Embryologie générale
Gastrulation : vue d'ensemble

La gastrulation correspond à la seconde phase de développement embryonnaire après la segmentation.

• Elle est caractérisée par des mouvements cellulaires et tissulaires, dits morphogénétiques, coordonnés dans le temps et l'espace.
• Elle modifie la position des blastomères et aboutit à la mise en place des deux (espèces diploblastiques) ou trois feuillets (espèces triploblastiques) primitifs des métazoaires.
  

La gastrulation sera suivie par l'organogenèse (formation des tissus et des organes par des interactions cellulaires complexes).

Le mot " gastrulation " fut inventé par Ernst Haeckel (1834-1919), dans le livre " Biology of Calcareous Sponges " (1872).

Il est également à remarquer que les mouvements morphogénétiques sont également présents chez l'adulte (cicatrisation par exemple).

Pendant toute cette période, l’embryon est appelé gastrula.

Chez les Mammifères, la gastrulation correspond à la troisième étape du développement de l'embryon (après la vie libre et la nidation) : les cellules de l'épiblaste prolifèrent et migrent pour former les trois feuillets primitifs (ectoderme, mésoderme, endoderme).

Vue d'ensemble

Cette période est capitale pour le développement, et toute anomalie conduit à la mort de l'embryon.

On peut dégager quelques caractéristiques générales, même si les mécanismes et le timing de la gastrulation diffèrent selon les organismes.

1. L'activité mitotique se ralentit nettement, par rapport à la segmentation.

Les multiplications cellulaires avaient déjà diminué pendant la transition blastuléenne (début de l'expression zygotique) pendant laquelle les cycles cellulaires sont normaux ( avec une phases G1 et G2) et souvent asynchrones.

2. Les blastomères entament des migrations et modifient leurs positions respectives : l'embryon change de structure topologique en passant d'une structure connectée simplement - connexité simple - (sphère) à une structure torique.

3. Les deux ou trois feuillets primitifs germinaux (ectoblaste endoblaste et mésoblaste) se mettent en place (cf. chapitre spécial).

• Les espèces primitives diploblastiques ne possèdent que deux feuillets (ectoderme et endoderme) : ce sont les spongiaires (éponges), les cnidaires (méduses), les cténaires et autres placozoaires.
• les espèces triploblastiques, comprenant pratiquement tous les animaux pluricellulaires en contiennent trois : le mésoderme s'intercale entre l'ectoderme et l'endoderme.

4. La ligne primitive se forme chez les reptiles, les oiseaux et les mammifères.

5. Chez de nombreux animaux, on note l'apparition de symétrie bilatérale (Bilateria opposés aux Radiata) pour former les axes antéro-postérieur et dorso-ventral. Puis, l'embryon deviendra asymétrique.

Cette symétrie embryonnaire peut disparaître chez l’adulte comme chez les oursins ou chez les gastéropodes.

6. En règle générale, la gastrulation fait apparaître une nouvelle cavité, l’archentéron ou intestin primitif, au sein du blastocèle qui disparaîtra progressivement. Selon la destinée du blastopore, les triploblastiques peuvent être séparer en :

• protostomiens : le blastopore produira la bouche,
• deutérostomiens : le blastopore produira l'anus.

Mouvements
cellulaires
lors de la
gastrulation

Bien que les modèles de gastrulation soient variés dans tout le règne animal, on peut définir six grands types de mouvements cellulaires, selon le type de zygote :

• l'ingression (immigration),
• l'invagination (embolie),
• l'épibolie,
• la délamination,
• l'involution,
• la prolifération polaire.

Ces types de mouvements cellulaires peuvent intervenir tous ensemble, ou seulement certains d'entre eux, de façon variable selon les espèces.

Ingression et invagination

EmbryologieEmbryogenèseZygote (oeuf fécondé)Segmentation
GastrulationOrganogenèseDifférenciation cellulaire