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A partir du 17e jour, la ligne primitive constitue la «porte d'entrée» à partir de laquelle les cellules épiblastiques commencent à proliférer et à s'invaginer. Grâce à des méthodes histologiques, on a pu démontrer que les cellules épiblastiques développent des pseudopodes lors de leur migration le long du sillon primitif. Elles perdent les connexions entre-elles. Ce phénomène est appelé gastrulation.
En fonction de leur origine sur la ligne primitive et du moment de leur invagination, les cellules de l'épiblaste migrent successivement dans différentes directions.
Les premières cellules migrant à travers le noeud et le sillon primitif envahissent l'hypoblaste et déplacent les cellules de ce dernier pour le remplacer finalement par une couche d'entoblaste définitif (à l'origine de l'épithélium du futur intestin et de ses dérivés).
Au même moment les cellules qui passent par le noeud primitif et qui migrent crânialement sont à l'origine de deux structures:
la plaque préchordale se situant en position crâniale du noeud primitif
le processus notochordal
Un autre contingent de cellules forme entre l'épiblaste et l'entoblaste définitif naissant un troisième feuillet, le mésoblaste intra-embryonnaire. Les cellules mésoblastiques migrent latéralement et en direction céphalique et caudale, sauf au niveau de la membrane bucco-pharyngienne et de la membrane cloacale. A ces niveaux, l'ectoderme et l'endoderme sont directement superposés.
Rostralement à la plaque préchordale, dans la zone céphalique, des cellules mésenchymateuses du disque embryonnaire formeront le péricarde et le septum transversum alors qu'à l'extrémité caudale, la membrane cloacale délimitera les méats uro-génitaux et du rectum.
L'épiblaste est à l'origine des trois couches cellulaires de l'embryon tridermique: