AL KILANI Alia - Université de Rennes 1

L’ETABLISSEMENT DU SCHEMA GENERAL DE L’ARBRE VASCULAIRE
EMBRYONNAIRE.
APPLICATION SUR LE SAC VITELLIN ET LE CERVEAU DE L’EMBRYON
DE POULET
Alia Al Kilani, Vincent Fleury, Anne Renault
Groupe Matière Condensée et Matériaux - Equipe Biophysique, Université de Rennes 1 - INRA
Campus Beaulieu, Bâtiment 10A –CS 7420 - 35042 Rennes Cédex
e.mail : [email protected]
Mots clés : embryon de poulet, vaisseaux sanguins, shadowgraph, Tonometre, résistance
hydrodynamique, métamorphose.
Chez l’embryon de poulet, les premiers îlots sanguins apparaissent dans le sac vitellin par
vasculogenèse. Ces îlots sanguins se transforment en un plexus capillaire, puis en véritables vaisseaux
sanguins (artères et veines). La croissance artérielle dans le sac vitellin progresse dans le sens proximo-distal,
et une transmission de l'écoulement vers les veines vitellines s’effectue via le réseau capillaire. Cette
transmission du flux sanguin se fait en série, c’est ce qu’on définit comme configuration cis–cis. Quelques
heures plus tard, ce circuit en série se transforme en un circuit en parallèle qualifié de configuration cis-trans.
Le but de notre travail est de comprendre et de quantifier la contribution de facteurs mécaniques dans
la transformation morphogénétique du circuit sanguin.
L’étude du développement du système vasculaire dans le sac vitellin de l’embryon de poulet au stade
17 selon Hamilton et Hamberger montre que le plexus capillaire au voisinage de l’artère vitelline se
transforme en une veine en environ 6h (vu le sens de la circulation sanguine), ce qui est très rapide.
Ensuite nous avons procédé à l’imagerie par «shadowgraph» qui permet d’étudier la topologie du
système vasculaire dans le sac vitellin de l’embryon de poulet à différents âges. Nous avons remarqué des
structures gonflées (clusters) côtoyant l’artère.
En plus, après des mesures d’élasticité faites par un nouveau instrument: le tonomètre («scanning air
puff tonometer SAPT»). Nous avons trouvé que la zone située entre deux artères est plus élastique (plus
molle) que la zone adjacente à l’artère.
D’autre part, nous avons entrepris d'évaluer la résistance hydrodynamique du réseau vasculaire au
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cours du basculement (R=8µl/πr , où R est la résistance hydrodynamique, µ la viscosité sanguine, l : la
résistance, et r : le rayon de vaisseau), par des modèles de résistances électriques. Le modèle montre que la
circulation sanguine suit le sens de progression du gradient de résistance hydrodynamique. Ceci explique
d’une part l’apparition de la configuration «cis-cis» au début de l’établissement de l’arbre vasculaire et
d’autre part la métamorphose de la configuration cis-cis en cis-trans. Cette métamorphose se déclenche au
cours de la croissance du sac vitellin quand la résistivité de la configuration «cis - cis» commence à
augmenter (du fait de l'allongement des vaisseaux) tandis que la résistivité du trajet cis–trans diminue (du fait
du recyclage des cellules endothéliales adjacentes aux artères). Ainsi l’artère induirait-elle le détachement
progressif du réseau capillaire situé tout au long de l’artère en question qui induirait "sa" propre veine dans
son voisinage.
L’ensemble de nos résultats ici exposés nous permet de conclure que la force hydrodynamique
exercée par l’artère et son entourage est décisive pour la métamorphose du plexus capillaire en une veine dans
les zones limitrophes de l’artère, ainsi que sur le changement du circuit vasculaire. Ce qui ouvre de
nombreuses perspectives concernant le rôle joué par des forces mécaniques dans le développement
embryonnaire en général et le développement du système vasculaire en particulier.