L’Encyclopédie du projet embryonnaire
le mésoderme est l’une des trois couches germinales, des groupes de cellules qui interagissent tôt au cours de la vie embryonnaire des animaux et à partir desquels les organes et les tissus se forment. Lorsque les organes se forment, un processus appelé organogenèse, le mésoderme interagit avec l’endoderme et l’ectoderme pour donner naissance au tube digestif, au cœur et aux muscles squelettiques, aux globules rouges et aux tubules des reins, ainsi qu’à un type de tissu conjonctif appelé mésenchyme., Tous les animaux qui n’ont qu’un seul plan de symétrie à travers le corps, appelé symétrie bilatérale, forment trois couches germinales. Les animaux qui n’ont que deux couches germinales développent des cavités digestives ouvertes. En revanche, le développement évolutif du mésoderme a permis chez les animaux la formation d’organes internes tels que les estomacs et les intestins (viscères).
la Gastrulation est un stade précoce de développement au cours duquel un embryon, alors une boule de cellules monocouche appelée blastula, se réorganise en une boule de cellules à trois couches, appelée gastrula., Au cours de ce processus, les couches germinales primaires, endoderme et ectoderme, interagissent pour former le troisième, appelé mésoderme. Au début du processus de réorganisation, un groupe de cellules précurseurs susceptibles de devenir mésoderme ou endoderme peut se former; ce tissu est appelé mésendoderme. Le mésendoderme a été trouvé chez des espèces allant des échinodermes, tels que les oursins, aux souris, Mus musculus. Le processus qui donne naissance au mésoderme crée également un motif dorso-ventral dans le mésoderme., Cette structure du mésoderme organise les cellules dans des endroits spécifiques le long de l »axe dorso-ventral, et l « emplacement d » une cellule détermine quels types de cellules elle et ses cellules filles peuvent devenir (devenir cellulaire).
le mésoderme, avec les deux autres couches germinales, a été découvert au début du XIXe siècle. En 1817, Christian Pander a reçu un doctorat en médecine de l’Université de Würzburg, à Würzburg, en Allemagne, après avoir terminé sa thèse., « Beiträge zur Entwickelungsgeschichte des Hühnchens im Eie » (Contributions à l’histoire du développement de la poule dans l’œuf) décrit comment deux couches de l’embryon de poussin donnent naissance à une troisième, décrivant le processus de gastrulation chez le poussin, Gallus gallus. Tout au long de son texte, Pander a écrit à la fois de l’indépendance et de l’interdépendance de ces couches—bien que distinctes, les couches semblaient travailler ensemble pour former des organes.
suite à la découverte de Pander, une série de scientifiques du XIXe siècle ont étudié la formation et les dérivés des couches germinales., Karl Ernst von Baer, professeur d’anatomie à L’Université de Königsberg, en Prusse, dans son Über die Entwickelungsgeschichte der Thiere de 1828. Beobachtung und Reflexion (sur L’histoire du développement des animaux. Observations et réflexions), étendu le concept de Pander des couches germinales à appliquer à tous les vertébrés. En 1849 naturel historien Thomas Henry Huxley, en Angleterre, a élargi le concept de nouveau, dans son article « Sur l’Anatomie et les Affinités de la Famille des Méduses., »Grâce à ses recherches anatomiques sur les méduses, Huxley a conclu que les deux couches tissulaires qu’il a vues chez la méduse adulte avaient la même relation l’une avec l’autre que les couches décrites par Pander chez l’embryon de poussin. Lorsque Huxley a soutenu que l’architecture corporelle des méduses adultes était similaire à celle des embryons de vertébrés, il a uni les règnes vertébrés et invertébrés et a relié l’étude de la croissance et du développement, appelée ontogenèse, à l’étude des relations entre les organismes, appelée phylogénie., L « observation de Huxley que les stades de développement reflétaient l » évolution a établi une tendance, en ce sens que les scientifiques ont commencé à étudier les questions évolutives en étudiant les embryons. Ces méthodes sont devenues fondamentales pour les travaux de scientifiques du XIXe siècle comme Charles Darwin, en Angleterre, et Ernst Haeckel, en Allemagne. Huxley a employé le terme mésoderme pour la couche germinale moyenne dans l’édition de 1871 de son manuel D’anatomie des animaux vertébrés.
vers la fin du XIXe siècle, l’intérêt pour les couches germinales a éclaté., À la suite de l’association renouvelée de l’embryologie et de la phylogénie, certains ont fait valoir que des relations universelles des couches germinales peuvent exister dans tout le règne animal. La théorie de la couche germinale a soutenu que dans toutes les espèces animales, chacune des couches germinales donne naissance à un ensemble fixe d’organes homologues entre les taxons. Des scientifiques comme Aleksandr Kovalevsky à L’Université de Saint-Pétersbourg, à Saint-Pétersbourg, en Russie, et Ernst Haeckel ont contribué à rendre la théorie de la couche germinale doctrinale pour les embryologistes à partir de la fin des années 1860.,
certains scientifiques du XIXe siècle, comme Edmund Beecher Wilson, aux États-Unis, et de nombreux scientifiques en Allemagne, y compris Wilhelm His, Rudolf Albert von Kölliker, et Oscar et Richard Hertwig, se sont opposés à la théorie de la couche germinale. Ces scientifiques ont souvent créé leurs propres théories sur la façon dont les couches germinales se développent. Par exemple, les frères Oscar et Richard Hertwig ont formé un concept appelé théorie de Coelom, pour expliquer la source et le développement du mésoderme en termes phylogénétiques. Dans leur Die Coelomtheorie., Versucheiner Erklärung des mittleren Keimblättes (théorie de Coelom: une tentative d’expliquer la couche germinale de Middele) les frères Hertwig ont contesté les relations homologues entre les couches germinales à travers les taxons. Au lieu de cela, les Hertwigs voyaient les couches germinales, en particulier le mésoderme, comme des matières premières qui pourraient se développer en une variété d’organes en réponse à différentes conditions d’existence.
la théorie de la couche germinale est restée influente à la fin du XIXe et au début du XXe siècle., Cependant, la doctrine a finalement été démantelée au début au milieu du XXe siècle par des scientifiques comme Hans Spemann, à l’Université de Fribourg à Fribourg, en Allemagne, et son doctorant Hilde Proescholdt Mangold, ainsi que par Sven Hörstadius, travaillant à L’Université D’Uppsala, à Uppsala, en Suède. Ces chercheurs ont montré que les destins des couches germinales n’étaient pas absolument spécifiés et qu’ils variaient d’une espèce à l’autre., Après de tels travaux, les scientifiques ont de plus en plus expérimenté avec des embryons de différentes espèces, et ils ont détaillé comment le mésoderme résulte des interactions de l’ectoderme et de l’endoderme.
en 1969, Pieter D. Nieuwkoop, Directeur du laboratoire Hubrecht de l’Académie royale néerlandaise des Arts et des Sciences, à Utrecht, aux Pays-Bas, a publié un article traitant de la question du développement du mésoderme chez les vertébrés. Nieuwkoop a utilisé les embryons de la salamandre Ambystoma mexicanum pour tester la capacité de différentes parties de l’œuf d’amphibien à se différencier en différents types de cellules., Il a séparé les sections qui donneraient naissance à l’ectoderme et à l’endoderme et leur a permis de se développer indépendamment; il a constaté que le mésoderme ne pouvait pas se former sans l’interaction de ces deux tissus. Lorsque Nieuwkoop a recombiné les régions ectodermique et endodermique, l’endoderme a induit la formation du mésoderme dans la région adjacente de l’ectoderme. En utilisant ces expériences, Nieuwkoop a également démontré que le processus d’induction établit une polarité dans le mésoderme, telle que l’endoderme dorsal induit le mésoderme dorsal, tandis que l’endoderme ventral induit le mésoderme ventral.,
Si Nieuwkoop a pu discerner le rôle des couches germinales dans l’induction du mésoderme, les signaux impliqués dans l’activation génétique du processus sont restés inconnus. À partir du milieu des années 1980, les scientifiques ont commencé à déterminer les molécules responsables de l’induction mésodermique. Ils ont constaté qu’au moins quatre familles de voies codant des protéines, ou facteurs de signalisation, Vg1/Nodal, BMP, Wnt et FGF, dirigent l’induction et le maintien du mésoderme chez les vertébrés., En 2002, Eric Davidson et ses collègues du California Institute of Technology à Pasadena, en Californie, ont décrit le réseau de gènes qui régule la spécification du mésoderme et de l’endoderme chez l’oursin, et Davidson a confirmé ce réseau en 2012 avec Sagar Damle.