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Une saine gestion, en bon père de famille, d'un blog (d'un journal, d'une émission de radio, de télé etc.), se doit de placer régulièrement un billet à connotation sexuelle, d'une gauloiserie croustillante, sous peine de perdre ses lecteurs, voire de n'être plus recommandé par la rédaction de Mediapart. Une façon d'attirer le chaland ou la chalande parti(e) surfer sur internet avec les mot clés, « sein » ou même « sperme » et « orgasme » est d'aborder la formation de la glande mammaire.

Le développement de la glande mammaire est un sujet fascinant, qui cependant partage un nombre considérable de points communs avec les autres glandes (glande salivaire, glande lacrymale, prostate, et même, reins, poumons, foie, pancréas...).

La liste est interminable des organes en forme de « glande » c'est-à-dire constitués d'une arborisation très ... arborisée, dont la fonction principale est dévolue aux extrémités, qui en général produisent ou retraitent des fluides (pipi, larmes, sperme, salive, lait, venin, avec une mention spéciale pour le poumon, qui « processe » de l'air, mais qui produit un liquide in utero). La photo ici montre les 17 premiers jours de développement d'un poumon.

 

Ces organes sont des poches creuses (ici un rein), entourées d'une petite peau continue appelée épithélium, lui-même entouré d'un tissu de soutien qui peut comporter des cellules musculaires en anneau, du mésenchyme », et parfois même du cartilage et de l'os, comme la trachée, qui possède des anneaux autour. Lorsque la grande mammaire se met à produire de l'os, cela donne des petites calcifications éparpillées, parfois annonciatrices d'un cancer, parfois pas, on fait une biopsie. L'épithélium s'étend en faisant des petites branches creuses (pour le sein, les premières branches sont pleines, puis cavitent).

Le principe de croissance de ces glandes (ici un jeune poumon de souris) comporte trois aspects physiques importants. Le premier est que les glandes produisent un liquide dans les parties profondes, pendant leur croissance et pendant la phase d'allaitement, qui met l'arbre en pression (d'où la douleur mammaire de la femme lactante et de la vache laitière). De même, le poumon embryonnaire produit du liquide en permanence, liquide qui sort par la bouche (du bébé) et met en pression le ventre de la femme enceinte (d'où le gros ventre tendu) et celui de la vache gestante (c'est l'épithélium qui produit le liquide). La pression pendant la production de ce fluide aide au développement des tubes de l'arbre glandulaire, en sorte qu'en l'absence de production de fluide, il y a « aplasie », la glande ne se développe pas ou peu (il existe un syndrome pré-natal, l'oligohydroamnios, dans lequel le défaut de pression dans le poumon entraîne une aplasie du poumon, on tente aujourd'hui de contrecarrer en introduisant un ballonnet dans la trachée des fœtus).

La figure ci-jointe montre qu'en bouchant simplement un poumon, il fait 2 fois plus de branches par jour.

Cependant, la pression physique dans le tube n'est pas suffisante pour expliquer la morphogénèse, il faut bien que le tube se développe pour répondre à la pression, sa croissance n'est pas une simple dilatation « élastique» sous pression ; il lui faut pour cela un facteur de croissance (ici à gauche-gauche marquage de FGF10 in vivo). Comme par hasard, la pression est en elle-même un important stimulateur de la production de facteurs de croissances, qui vont accroître la tendance des tuyaux à aller de l'avant, en s'adaptant à la déformation induite par la poussée (ici à droite : s'il est bouché, le poumon exprime beaucoup plus de FGF10). En se poussant eux-mêmes de l'intérieur par leur production de fluide, les tubes appuient sur le tissu autour, qui fait produire FGF10 au tissu, qui produit la prolifération cellulaire, qui permet l'allongement du tube etc. (FGF10, c'est dans le poumon, pour le rein c'est GDNF, ailleurs autre chose). Enfin, le troisième ingrédient contribuant à une bonne croissance des glandes réside dans l'ordre et la forme des cellules. Dans les régions situées à la pointe, les cellules sont dispersées de façon disparate sur un bout de tube.

Mais le long des côtés des tubes, les cellules s'ordonnent en anneaux réguliers. Cet ordre fixe la morphologie des tissus (comme visible par exemple dans les anneaux de la pomme d'Adam), ce qui contribue à stabiliser les tubes (qui sinon font des hernies, qui conduisent à des maladies du type « polykystose »), et même les aide à pousser vers l'avant. Une bonne glande aura des dizaines de milliers de petites branches, une très grande surface de production de fluide, et le fluide sort par le tube au bout, qui est la racine de l'arbre. C'est génial, mais physique. Ce type de croissance est connu en physique, c'est un cas particulier de « croissance dendritique (1).

Toutes sortes de faits extravagants sont associés à la morphogénèse des glandes. Par exemple : il est possible de faire adopter à un rein un mode de croissance pulmonaire, en modifiant le type de collagène qu'il exprime. Il est possible de greffer un épithélium de glande salivaire dans une glande mammaire, et constater qu'il se met à produire du lait. L'assèchement du poumon ne se fait pas du tout par un cri primal qui ferait cracher l'eau contenue dans le poumon, mais de l'intérieur, par une sort de grande angoisse produisant beaucoup d'adrénaline, qui assèche le poumon de l'intérieur (pendant la guerre de 14, un médecin s'était intéressé à cette question et avait fait rentrer de force de l'eau dans la trachée de poulains nouveaux nés : la quantité d'eau que le nouveau-né poulain pouvait « assécher de l'intérieur » était très importante (de l'ordre de 20 litres). La circulation des fluides peut donc être à double sens!

Une question importante est celle de la localisation, et de la nature des différentes glandes. Bien que construites sur le même principe, elles sont manifestement différentes.

La plupart des glandes se forment comme des hernies, ou des dérivations de la poche qui se forme sous le corps, quand la tête passe par-dessus le plan moyen de l'embryon. Dans mes précédents billets, j'ai montré des images ou des films de ce phénomène. Quand la tête s'étire au-dessus de la « blastula » elle creuse la surface comme un doigt de gant, ce qui crée une poche qui est à l'origine de l'estomac, du système digestif, et de toutes glandes afférentes (pancréas, poumon, foie, etc.). Le film est visible ici :

http://www.msc.univ-paris-diderot.fr/~vfleury/movies/emb196x5p0film2.gif

La régionalisation des glandes a lieu avec l'expression « différenciée » des gènes, ce qui ne veut pas dire grand-chose, mais on ne comprend pas encore très bien l'origine de ces différenciations locales.

Dans le cas des glandes lacrymales, elles semblent se loger d'elles-mêmes au coin de l'œil, dans ce qu'on appelle le fornix oculaire, qui correspond au creux du repli du bord de l'ectoderme qui fait l'œil (j'en ai parlé dans un des premiers billets). Pourquoi la glande lacrymale produit des larmes et rien d'autre, ce n'est pas clair. Cependant, la glande lacrymale produit également des traces d'insuline, comme le pancréas, ce qui montre une sorte de communauté entre tous ces organes. De même, certaines femmes, pendant le développement de leurs seins, souffrent d'un syndrome très gênant : la production en continu d'une quantité énorme de salive (litres/jour).

Cependant, dans le cas des seins (teasing : on arrive bientôt au moment croustillant) les seins se développent comme une extension des pores de la peau. Les mammifères portent des mamelles, qui sont une excroissance énorme d'une glande sudoripare qui s'est étendue vers l'intérieur pour former un arbre (la glande mammaire), dont l'épithélium produit une transpiration curieuse qui s'appelle le lait. On remarquera que les monotrèmes (ornithorynque) produisent une sorte de transpiration vaguement lactée, à travers des gros pores de la peau, elle-même couverte de poils, en sorte que les bébés ornithorynques ne tètent pas un sein, mais sucent les poils de leur mère. Plus généralement, la peau est en continu avec les muqueuses internes du corps, en sorte que ce que peuvent les muqueuses intérieures, dans leurs glandes, la peau peut souvent le faire dans les petits pores habituels. Ainsi, bien que le poumon serve à respirer, chez les humains, de très nombreux animaux respirent très bien par la peau. Autre exemple : la glande salivaire des vipères produit un poison foudroyant, qui est également produit par les pores de la peau des crapauds.

Chez les mammifères marins, les nécessités de la vie aquatique, font que le lait est éjaculé dans la bouche du petit par un système de contraction des muscles situés autour des canaux, comme pour le sperme. Je ne sais si des éthologues ont déjà planté des électrodes dans le cerveau d'une baleine pendant qu'elle allaite, pour voir si un orgasme survient pendant l'éjaculation de son lait, mais ça ne me paraît pas impossible (je veux dire qu'elle ait un orgasme, pas de planter une électrode dans le cerveau de la baleine pendant qu'elle allaite). A ce propos, il paraît que les femmes qui allaitent font beaucoup d'efforts pour qu'on ne remarque pas la jouissance que leur procure la tétée du bébé, mais bon.

Chez les éléphants, un gros pore unique est également différencié, derrière l'oreille, pour produire des signaux d'accouplement chimiques émis dans un liquide brunâtre.

Cependant, une question non résolue est celle de la position des aréoles mammaires chez les humains (ou peut-être l'est-elle, mais je ne suis pas au courant). Une explication possible est dans l'enroulement de l'ectoderme latéral de la poche gastro-cardiaque, pendant la morphogénèse du thorax qui présente une sorte de singularité au centre, qui pourrait être le lieu de nucléation de la glande mammaire (sorte de centre basse pression); ou bien une différenciation induite par une projection de nerfs. Ensuite, les cellules en se différenciant feraient en cascade le téton et l'aréole autour. En perdant leur chemin, quelques cellules pourraient aller faire un téton ailleurs, puisque c'est un fait banal que d'avoir trois aréoles, voire davantage : j'ai même deux amis qui sont « tri-mammaires », ils ont un troisième téton situé n'importe où sur le thorax, de même qu'un personnage fameux dans un film de James Bond (Dr No).

Maintenant la chute amusante. Se présente un jour Mme Z chez le dermatologue (si je l'appelais Mme X on me dirait que je fais du mauvais esprit, et Y c'est pour les garçons). Mme Z vient voir le dermatologue pour se faire enlever une grosse verrue, qu'elle a sous le pied depuis quelques temps et ça commence à la gêner quand elle marche, elle n'a pas fait la démarche d'aller plus tôt chez un dermatologue, mais aujourd'hui etc...

Le dermatologue diagnostique la verrue : il s'agit d'une aréole de sein, parfaitement formée.

A la question que vous vous posez tous : pourquoi les vaches ont-elles 4 trayons exactement sur le pis ? ne cherchez pas une explication biologique ou une brisure de symétrie physique : les éleveurs coupent au couteau tous les trayons surnuméraires à la naissance, pour que le pis soit conforme au système automatique de traite, tous les trayons devant avoir le même gabarit et être interchangeables pour les trayeuses électriques. A partir du 5^e les trayons de vache sur le pis sont inégaux en taille, il y en a des plus petits.

Pour conclure une blague à deux balles : les seins c'est comme les trains électriques, en principe c'est fait pour les enfants, mais ce sont les papas qui jouent avec. Donc pour finir, un train électrique, histoire de se calmer, après cette débauche de pornographie.

(1)Mathieu Unbekandt, Pierre-Marie del Moral, Frederic G Sala, Saverio Bellusci, David Warburton and Vincent Fleury,Tracheal occlusion increases the rate of epithelial branching of embryonic mouse lung via the FGF10-FGFR2b-Sprouty2 pathway, Mech. Of Development, 2008