Organogenèse
L’organogenèse est le processus par lequel les trois couches de tissu germinal de l’embryon, qui sont l’ectoderme, l’endoderme et le mésoderme, se développent dans les organes internes de l’organisme. Les organes se forment à partir des couches germinales à travers la différenciation: le processus par lequel une cellule moins spécialisée devient un type cellulaire plus spécialisé. Cela doit se produire plusieurs fois lorsqu’un zygote devient un organisme pleinement développé. Au cours de la différenciation, les cellules souches embryonnaires expriment des ensembles spécifiques de gènes qui détermineront leur type cellulaire ultime. Par exemple, certaines cellules de l’ectoderme exprimeront les gènes spécifiques aux cellules de la peau. En conséquence, ces cellules se différencieront en cellules épidermiques. Par conséquent, le processus de différenciation est régulé par des cascades de signalisation cellulaire.
Chez les vertébrés, l’une des principales étapes de l’organogenèse est la formation du système neuronal. L’ectoderme forme des cellules et des tissus épithéliaux, ainsi que des tissus neuronaux. Au cours de la formation du système neuronal, des molécules de signalisation spéciales appelées facteurs de croissance signalent que certaines cellules situées au bord de l’ectoderme deviennent des cellules de l’épiderme. Les cellules restantes au centre forment la plaque neurale. Si la signalisation par les facteurs de croissance était perturbée, l’ectoderme entier se différencierait en tissu neural. La plaque neurale subit une série de mouvements cellulaires où elle s’enroule et forme un tube appelé tube neural. Dans le développement ultérieur, le tube neural donnera naissance au cerveau et à la moelle épinière.
Le mésoderme qui se trouve de chaque côté du tube neural des vertébrés se développera dans les différents tissus conjonctifs du corps animal. Un modèle spatial d’expression génique réorganise le mésoderme en groupes de cellules appelées somites, avec des espaces entre eux. Les somites se développeront davantage dans les côtes, les poumons et le muscle segmentaire (colonne vertébrale). Le mésoderme forme également une structure appelée notochorde, qui est en forme de tige et forme l’axe central du corps de l’animal.
L’endoderme est d’abord constitué de cellules aplaties, qui deviennent ensuite colonnaires. Il forme la muqueuse épithéliale de l’ensemble du tube digestif (à l’exception d’une partie de la bouche et du pharynx) et de la partie terminale du rectum (qui est tapissée d’involutions de l’ectoderme). Il forme également les cellules de revêtement de toutes les glandes qui s’ouvrent dans le tube digestif, y compris celles du foie et du pancréas; l’épithélium du tube auditif et de la cavité tympanique; la trachée, les bronches et les cellules aériennes des poumons; la vessie et une partie de l’urètre; et la muqueuse folliculaire de la glande thyroïde et du thymus. De plus, l’endoderme forme des organes internes, notamment l’estomac, le côlon, le foie, le pancréas, la vessie, les parties épithéliales de la trachée, les poumons, le pharynx, la thyroïde, la parathyroïde et les intestins.
