, vagale.  Placodes olfactives Placodes optiques Placodes épibranchiales 3. Crêtes neurales céphaliques Reliefs des bourrelets neuraux, lors du stade de la gouttière neurale Cellules de l’ectoblaste primaire Siège entre ce qui deviendra le tube neural en dedans et l’épiblaste en dehors On distingue : Les cellules des crêtes neurales céphaliques (C.N.C) Les cellules des crêtes neurales troncales (C.N.T) Les cellules jointives situées au niveau de cet accolement perdent leur statue stationnaire et deviennent mobiles et mésenchymateuses 3. Crêtes neurales céphaliques 3.1. Régionalisation : Trois amas cellulaires régionalisés : Cellules de la crête neurale prosencéphalo-mésencéphalique ou trigéminée: s’individualisent à proximité de la placode trigiminée. Cellules de la crête neurale rhombencéphalique antérieure ou facio- acoustique : située à proximité de la placode otique Cellules de la crête neurale rhombencéphalique postérieure ou glosso-pharyngée vagale : située à proximité des placodes vagales et glosso-pharyngiennes La régionalisation n’est pas stricte : il existe des chevauchements qui compense les défaillances L’intéraction entre placodes épiblastiques et cellules des crêtes neurales = gongliogenèse crânienne  Formation Régionalisation Migration Différenciation Cellulaire 3. Crêtes neurales céphaliques 3.2. Migration: Les C.N.C forment deux colonnes bilatérales et symétriques sous l’épiblaste et au dessus du tube neural. Elles perdent leur compétence de cellules jointives pour devenir des cellules mobiles de type mésenchymateux La migration se fait selon la direction dorso-ventrale Deux courants de migration : Un courant antérieur ophtalmo-ventral : se dirige vers les placodes olfactives Un courant branchial latéral de direction ventrale : entoure l’intestin céphalique antérieur 3. Crêtes neurales céphaliques 3.3. Mitose et phénotype cellulaire: A la 5ème semaine, les mitoses importantes sont responsables du bourgeonnement des ébauches de la face et des arcs branchiaux Arrivées sur le site final de fin de migration, ces cellules se différencient en phénotypes variés, grâce à des signaux locaux, biochimiques issus de l’environnement de chaque type de cellule Les C.N.C se différencient en trois modalités différentes : Sous formes de cellules dispersées au niveau des surfaces épithéliales (pigmentaire) ou le long des structures vasculaires (plexus) ou nerveuses (cellules de Schwan) Agrégées en des structures cohésives (ganglions) au sein d’une matrice mésenchymateuse Soit organisées et différenciées spécialisées dans le massif facial : os, cartilage, conjonctif, graisse, muscle, odontoblaste…  Le développement des crêtes neurales céphaliques (C.N.C) Cellules des crêtes neurales céphaliques Cellules dispersées Cellules Cohésives Cellules Spécialisées Cellules pigmentaires Ganglions Os, Cartilages,Conjonctif Muscle, Graisse, Cellules vasculaires Odontoblastes Cellules nerveuses 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 4.1. Bourgeons faciaux et arcs branchiaux: Au cours de la 5ème et 6ème semaine embryologique : développement des bourgeons faciaux et arcs branchiaux qui finissent par établir un contact puis fusionnent. La fusion nécessite trois conditions biologiques: Des bourgeons de volume suffisant La compétence de l’ectoderme de recouvrement pour la mort cellulaire Des propriétés physico-chimiques du liquide amniotique aptes à assurer le contact ectodermique Formation du Stomodeom ou bouche primitive Embryogenèse du système branchial Formation du Stomodeom ou bouche primitive Défaut de fusion unilatéral Fusion complète 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 4.2. Formation du palais primaire: Le bourgeon naso-frontal donne les bourgeons nasaux internes et externes (B.N.I, B.N.E). Ce sont deux massifs cellulaires entourant les placodes olfactives Latéralement, les bourgeons maxillaires (B.M) ont l’apparence de digitations et se développent sous les placodes optiques 6ème semaine contact entre les B.N.I, B.N.E et les B.M : mur épithélial HOCHSTETTER La disparition du mur épithélial = massif mésenchymateux continu entre les différents bourgeons : palais primaire Si absence de mort cellulaire : persistance de l’ectoderme sur ces bourgeons = différenciation en épiderme : fente labiale Trouble de l’organisation musculaire et de l’incisive latérale maxillaire. Palais primaire et des fosses nasales primitives 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 4.3. Formation du palais secondaire: Au cours de la 7ème semaine : Les bourgeons maxillaires continuent leur développement en arrière du palais primaire Contact avec l’éperon médian descendant du septum du bourgeon nasal: Palais secondaire Les lames palatines croissent verticalement le long des faces latérales de la langue et finissent par fusionner. L’adhérence des berges palatines est possible grâce à la mort cellulaire de l’ectoderme de recouvrement. Palais Secondaire et fosses nasales définitives 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 4.4. Formation des fosses nasales : Le palais primaire formant un bourrelet sous les fossettes olfactives se transforme en fosses nasales puis se dilate progressivement en avant par les narines primitives et en arrière par les choanes primitifs: fosses nasales primitives Le cloisonnement du stomodéum = augmentation du volume des fosses nasales primitives La soudure du palais secondaire et de la cloison nasale : fosses nasales définitives Palais Secondaire et fosses nasales définitives  4. Développement embryologique du massif facial et du cou 4.4. Formation des fosses nasales : Les fosses nasales définitives s’ouvrent dans le pharynx par les choanes définitifs 6ème semaine, le mésenchyme des parois latérales des fosses nasales se soulèvent : cornets inférieurs sous lequel débouche le canal lacrymo-nasal 3ème mois formation des cornets moyens Cornets supérieurs se forment à la naissance 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 4.5. Embryogenèse de l’appareil branchial L’appareil branchial préside à l’organogenèse du plancher buccal et de la partie ventrale du cou Formé par 6 arcs droits et gauches au dessus de l’ébauche cardiaque 30ème jour, 5arcs individualisés, et le 6ème est vestigial et représenté par son artère Chaque arc est constitué de : Mésenchyme issu des C.N.C et du mésoderme Un nerf propre issu du tronc cérébral Le tissu mésenchymateux fournit un squelette cartilagineux, un noyau musculaire et un tronc artériel Chaque arc est recouvert par l’ectoderme en dehors et par l’entoderme en dedans qui deviendra la muqueuse du pharynx Les arcs sont séparés les uns des autres par des sillons internes (poches entoblastiques) et externes (poches ectoblastiques) 3- Développement embryologique du massif facial et du cou Embryogenèse du système branchial 4. Développement embryologique du massif facial et du cou 4.6. Embryogenèse de la mandibule: Le 2ème, 3ème, 4ème et 5ème arcs fournissent les parois des arcs aortiques Le 1er arc branchial donne la mandibule Les bourgeons mandibulaires droit et gauche fusionnent dès la fin de la 5ème semaine sur la ligne médiane au dessus de l’ébauche cardiaque Le volume du bourgeon mandibulaire est assuré par les mitoses des cellules des C.N.C qui migrent du niveau mésencéphalique postérieur et rhombencéphalique Chondrogenèse et ostéogenèse 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.1. Chondrogenèse et ostéogenèse : Les cellules mésectodermiques se différencient en ostéoblastes et en chondroblastes suite au contact des cellules des crêtes neurales avec la membrane basale de l’épithélium oral et des arcs branchiaux L’ossification se fait selon trois modalités: Ossification membraneuse : cellules mésenchymateuses = ostéoblastes = synthèse d’os membraneux = os de membrane (voûte du crâne, maxillaire, vomer……) Ossification cartilagineuse : cellules mésenchymateuses = chondroblastes = synthèse d’une maquette cartilagineuse = envahissement par la vascularisation = apport de cellules osseuses = synthèse d’os cartilagineux = os cartilagineux (la base du crâne) Ossification mixte : cellules mésenchymateuses = chondroblastes = structure cartilagineuse = ostéoblaste= synthèse d’os ( cartilage condylien, processus coronoïdien, angle mandibulaire) 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.1. Chondrogenèse et ostéogenèse : Des reliquats du tissu mésenchymateux persistent entre les différents os constituants l’extrémité céphalique = Sutures cranio- faciales Les sutures membraneuses : reliquats mésenchymateux dans la zone d’union entre les os membraneux. La croissance peut subir l’influence de l’environnement. Les sutures cartilagineuses : reliquats mésenchymateux entre les os cartilagineux. La croissance est sous le contrôle des facteurs génétiques. Les extrémités mixtes : condyle, coronoïde et angle mandibulaire ont une origine mixte mais se comporte comme des structures membraneuses. 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.1. Chondrogenèse et ostéogenèse : Embryogenèse du cartilage de Meckel: l’épithélium oral interagit avec le mésectoderme pour induire la chondrogenèse du cartilage de Meckel. L’origine de cette interaction réside dans les compensants de la membrane basale de l’épithélium, grâce à la présence de collagène et des protéoglycanes hydroxylés. Embryogenèse de la mandibule: se forme sur la face interne du cartilage de Meckel. Le mur osseux entoure le paquet vasculo-nerveux et remonte vers le haut. 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.1. Chondrogenèse et ostéogenèse : Embryogenèse des A.T.M : deux centre osseux président à l’élaboration du squelette articulaire: Noyau condylien des préchondroblastes : l’extrémité condylienne apparaît à la 10ème semaine dans le mésenchyme sous l’aspect d’un volumineux noyaux cartilagineux qui remplit un gros espace du 1er arc. Il est envahi superficiellement par l’ossification. Sa direction de croissance est dorsale. Noyau zygomato-squamosal : ce centre apparaît dans le neurocrâne vers la 10ème semaine. Il dessine d’abord le processus zygomatique est s’étend en avant à la rencontre du malaire. Il se dirige horizontalement constituant le plafond de la cavité glénoïde et son condyle. Il s’étend en haut et en arrière sur la paroi latérale du crâne. Sa direction de croissance est ventrale. 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.2. Myogenèse faciale et céphalique: Musculature cervico-faciale : les cellules des C.N.C participent à l’histogenèse des muscles striés céphaliques car elles se différencient en éléments conjonctifs et en cellules musculaires. Les myocytes et myoblastes en fusionnant, forment les myotubes. Deux couches distinctes : Un peaucier profond : à partir duquel se forme les muscles de l’orifice buccal Un peaucier superficiel : donne les muscles peauciers périorificiels de l’œil, du nez et du cou. Développement embryologique de la langue : la langue se développe dans les régions médianes et internes du 1er, 2ème, 3ème et 4ème arcs branchiaux. La couverture épithéliale provient du plancher du stomodéum et de la zone ventrale du pharynx. Myogenèse faciale et céphalique Palais Secondaire et fosses nasales définitives 4- Organogenèse dentaire 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.3. Embryogenèse dentaire: A la fin du 1er mois, les cellules protagonistes de l’organogenèse des dents sont: L’ectoderme du stomodéum L’ectomésenchyme issu des cellules des C.N.C Stade des lames primitives et dentaires : La lame primitive : des épaississements épithéliaux apparaissent au 2ème mois à la face linguale des bourgeons nasaux, maxillaires et mandibulaires. Elles s’enfoncent dans l’ecto-mésenchyme pour constituer la lame primitive ou mur plongeant. La lame dentaire : à partir du versant interne du mur plongeant se forme une expansion épithéliale interne pénétrant profondément l’ecto-mésenchyme. Sur la lame dentaire apparaît des renflements entourés de cellules ectomésenchymateuses : futurs bourgeons dentaires 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.3. Embryogenèse dentaire: Bourgeons et ébauches dentaires : La lame dentaire involuera partiellement, morcelée par mort cellulaire. Des îlots épithéliaux vont persister pour assurer par la suite, la morphogenèse dentaire. Le germe dentaire est formé par: Une composante épithéliale Une composante ecto-mésenchymateuse Une limitante de mésenchyme qui deviendra le sac dentaire. Stade de cupule : La coiffe épithéliale prend la forme d’une cupule limitée par deux couches cellulaires : Interne: préfigure la future différenciation en adamentoblastes ou épithélium adamentin interne (E.A.I), recouvert d’une couche cellulaire ou stratum intermedium 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.3. Embryogenèse dentaire: Externe: ou épithélium adamentin externe E.A.E, limitant en dehors le reticulum étoilé La membrane basale: située entre E.A.I de la cupule et les cellules ectomésenchymateuses est formée des fibres de collagène, de réticuline et de glycoproteïne. Différenciation des odontoblastes et des adamentoblastes : résulte de l’interaction entre les cellules de l’E.A.I et de l’ectomésenchyme. L’induction des C.N.C : les cellules de l’ectomésenchyme induisent l’épithélium buccal qui deviendra E.A.I. Par contiguïté, l’E.A.I induit les cellules ectomésenchymateuses. Ces inductions vont permettre la sécrétion des protéines de l’émail pour les unes et des protéines dentinaire pour les autres. 5. Différenciation du mésenchyme céphalique 5.3. Embryogenèse dentaire: Adamantoblaste : les cellules de l’E.A.I ou préadamentoblastes prennent une forme prismatique en se rangeant en colonnes, perpendiculaires à la membrane basale. Au contact de la prédentine déversée, les préadamentoblastes se différencient en adamentoblates qui vont synthétiser la matrice de l’émail. Odontoblaste: les cellules ecto-mésenchymateuses se rangent en palissade. Chaque cellule s’allonge et synthétise la matrice dentinaire. Formation des racines : la dentinogenèse radiculaire apparaît au niveau de la zone de réflexion entre l’E.A.I et E.A.E. Cette zone de réflexion s’enfonce progressivement dans le mésenchyme recouvert par la papille. Il n’y a pas d’émail formé. Formation du cément et du desmodonte : par les fibroblastes du follicule après résorption de la gaine d’Hertwing. Des fibres de collagène issues du follicule viennent s’incorporer à la matrice cémentoïde: Desmodonte