Différenciation sexuelle embryonnaire et fœtale

Introduction

La différenciation sexuelle humaine désigne l’ensemble des étapes qui conduisent, depuis la fécondation, à la formation des gonades, des voies génitales internes et des organes génitaux externes. Ces étapes se succèdent pendant la vie embryonnaire et fœtale, puis se poursuivent à la puberté avec la maturation de l’axe gonadotrope et l’apparition des caractères sexuels secondaires.¹

Le développement sexuel comporte plusieurs dimensions. Le sexe chromosomique correspond au nombre et à la composition des chromosomes sexuels. Le sexe gonadique décrit la différenciation d’une gonade en testicule, en ovaire ou selon une organisation atypique. Le sexe anatomique concerne les voies génitales internes et externes. L’identité de genre et l’orientation sexuelle relèvent d’autres dimensions du développement humain, évaluées par l’histoire personnelle, le vécu corporel et les relations, pas par l’anatomie embryonnaire.

Dimension	Définition
Chromosomique	Composition chromosomique établie à la fécondation, le plus souvent 46,XX ou 46,XY, avec de nombreuses variations possibles.
Gonadique	Organisation de la gonade en tissu testiculaire, ovarien ou atypique.
Anatomique interne	Développement des dérivés des canaux de Müller, des canaux de Wolff et du sinus urogénital.
Anatomique externe	Développement du tubercule génital, des plis urogénitaux et des bourrelets labioscrotaux.
Pubertaire	Maturation hormonale et développement des caractères sexuels secondaires.

I – Sexe chromosomique et détermination gonadique

1) Sexe chromosomique

Lors de la fécondation, l’ovocyte apporte habituellement un chromosome X. Le spermatozoïde apporte habituellement un chromosome X ou un chromosome Y. Les caryotypes 46,XX et 46,XY sont les situations les plus fréquentes. Des variations numériques ou structurales existent, par exemple 45,X, 47,XXY, des mosaïques ou des translocations portant sur des gènes de détermination gonadique. Le caryotype renseigne la composition chromosomique, tandis que le phénotype dépend ensuite de la différenciation gonadique, des sécrétions hormonales, de la réponse des tissus cibles et du développement anatomique.¹

2) Cellules germinales primordiales

Les cellules germinales primordiales sont les précurseurs des futurs ovocytes ou spermatozoïdes. Elles sont spécifiées très tôt dans l’épiblaste, séjournent transitoirement près de la vésicule vitelline et de l’allantoïde, puis migrent le long de l’intestin postérieur et du mésentère dorsal vers les crêtes génitales. Elles atteignent les gonades en formation vers la cinquième à la sixième semaine de développement. Une migration ou une survie anormale peut compromettre la constitution de la lignée germinale.²

3) Crête génitale et gonade bipotentielle

La crête urogénitale dérive principalement du mésoderme intermédiaire. Elle associe le mésonéphros, structure rénale transitoire, et la crête génitale. Au début, la gonade est dite bipotentielle : son organisation ne permet pas encore de reconnaître un testicule ou un ovaire. L’épithélium cœlomique prolifère et forme des cordons sexuels primitifs dans lesquels s’intègrent les cellules germinales.²

4) Réseaux génétiques de différenciation

Dans la plupart des embryons 46,XY, le gène SRY, situé sur le chromosome Y, s’exprime brièvement dans les cellules de soutien de la gonade. Il favorise l’activation de SOX9, qui stabilise la voie de différenciation des cellules de Sertoli. D’autres facteurs, notamment FGF9 et la prostaglandine D2, participent à ce réseau. Une translocation de SRY sur un chromosome X peut être associée à un développement testiculaire chez une personne 46,XX. À l’inverse, une variation de SRY, de SOX9 ou d’autres gènes de cette voie peut altérer la différenciation testiculaire chez une personne 46,XY.

La différenciation ovarienne suit une voie génétique active. Les voies WNT4–RSPO1–bêta-caténine, ainsi que FOXL2, favorisent la différenciation des cellules de la granulosa et s’opposent au programme testiculaire. L’ancienne présentation d’un développement ovarien « par défaut » est donc inexacte. Les deux voies reposent sur des réseaux génétiques qui s’activent et s’inhibent réciproquement.¹

II – Différenciation testiculaire

1) Organisation du testicule fœtal

La différenciation testiculaire devient reconnaissable vers la sixième ou la septième semaine. Les cellules de Sertoli s’organisent autour des cellules germinales pour former les cordons testiculaires. Les cellules de Leydig se différencient dans le tissu interstitiel. La mise en place de la vascularisation testiculaire participe également à l’organisation de la gonade.

2) Sécrétions du testicule fœtal

Les cellules de Sertoli sécrètent l’hormone anti-müllérienne, ou AMH. Cette hormone entraîne la régression des canaux de Müller. Les cellules de Leydig produisent la testostérone à partir de la huitième ou de la neuvième semaine. La testostérone maintient et différencie les canaux de Wolff. Dans certains tissus, l’enzyme 5-alpha-réductase de type 2 transforme la testostérone en dihydrotestostérone, ou DHT, dont l’action est essentielle à la différenciation habituelle du pénis, du scrotum et de la prostate.³

Signal	Origine	Rôle embryonnaire principal
AMH	Cellules de Sertoli	Elle provoque la régression des canaux de Müller.
Testostérone	Cellules de Leydig	Elle maintient les canaux de Wolff, à l’origine notamment de l’épididyme, du canal déférent et des vésicules séminales.
DHT	Conversion locale de la testostérone par la 5-alpha-réductase de type 2	Elle participe à la formation du pénis, du scrotum et de la prostate.
INSL3	Cellules de Leydig	Elle contribue à la phase transabdominale de la descente testiculaire.

III – Voies génitales internes et sinus urogénital

1) Ébauches communes

Au début du développement, les embryons possèdent deux systèmes de conduits : les canaux mésonéphrotiques, ou canaux de Wolff, et les canaux paramésonéphrotiques, ou canaux de Müller. Le cloaque est ensuite séparé par le septum urorectal en un canal anorectal postérieur et un sinus urogénital antérieur. Cette organisation commune explique les homologies entre de nombreuses structures génitales.²

2) Différenciation sous l’action des hormones testiculaires

Sous l’action de la testostérone, les canaux de Wolff donnent les épididymes, les canaux déférents, les vésicules séminales et les canaux éjaculateurs. L’AMH entraîne parallèlement la régression des canaux de Müller. Sous l’action de la DHT, le sinus urogénital participe à la formation de la prostate et des glandes bulbo-urétrales. Les plis urogénitaux fusionnent pour former l’urètre pénien et la face ventrale du pénis. Les bourrelets labioscrotaux fusionnent pour former le scrotum.

3) Descente testiculaire

La descente testiculaire comporte une phase transabdominale, liée notamment à l’action d’INSL3 sur le gubernaculum, puis une phase inguinoscrotale dépendant des androgènes et de facteurs mécaniques et neurologiques. Le processus s’achève habituellement avant la naissance. Un arrêt sur le trajet définit une cryptorchidie. Une position située en dehors du trajet normal correspond à une ectopie testiculaire.⁴

IV – Différenciation ovarienne et voies génitales féminines

1) Organisation de l’ovaire fœtal

La différenciation morphologique de l’ovaire devient visible plus tardivement que celle du testicule. Les cordons sexuels médullaires régressent tandis que des cordons corticaux se développent. Les cellules germinales prolifèrent, entrent en méiose et s’entourent de cellules somatiques pour former les follicules primordiaux. La réserve folliculaire commence ainsi à se constituer pendant la vie fœtale.¹

2) Canaux de Müller et sinus urogénital

En l’absence d’AMH, les canaux de Müller persistent. Leur partie crâniale non fusionnée forme les trompes utérines. Leurs parties caudales fusionnent pour constituer le canal utérovaginal, à l’origine de l’utérus, du col et de la partie supérieure du vagin. Le contact entre le canal utérovaginal et le sinus urogénital participe à la formation de la partie inférieure du vagin. En l’absence d’une action androgénique suffisante, les canaux de Wolff régressent.⁵

3) Organes génitaux externes

Le tubercule génital forme le clitoris. Les plis urogénitaux restent séparés et forment les petites lèvres. Les bourrelets labioscrotaux forment les grandes lèvres. Le sinus urogénital s’ouvre dans le vestibule, où débouchent l’urètre et le vagin. Ces structures dérivent des mêmes ébauches que le pénis, le scrotum et l’urètre pénien.

V – Homologies anatomiques

Les organes génitaux externes se développent à partir d’ébauches communes. Le terme d’homologie indique que deux structures partagent une origine embryonnaire, même si leur forme et leur fonction adultes diffèrent.

Ébauche embryonnaire	Dérivé habituel masculin	Dérivé habituel féminin
Tubercule génital	Pénis, en particulier les corps caverneux et le gland	Clitoris, en particulier les corps caverneux et le gland
Plis urogénitaux	Face ventrale du pénis et urètre pénien	Petites lèvres
Bourrelets labioscrotaux	Scrotum	Grandes lèvres
Sinus urogénital	Urètre, prostate et glandes bulbo-urétrales	Vestibule, partie inférieure du vagin et glandes vestibulaires

VI – Après la naissance

La naissance ne marque pas la fin du développement biologique. L’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique connaît une phase d’activation pendant les premiers mois de vie, souvent appelée mini-puberté, puis entre dans une période de moindre activité avant sa réactivation pubertaire.⁶ La croissance des organes génitaux, la maturation gonadique, les caractères sexuels secondaires et les stades de Tanner sont détaillés dans le cours consacré au développement sexuel et psychosexuel de l’enfant et de l’adolescent.

L’identité de genre, le développement psychosexuel et la socialisation se construisent au cours de la vie. Le caryotype, les gonades et l’anatomie génitale ne permettent pas de prédire l’identité de genre future d’une personne. Les connaissances actuelles sur la transidentité, l’incongruence et la dysphorie de genre sont présentées séparément. Lorsqu’une trajectoire chromosomique, gonadique ou anatomique est atypique, l’évaluation clinique et l’accompagnement sont développés dans le cours sur les variations du développement génital et la sexualité.

Conclusion

La différenciation sexuelle résulte d’une succession coordonnée d’événements chromosomiques, génétiques, gonadiques, hormonaux et anatomiques. Le gène SRY intervient fréquemment au début de la voie testiculaire, tandis que SOX9 en consolide l’organisation. La voie ovarienne dépend notamment de WNT4, RSPO1, de la bêta-caténine et de FOXL2. L’AMH, la testostérone et la DHT agissent ensuite sur des structures différentes. Cette organisation explique à la fois les homologies anatomiques et la diversité des différences du développement sexuel.

Approfondir les différences du développement sexuel

Une variation chromosomique, génétique, gonadique ou hormonale peut modifier l’une ou plusieurs de ces étapes. Les situations cliniques qui en résultent sont regroupées sous le terme de différences ou variations du développement sexuel, souvent abrégé DSD dans la littérature internationale. Leur diagnostic, leurs conséquences médicales et sexuelles, la conduite devant une anatomie génitale atypique à la naissance et les principes actuels d’accompagnement sont développés dans le cours consacré aux variations du développement génital (DSD) et à la sexualité.⁷

Références

1. Rey R, Racine C. Sexual Differentiation. In: Feingold KR, Adler RA, Ahmed SF, et al., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com; mise à jour le 24 juillet 2025. NCBI Bookshelf.[↩][↩][↩][↩]
2. Libretti S, Aeddula NR. Embryology, Genitourinary. StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; mise à jour le 16 février 2023. NCBI Bookshelf.[↩][↩][↩]
3. A PA, Arbor TC, Krishan K. Embryology, Sexual Development. StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; mise à jour le 28 août 2023. NCBI Bookshelf.[↩]
4. Titi-Lartey OA, Khan YS. Embryology, Testicle. StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; mise à jour le 24 avril 2023. NCBI Bookshelf.[↩]
5. Patel N, Gondal AZ. Embryology, Mullerian-Inhibiting Factor. StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; mise à jour le 24 juillet 2023. NCBI Bookshelf.[↩]
6. Juul A. Clinical Implications of Minipuberty. N Engl J Med. 2026;394:1204-1214. doi: 10.1056/NEJMra2305989.[↩]
7. Ahmed SF, Achermann JC, Arlt W, et al. Society for Endocrinology UK guidance on the initial evaluation of an infant or an adolescent with a suspected disorder of sex development. Clin Endocrinol (Oxf). 2016;84(5):771-788. doi: 10.1111/cen.12857.[↩]

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