Enseignements complémentaires - Morphogenèse PDF

Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Traces papillaires (2ème BSc) Automne 2024 04 - Enseignements complémentaires Morphogenèse Andy Bécue – École des Sciences Criminelles (U...

Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Traces papillaires (2ème BSc) Automne 2024 04 - Enseignements complémentaires Morphogenèse Andy Bécue – École des Sciences Criminelles (UNIL, CH)  [email protected] 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 1  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse – Pourquoi en parler ? Les arguments à l'appui de la variabilité extrême ("individualité papillaire") et de la permanence des dessins papillaires découlent de la connaissance de la morphogenèse des lignes papillaires … Image(s) : FBI – Science of Fingerprints 2 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Autrement dit : la connaissance de la morphogenèse permet d'expliquer pourquoi les dessins papillaires sont extrêmement variables et pourquoi ils persistent dans le temps (i.e. le long de la vie d'un individu). Morphogenèse = ensemble des lois qui déterminent la forme et la structure des tissus, des organes et des organismes - processus de développement des structures d'un organisme au cours de son embryogenèse ou de sa phylogenèse - peau = organe composé de 3 couches (épiderme, derme et hypoderme) et dont les rôles principaux sont liés à la régulation (ex. température corporelle), la protection, la sensation, l'excrétion (sueur, sébum) et la synthèse moléculaire (ex. vitamine D) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 2  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse – Pourquoi en parler ? ▪ "Individualité papillaire" ▪ postulée sans preuve biologique dans un premier temps ▪ Hypothèses et modèles basés sur … ▪ l'expérience des services d’identification (Locard, 1903) ▪ les premiers travaux statistiques (! fiabilité discutable) (Galton, Ramos, Balthazard) ▪ la connaissance détaillée de la morphogenèse du dessin papillaire (Wilder & Wentworth, 1918; Cummins & Midlo, 1943) 3 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 3  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Principales étapes liées aux dessins papillaires Rem – L’âge est déterminé par la longueur du pied ou de la colonne vertébrale Derme épiderme 4 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Tableau résumant les grandes étapes de la morphogenèse des dessins papillaires 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 4  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 5-6/ Découpe des mains Image(s) : source indéterminée 5 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Comme on peut le voir sur les images aux rayons X, la découpe des doigts se fait par condensation du cartilage. Les coussinets se présentent sous la forme d'un «gonflement» localisé (bien visible sur le bout des doigts – 3ème image supérieure) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 5  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 7-10/ Apparition et développement des coussinets ▪ Les coussinets apparaissent sur ▪ la paume de la main (thénar et hypothénar) ▪ les zones interdigitales (jonction entre la paume et les doigts) ▪ les doigts (pouce  auriculaire) II, III, IV : coussinets interdigitaux H : hypothénar T : thénar (= du côté du pouce) Image(s) : Kimura1991 6 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Les coussinets vont influencer le flux des crêtes papillaires. Les zones avec le + de flux de crêtes seront localisées à ces endroits. Le flux des crêtes présentes sur les paumes est généralement le même entre individus (cf. lignes et plis de la main, slide ~54), à l'exception des zones associées aux coussinets H et T ( ! flux des crêtes = niveau 1 ; on ne parle pas des niveaux 2 et 3) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 6  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme ▪ Apparition des lignes papillaires primaires (LPP) au niveau du derme des zones papillaires (mains et pieds) ▪ déclencheur = relâchement de la tension générée par les coussinets, rendu possible par le développement de la main ▪ premiers signes d'activité (doigts) = centre et périphérie temps qui passe Image(s) : Maceo - CLPEX 7 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) À mesure que le fœtus grandit, il en va de même pour les mains et les pieds. La présence de coussinets, combinée à la croissance de la main (et du pied), résulte en une possibilité pour l'organe (peau) de réduire la tension causée par les coussinets. > apparition des lignes papillaires primaires (LPP), qui apparaissent d'abord au centre et à la périphérie, puis se rejoignent sous la forme de fronts de développement. > à la fin de la 1ère phase, les LPP recouvrent l'entièreté de la surface des zones papillaires (mains et pieds) < au niveau du derme Dans l'illustration, il faut bien comprendre que ce ne sont pas les coussinets qui se dégonflent, mais bien la main qui croît autour. Aucune LPP n'est représentée sur le schéma. Autre point important : on ne peut pas prévoir QUAND les LPP commenceront à apparaître. Elles peuvent le faire très tôt (gauche du schéma) ou très tard (droite du schéma). 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 7  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme âge fœtus - 10 semaines âge fœtus - 12 semaines Image(s) : Okajima, c.p. 8 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Photographies = bout de doigt de fœtus décédés ; seul le derme est observable, l'épiderme ayant été enlevé préalablement. On distingue clairement la formation des LPP sur le centre du coussinet initialement présent sur le bout des doigts : - les zones nettes correspondent à des LPP bien formées - les zones "floues" correspondent à des LPP en phase de formation Le dessin général est déjà (partiellement) observable, de même que les minuties dans les zones nettes. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 8  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] GIF animés (cf. commentaires) Image(s) : Maceo - CLPEX 9 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Cliquer sur les 2 GIFs animés fournis pour comprendre la notion de flux de convergence et la manière dont ils progressent sur la surface du doigt Noter : le delta est formé par la convergence de 3 flux en 1 point. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 9  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme – pas de lignes (+) LPP en formation + LPP formées ++ minuties discernables 10 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Tableau informatif (ne pas retenir). Tableau établi à partir de l'observation de 10 fœtus décédés et faisant état de l'observabilité des LPP au niveau du derme Les valeurs reportées (-), (+) sont relatives à l'observations et à la netteté des lignes papillaires primaires (LPP) On peut voir que – pour ces fœtus – les LPP commencent à apparaître à la semaine 13 et sont clairement visibles au niveau des mains et des pieds à partir de la semaine 15 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 10  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme ▪ Illustrations suivantes [source = Okajima] ▪ I - II. 10ème semaine (partie apicale de l’index) ▪ III - IV. 11ème semaine (partie apicale de l'index et auriculaire) ▪ V. 12ème semaine (partie apicale du médius) ▪ VI. 12ème semaine (paume – zones interdigitales) ▪ VII. 12ème semaine (paume – zones interdigitales) ▪ VIII. 13ème semaine (partie apicale de l’auriculaire) ▪ IX. 14ème semaine (partie apicale de l’index) 11 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Les images suivantes ont pour seul but d'illustrer les différentes phases de développement des LPP. Focalisez votre attention sur le fait que la netteté des LPP s'accentue à mesure que les fœtus sont âgés De même, il est possible de voir les fronts de développement tendant à se rejoindre. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 11  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] I. II. (env. 10ème semaine) (env. 10ème semaine) Image(s) : Okajima, c.p. 12 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Partie apicale de l’index [Okajima] Apical: situé au sommet d'un organe (à l'opposé de la base) Distal: organe ou membre le plus éloigné d'un organe de référence ou du tronc 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 12  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] III. IV. (env. 11ème semaine) (env. 11ème semaine) Image(s) : Okajima, c.p. 13 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Partie apicale de l’index [Okajima] 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 13  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] V. VI. (env. 12ème semaine) (env. 12ème semaine) Image(s) : Okajima, c.p. 14 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Partie apicale du médius [Okajima] 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 14  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] VII. (env. 12ème semaine) Image(s) : Okajima, c.p. 15 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Paume – Partie distale [Okajima] 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 15  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] VIII. IX. (env. 13ème semaine) (env. 14ème semaine) Image(s) : Okajima, c.p. 16 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Partie apicale de l’index [Okajima] 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 16  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme ▪ Relation "coussinet – dessin général", au moment de la formation des LPP ▪ taille du coussinet  taille du dessin général ▪ position du coussinet  type de dessin général Importance du timing entre la régression apparente des coussinets (taille) et le début de formation des LPP Image(s) : Maceo - CLPEX 17 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) De gauche à droite : croissance de la main => "régression" apparente du coussinet. L'apparition des LPP peut arriver à n'importe quel moment dans cet intervalle => le "timing" avec lequel les LPP vont apparaître va avoir une influence majeure sur le dessin général généré. 1. Impact sur la taille du DG Si les LPP apparaissent alors que le coussinet est encore volumineux (>à gauche de la série d'images), cela laisse beaucoup de place pour la création de lignes Si les LPP apparaissent alors que le coussinet est quasi absorbé par la main (> à droite de la série d'images), cela ne laisse que peu de place pour la création de lignes En d'autres termes: - LPP apparaissant tôt => dessin digital avec beaucoup de crêtes - LPP apparaissant +tard => dessin digitale avec peu de crêtes 2. Impact sur le type de DG Si le coussinet est centré sur le doigt => dessin général symétrique (verticille ou arc) Si le coussinet est décalé sur le doigt => dessin général asymétrique (boucle) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 17  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Image(s) : Source indéterminée 18 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coussinet volumineux et central => verticille 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 18  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Image(s) : Maceo - CLPEX 19 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coussinet fortement volumineux et central => verticille avec beaucoup de crêtes 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 19  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Image(s) : Maceo - CLPEX 20 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coussinet moyennement volumineux et central => verticille avec peu de crêtes 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 20  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Image(s) : Source indéterminée 21 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coussinet volumineux et décalé => boucle ----- Statistiquement : boucles à droite sur main droite … et boucles à gauche sur main gauche Raison : séparation des doigts, qui se fait de manière radiale, en partant du pouce Rem: index différent des autres doigts => généralement boucle à droite sur main gauche, et inversement 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 21  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Maceo - CLPEX 22 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coussinet fortement volumineux et décalé => boucle avec beaucoup de crêtes 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 22  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Maceo - CLPEX 23 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coussinet moyennement volumineux et décalé => boucle avec peu de crêtes 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 23  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Image(s) : Source indéterminée 24 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coussinet très peu volumineux et central => arc 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 24  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme ▪ Lignes papillaires primaires (LPP) ▪ en se développant, les LPP pénètrent progressivement dans le derme et se développent en largeur ▪ formation des canaux reliant les glandes sudoripares aux (futurs) pores À l’issue de cette 1ère phase, le dessin digital est complètement construit et visible au niveau du derme 25 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 25  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Image(s) : Okajima, c.p. 26 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coupe latérale de la peau sur laquelle on peu voir la lame basale (= couche d'une seule cellule d'épaisseur séparant le derme de l'épiderme), ainsi que les LPP qui commencent à s'enfoncer dans le derme. PER (primary epidermal ridge) = LPP Le nom anglais est dû au fait que les LPP, qui s'enfoncent dans le derme, correspondront plus tard aux crêtes de l'épiderme (< contre-intuitif a priori) Ne pas prêter attention aux PDR (primary dermal ridge) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 26  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Image(s) : Okajima, c.p. 27 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Coupe latérale de la peau sur laquelle on peut voir la lame basale et un canal sudoripare, menant à une poche (=> future glande sudoripare) Glandes sudoripares (eccrine) : partout sur le corps mais surtout au niveau des papilles (~2500-3500 / 2.5cm2) Rôle: régulation de la température et excrétion de composés 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 27  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme ▪ Résumé – Lignes papillaires primaires (LPP) ▪ apparition des premières LPP au niveau des coussinets, en plusieurs points  flux convergents ▪ au début du processus, LPP pas entièrement définies ("floues"), mais dessin général visible et distinguable (centre + éventuels deltas) ▪ à la fin du processus, LPP nettes et ancrées dans le derme Configuration des minuties déterminée de concert avec le développement des LPP 28 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 28  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 10-17/ 1ère phase de développement du derme Au niveau de l'épiderme, AUCUNE LIGNE PAPILLAIRE N'EST VISIBLE ! 29 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 29  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 17-24/ 2ème phase de développement du derme ▪ Apparition de lignes papillaires secondaires (LPS) ▪ se positionnent entre les LPP ▪ ne présentent aucun pore ni canal sudoripare ▪ aucune nouvelle LPP formée dans cette 2ème phase (rappel : le flux des crêtes et le dessin général sont fixés en 1ère phase) ▪ Phase de maturation (derme) ▪ augmentation de la surface de contact entre le derme et l’épiderme 30 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 30  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Champod2016 – Fig 1.21 31 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustrations montrant (A) 1ère phase de développement du derme, (B) 2ème phase de développement du derme - (A) = apparition des LPP ; noter que l'épiderme reste plat dans cette phase - (B) = apparition des LPS entre les LPP ; noter comment les LPS se positionnent par rapport aux LPP Être particulièrement attentif au fait que - les LPS sont situées en hauteur, par rapport aux LPP et s'enfoncent moins dans le derme. - en fin de 2ème phase, l'épiderme commence à présenter des informations lophoscopiques ; noter que les LPP ("creux" du derme) correspondent à des crêtes sur l'épiderme et que les LPS correspondent aux inter-crêtes. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 31  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Paume (zone thénar) – 17ème semaine  14ème semaine Image(s) : source indéterminée 32 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration du derme pendant la 2ème phase de développement (technique : microscope électronique à balayage) On aperçoit 2 types de sillons (gris foncé et gris clair) - lignes foncées = niveau le plus bas par rapport à l'appareil d'observation => LPP - lignes claires = niveau plus haut que le foncé => LPS Présence de pores dans les sillons gris foncés => confirmation de l'observation des LPP 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 32  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 17-24/ 2ème phase de développement du derme – pas de lignes (+) LPS en formation + LPS modérément développées ++ LPS développées ? incertain 33 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Tableau informatif (ne pas retenir). Tableau établi à partir de l'observation de 10 fœtus décédés et faisant état de l'observabilité des LPS au niveau du derme Les valeurs reportées (-), (+) sont relatives à l'observations et à la netteté des lignes papillaires primaires (LPS) On peut voir que – pour ces fœtus – les LPP commencent à apparaître à la semaine 19 et sont clairement visibles au niveau des mains et des pieds à la semaine 25 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 33  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 17-24/ 2ème phase de développement du derme ▪ Fin de la 2ème phase de développement ▪ morphologie finale du dessin papillaire ▪ dessin immuable jusqu'à putréfaction des téguments ▪ projection des lignes présentes sur le derme vers la couche externe de l’épiderme ▪ adéquation parfaite entre le dessin initial sur le derme et sa projection à la surface de l’épiderme ▪ crêtes (épiderme) = creux des LPP (derme) ▪ inter-crêtes (épiderme) = creux des LPS (derme) 34 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Tégument = tissu ou ensemble de tissus recouvrant et enveloppant un organisme vivant (chez l'homme = la peau) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 34  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Semaines 25+/ 3ème phase de développement du derme ▪ Dès la 25ème semaine, ▪ développement des papilles le long des LPS ▪ formes et distributions variables ▪ la forme des pores (pas leur position) et des bords de crêtes sont la conséquence de la différenciation des papilles ▪ pores et bords de crêtes parfaitement dessinés Conséquence principale : variabilité extrême des bords de crêtes observables sur l'épiderme 35 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 35  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Kawabe1985 36 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration du derme pendant la 3ème phase de développement (technique : microscope électronique à balayage) On aperçoit 2 types de sillons (gris foncé et gris clair) Lignes foncées = niveau le plus bas par rapport à l'appareil d'observation => LPP Lignes claires = niveau plus haut que le foncé => LPS On aperçoit clairement les rangées de papilles qui se sont développées de par et d'autre des LPS 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 36  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Kawabe1985 37 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration du derme pendant la 3ème phase de développement (technique : microscope électronique à balayage) Vue rapprochée sur les papilles. On peut voir que les papilles ont une forme de crochets tridimensionnels. Leur rôle consiste à renforcer considérablement l'adhésion entre le derme et l'épiderme. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 37  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Kawabe1985 38 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration du derme pendant la 3ème phase de développement (technique : microscope électronique à balayage) Gros plan sur les papilles et sur une LPP (+ 2 pores). 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 38  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Champod2016 – Fig 1.22 39 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Schéma illustrant la structure du derme et de l'épiderme à la fin de la 3 ème phase de développement. Prêter attention aux éléments suivants: - LPP (derme) => crête (épiderme) - LPS (derme) => inter-crête (épiderme) - au niveau de l’épiderme, l'espace entre 2 crête a la forme d’un «V» ; lorsque la pression augmente entre un doigt et une surface de contact, la largeur des crêtes augmente (et celle des vallées diminue). 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 39  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Faulds1912 40 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration datant de 1912 (!), créée par Faulds. On retrouve les LPP, les canaux et glandes sudoripares, ainsi que l'adéquation avec les crêtes en épiderme. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 40  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : Champod2016 – Fig 1.23 41 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Schéma résumant les 3 étapes de développement du derme (+ impact sur l'épiderme) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 41  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Image(s) : The Fingerprint Sourcebook (NIJ) 42 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Idem – autre illustration résumée 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 42  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Illustrations variées Localisez les éléments erronés de l'illustration Image(s) : FBI – Science of Fingerprints 43 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) À ce stade, vous devriez pouvoir relever les deux erreurs grossières présentes dans cette illustration, issue du FBI. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 43  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Autres caractéristiques morphologiques 44 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 44  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques ▪ Lignes dites "immatures" ▪ Lignes dites "blanches" ▪ Plis de la main Image(s) : www,clpex.com (gauche) ; Champod2016 – Fig 1.25 (milieu) ; Welker1898 (droite) 45 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 45  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes immatures (incipient ridges) ▪ Lignes dites "immatures" Image(s) : Champod2016 46 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Les lignes dites "immatures" sont des fragments de lignes, fins, apparaissant parfois entre les crêtes (cf. zone mise en évidence) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 46  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes immatures (incipient ridges) ▪ Lignes dites "immatures" Image(s) : www.clpex.com 47 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Les lignes immatures correspondent à une réalité biologique, comme l'illustre l'observation de l'épiderme. Elles résultent d'un développement incomplet de certaines LPP lors de la morphogenèse (incomplet : pas de canal sudoripare ni de pore) ; influence génétique 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 47  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes immatures (incipient ridges) ▪ Lignes dites "immatures" ▪ parfois observables entre les crêtes principales ▪ formation similaire aux lignes principales (LPP), mais de plus faible hauteur + développement incomplet  pas de pores ▪ implication de facteurs génétiques (sexe, hérédité) ▪ tendance variable à être visibles sur les empreintes/traces (influence de l'âge, profession manuelle, pression du doigt) 48 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Pourquoi les lignes immatures sont plus facilement observables sur les empreintes/traces de personnes âgées ou de certaines professions (ex. maçon) ? Car la hauteur des crêtes principales diminue (maçon = usure de l'épiderme par frottements), ce qui rend possible le contact de ces lignes immatures avec une surface de contact. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 48  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes immatures (incipient ridges) 15 ans +tard Image(s) : Champod2016 – Fig 1.25 49 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Comparaison de deux empreintes du même doigt, prises à 15 ans d'écart. On aperçoit plus de lignes immatures sur l'empreinte de droite. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 49  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes immatures (incipient ridges) pression + Image(s) : Champod2016 – Fig1.16 50 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Comparaison de deux empreintes du même doigt, prises à deux pressions différentes. On aperçoit plus de lignes immatures sur l'empreinte déposée avec plus de pression (même logique : les lignes principales sont écrasées, ce qui permet aux lignes immatures d'entrer en contact avec la surface de contact). Noter : l'augmentation de la largeur des crêtes causée par l'augmentation de la pression (cf. remarque faite dans la section "3ème phase de développement du derme") 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 50  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes "blanches" ▪ Lignes dites "blanches" Image(s) : LopesMizokami2014 51 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Les lignes blanches sont simplement dues à des plis de la peau au niveau de l'épiderme Elles peuvent être visibles sur une empreinte ou une trace, selon la pression de contact ou la tension de l'épiderme au moment du contact 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 51  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes "blanches" ▪ Lignes dites "blanches" ▪ parfois observables sur les traces et empreintes ▪ plis de la peau (surface), sans ancrage dans le derme ▪ peuvent apparaître et/ou disparaître (âge, constitution et activité de la personne) ▪ non conditionnées par des facteurs génétiques (jumeaux) ▪ tendance variable à être visibles sur les empreintes/traces (disparaissent avec une forte pression du doigt) 52 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 52  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes "blanches" 15 ans +tard Image(s) : Champod2016 – Fig 1.26 53 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Comparaison de deux empreintes du même doigt, prises à 15 ans d'écart. On aperçoit que la ligne blanche présente sur l'empreinte de gauche n'apparaît plus sur celle de droite. Résultat logique quand on sait qu'il s'agit d'un pli temporaire de la peau. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 53  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes et plis de la main ▪ Lignes et plis de la main 41 ans +tard Image(s) : Welker1898 54 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Les lignes et plis de la main (paume) sont liés à la morphogenèse. Ils délimitent les zones des coussinets. Illustration = comparaison de deux empreintes de la même paume, prises à 41 ans d'écart. Les lignes de la main sont caractérisées par la même immuabilité que les crêtes papillaires issues des coussinets. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 54  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes et plis de la main ▪ Lignes et plis de la main ▪ origine liée à la morphogenèse ( ancrage derme, persistance) ▪ associées aux zones de délimitation des coussinets (thénar, hypothénar et interdigitaux) ▪ concourent à l’individualisation des traces papillaires ▪ conséquence du mouvement de la main? … non! ▪ plis de la main: dès la 8ème semaine ▪ mouvement spontané des mains : à partir de la 11ème semaine 55 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 55  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes et plis de la main ▪ Lignes digitales principales ▪ DIC: Distal interphalangeal crease ▪ PIC: Proximal interphalangeal crease ▪ PC: Proximal crease of PIC ▪ DC: Distal crease of PIC ▪ MPPC: Metacarpophalangeal crease ▪ Lignes palmaires principales ▪ DTC: Distal transverse crease ▪ PTC: Proximal transverse crease ▪ TC: Thenar crease ▪ WC: Wrist crease 56 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Principaux plis de la main (ne pas retenir ; pour information uniquement) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 56  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Autres caractéristiques morphologiques Lignes et plis de la main ▪ Lignes secondaires (irrégulières) ▪ OC: Oblique crease ▪ EC: Extra crease ▪ AC: Accessory crease 57 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Principaux plis de la main (ne pas retenir ; pour information uniquement) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 57  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Propriétés induites 58 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 58  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites ▪ Permanence (=présence de crêtes sur les zones papillaires de la naissance à la mort) ▪ Immuabilité (= caractéristiques lophoscopiques inchangées, sauf accident) ▪ Sélectivité (= extrême variabilité) 59 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 59  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires 28 ans +tard Image(s) : Galton1888 60 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Comparaison d'empreintes des mêmes doigts, prises à 28 ans d'écart par Herschel, lorsqu'il étudiait la persistance dans le temps des dessins papillaires. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 60  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires Image(s) : Herschel1916 61 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Comparaison des empreintes du même doigt d'un individu à différents âges (7 ans, 17 ans et 40 ans) Noter : - la concordance des niveaux 1 (flux de crêtes) et 2 (minuties) entre les images - l'apparition de lignes blanches sur la dernière image 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 61  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires ▪ L'origine de la permanence se trouve au niveau cellulaire ▪ mécanisme de régénération des cellules en surface ▪ lame basale = couche germinative entre le derme et l'épiderme ▪ production constante et concertée de cellules depuis la couche basale, qui migrent ensuite vers le haut en 4 semaines ▪ progression de concert à travers l'épiderme dans laquelle les mouvements latéraux sont empêchés par les desmosomes ▪ le rythme de production des cellules coïncide avec le rythme de leur élimination (desquamation) Conséquence : permanence des caractéristiques de niveaux I, II et III 62 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) En d'autres mots : les dessins papillaires présents sur l'épiderme ne sont qu'une copie en constante régénération d'un modèle situé au niveau du derme 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 62  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires Image(s) : The Fingerprint Sourcebook (NIJ) 63 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration de la génération de cellules (B, C, …) depuis la lame basale (A). La lame basale reste fixe, tandis que les cellules générées migrent à travers l'épiderme 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 63  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires Image(s) : source indéterminée (gauche) ; Tortora1993 (droite) 64 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration de la lame basale et des différentes couches de l’épiderme (pour information uniquement) Les cellules migrent ensembles («collées») alors que la production est régulière et concertée. Le timing est tel que le dessin présent au niveau de l’épiderme est conservé et reflète le modèle présent au niveau du derme. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 64  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires ▪ Progression de concert des cellules dans l’épiderme ▪ desmosomes : lien cellulaire entre les cellules de l’épiderme ▪ les desmosomes empêchent les mouvements latéraux Image(s) : Tortora1993 (gauche), Wolfe1993 (droite) 65 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Les desmosomes forcent les cellules à migrer à la verticale et empêchent tout décalage latéral. Conséquence : immuabilité du dessin papillaire 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 65  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires ▪ Progression de concert des cellules dans l’épiderme ▪ hémidesmosomes : assurent la cohésion entre la lame basale et les cellules de la couche basale (germinative) Image(s) : Tortora1993 66 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 66  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires ▪ L'immuabilité ("inaltérabilité" apparente) du dessin papillaire trouve ses origines au niveau cellulaire ▪ mécanisme de projection du derme (modèle) vers l'épiderme (copie) ▪ Deux cas de figures peuvent altérer le dessin papillaire au niveau de l'épiderme ▪ abrasion de l'épiderme, mais derme non endommagé ▪ endommagement de l'épiderme et du derme 67 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 67  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires ▪ Abrasion de l'épiderme, mais derme non endommagé ▪ causes – ex. frottement continu (activité professionnelle, …) ou exposition prolongée à l'eau ou à des produits agressifs ▪ résultat : altération temporaire ; régression puis cicatrisation pour reprendre la configuration présente sur le derme 68 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 68  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires 2009 2011 2009 2011 Image(s) : Gibbs2012 69 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Illustration de l'impact de l'exposition quotidienne à un produit nettoyant sur les dessins papillaires présents au niveau de l'épiderme - exposition au produit (2011) - empreintes normales (2009) => perturbation temporaire, l'épiderme se régénérant ensuite. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 69  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires ▪ Endommagement de l'épiderme et du derme ▪ causes – ex. coupure profonde (accidentelle/intentionnelle), brûlure, attaque chimique ▪ résultat : modifications permanentes, soumises au même processus de permanence que le dessin papillaire original ▪ cicatrice = apport de nouvelles caractéristiques lophoscopiques (niveaux I, II et III) 70 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 70  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires Image(s) : Champod2016 – Fig 1.28 71 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Comparaison de deux empreintes du même doigt : avant (gauche) et après (droite) coupure profonde ayant générer une cicatrice Noter: - la manière dont le flux de crêtes a été modifié localement, par la coupure - la cicatrice étant persistante dans le temps, elle ajoute de nouvelles caractéristiques au dessin papillaire 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 71  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Permanence et immuabilité des dessins papillaires Image(s) : Champod2016 – Fig 1.29 72 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Tentative de modification des empreintes digitales par découpage de l'épiderme et du derme puis échange des fragments découpés entre 2 doigts (=> opération chirurgicale). Si les dessins papillaire sont effectivement modifiés, leur apparence est hautement suspicieuse et ne saura tromper un contrôle d'identité (ex. livescan, frontière). Noter : les caractéristiques lophoscopique des morceaux détachés et déplacés sont conservées. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 72  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Sélectivité des dessins papillaires ▪ Sélectivité = capacité à distinguer deux individus ▪ "The friction ridges are constructed of ridge units. The number of ridge units that make up a ridge is established at random. Where one ridge starts and stops, the factors that designate its length are completely dependent on differential growth [NB: length and shape]. The location of the ridge unit where a branching develops is also established at random. Due to the plethora of genetic and physical variances the ridge units are subjected to during ridge formation and the number of units involved, the paths of friction ridges are unique to that area of friction skin." Ashbaugh (1991) 73 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) De nombreux facteurs liés au hasard mènent à la formation des LPP et donc à la configuration des minuties. L'extrême variabilité des dessins papillaires observés au niveau de l'épiderme conduit à cette notion d' "unicité" propre à la personne. Attention: "les crêtes papillaires sont uniques" =/ "toute trace est unique" Les traces sont des représentations incomplètes et imparfaites des dessins papillaires présents sur l'épiderme d'un individu. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 73  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse /Propriétés induites Sélectivité des dessins papillaires ▪ L'extrême variabilité n'empêche pas les configurations proches/similaires ▪  réflexion à avoir sur les traces (qualité variable, analyse, …) Image(s) : Wisconsin Department of Justice-State Crime Laboratory Bureau 74 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) Empreintes de deux jumeaux (a et c) + d'une personne n'ayant aucun lien de parenté avec eux (b) Noter : - similarité des flux de crêtes entre les 3 empreintes (boucle à gauche + delta proche) - différences indéniables des caractéristiques de niveau 2 entre les 3 empreintes (minuties) Un examen minutieux permet de distinguer les 3 individus. La question à se poser est celle des caractéristiques qui seraient visibles sur une trace de mauvaise qualité. 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 74  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Auto-check ▪ Quelles sont les grandes étapes de développement des dessins papillaires ? ▪ En quoi la notion de timing est importante dans ce contexte ? ▪ En quoi la morphogenèse peut expliquer la sélectivité extrême des empreintes digitales ? ▪ […] leur permanence/immuabilité ? ▪ Quelles sont les différences majeures entre traces et empreintes dans ce contexte ? 75 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 04 - Enseignements complémentaires /Morphogenèse 75  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Littérature associée ▪ Campbell2010 – "Using the Underside of the Epidermis to Identify Deceased", Identification Canada 2010;33(2):71-75 ▪ Champod2016 – "Fingerprints and Other Ridge Skin Impressions – Second Edition", CRC Press, 2016 ▪ Cummins1943 – "Finger Prints, Palms and Soles", Philadelphia: Blakiston; 1943 ▪ Faulds1912 – "Dactylography or the Study of Finger-Prints", Halifax: Milner & Company, 1912, p.29 ▪ Galton1888 – "Personal Identification and Description," Scientific American 1888;26:10532- 10533 ▪ Gibbs2012 – "Metamorphosis of Friction Ridge Skin", J. For. Ident. 2012;62(3):191-193 ▪ Herschel1916 – "The Origin of Finger-Printing. London: Humphrey Milford, Oxford University Press 1916; p.31 ▪ Kawabe1985 – "Variation in Basement Membrane Topography in Human Thick Skin", The Anatomical Record 1985;211:142-148 76 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 76  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Littérature associée ▪ Kimura1991 – Embryologic Development of Flexion Creases. In: Plato CC, Garruto RM, Schaumann BA, Paul NW, eds. Dermatoglyphics – Science in Transition. Vol 27 (2). New York: Wiley-Liss; 1991:113-129 ▪ Kücken2004 – On the Formation of Fingerprints, PhD thesis 2004, University of Arizona ▪ Locard1903 – "La dactyloscopie: Identification des récidivistes par les empreintes digitales", Mémoire de l'Académie des Sciences, Belles-lettres et Arts de Lyon. 1903:147-161 ▪ LopesMizokami2014 – "Estudo morfológico comparativo das superfícies epidérmica e dérmica: perspectivas na identificação necropapiloscópica", Faculdade de Medicina, Universidade de Brasília; 2014 ▪ Maceo2009 – "Qualitative assessment of skin deformation: a pilot study", Journal of Forensic Identification 2009;59(4):390-440 ▪ Okajima1975 – "Development of Dermal Ridges in the Fetus", Journal of Medical Genetics 1975;12(3):243-250 ▪ Okajima1979 – "Dermal and epidermal structures of the volar skin", Birth defects 1979;15(6):179–198 77 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 77  Traces papillaires [A. Bécue, SA24] Morphogenèse Littérature associée ▪ Tortora1993– "Principles of Anatomy and Physiology", 1993 ▪ Welker1898 – "Die Dauerhaftigheit des Desseins der Riefchen und Fältchen der Hände," Archiv für Anthropologie – Zeitschrift für Naturgeschichte und Urgeschichte des Menschen 1898;25:29-32 ▪ Wertheim1998 – "An Extreme Case of Fingerprint Mutilation", Journal of Forensic Identification 1998;48(4):466-477 ▪ Wertheim2002 – “The Critical Stage of Friction Ridge and Pattern Formation”, Journal of Forensic Identification 2002;52:35-85 ▪ Wilder1918 – "Personal Identification: Methods for the Identification of Individuals, Living Or Dead", Badger: Boston; 1918 ▪ Wolfe1993 – "Molecular and Cellular Biology", 1993 78 Traces papillaires (A. Bécue, SA24) 78