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SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur 07/03/2016 NAVARRE Noémie L3 CR : BOUACHBA Amine Système cardiovasculaire Dr Stéphane ZAFFRAN 16 pages Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Plan A. Les principales étapes du développement cardiaque I. Origine embryonnaire du coeur II. Formation du tube cardiaque III.Formation de la boucle cardiaque IV. Formation des gros vaisseaux V. Septation aortico-pulmonaire VI. Les cellules de la crête neurale VII. Formation des chambres cardiaques B. L'épicarde et la formation des coronaires C. L'endocarde et la formation des valves cardiaques D. Les cellules progénitrices cardiaques et le développement du cœur. Introduction On ignore encore beaucoup des étapes qui conduisent à la formation d’un cœur, d'où̀ l'importance de l'étude des modèles animaux que sont : • Des modèles invertébrés comme drosophila melanogaster, Ascidiacea... • Le poisson zèbre (cœur très petit) • La grenouille (chambre ventriculaire unique) • La souris Tous ont des cœurs très différents mais ont en commun l'entité : la cellule cardiaque. Dans le modèle murin : Leur cœur a une taille très réduite mais on retrouve une structure comparable à celle du cœur humain. L'avantage des souris est que ce sont des modèles multiples (souris transgéniques), on peut invalider des gènes ou bien les surexprimer, réaliser une analyse de lignages génétiques ainsi qu'une analyse temporelle du développement. A. Les principales étapes du développement cardiaque I. Origine embryonnaire du cœur Le cœur est le premier organe à se développer et fonctionner. La période entre la 3ème et la 10ème semaine est critique: c'est à ce moment là principalement que se fait l’embryogenèse du cœur. 1/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur C'est une période essentielle au développement des autres organes. Les premiers éléments de la morphogenèse cardiaque peuvent se voir dès le 18eme jour Chez la souris, le développement cardiaque se passe en trois semaines (de la fin de la première semaine de gestation jusqu'au 13ème jour de gestation) ce qui nous permet d'avoir des échantillons multiples et reproductibles. II. La formation du tube cardiaque Expérience : chez la souris, les cellules du mésoderme sont colorées en bleu (indiquées par les traits ici). On a un repliement dû à tout un remaniement de l'embryon, deux régions au départ opposées vont donner une forme de tube : le tube cardiaque. Les ébauches cardiaques apparaissent dans la partie la plus rostrale de l'embryon (lobes céphaliques) à travers la création d'îlots sanguins. Les cellules vont se regrouper pour former un tube cardiaque. En coupe transverse : dans les couches médianes, le mésoderme latéral est divisé en 2 parties : somitique et splanchnique. C'est de cette partie, splanchnique, que dérive le cœur. Ce mésoderme splanchnique est très proche de l'endoderme. Cette région va donner des précurseurs de cellules cardiaques grâce à des signaux. Ces signaux proviennent de l'endoderme. Ce sont des facteurs de croissance tels que BMP et FGF. Ils induisent au sein du mésoderme latéral splanchnique toute la spécification des progéniteurs cardiaques. Parallèlement d'autres facteurs qui proviennent du tube neural vont avoir une action négative (signaux répressifs) sur le mésoderme somitique pour empêcher le programme génétique de la cardiogenèse de se mettre en place dans cette partie du mésoderme. → C'est la cardiogenèse précoce (J16-18 chez l'Homme) 2/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Chez la souris, la formation du tube cardiaque est très rapide, en quelques heures, le croissant cardiaque va s'épaissir pour former, en 6 heures, un tube cardiaque primaire : le « tube primitif cardiaque ». Il se passe en fait une fusion qui correspond à la formation de tube où les deux régions bilatérales vont se rapprocher pour venir se joindre sur la ligne médiane et donner une « espèce de tube » (car pas encore séparer du reste : partie dorsale encore reliée au mésocarde dorsal) puis se détachera et donnera le coeur. Lobes céphaliques En microscopie à balayage, voici un embryon à l'état du tube (binaire) cardiaque avec une lumière à l'intérieur formé de 3 couches différentes : • l'endocarde à l'intérieur, • le myocarde à l'extérieur, • la gelée cardiaque entre les deux. Puis l'épicarde à l'extérieur (qui arrive plus tard) voir B. Tout ce tube se trouve dans la cavité péricardiaque. Ce tube binaire va conduire à un coeur tel qu'on le connait composé de 4 chambres cardiaques par les étapes successives de remodelage et une en particulier : l'inflexion du tube cardiaque ou boucle cardiaque ou looping cardiaque. III. La formation de la boucle cardiaque a) Les étapes • Au départ on a un tube linéaire avec un pôle veineux et un pôle artériel et une partie droite (R) et une partie gauche (L) 3/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur • Le tube linéaire subit une inflexion pour former un S : le tube va d'abord se tourner vers son côté droit puis fait un mouvement en forme de S Ce sont des mécanismes qui ne sont pas encore bien connus notamment les mécanismes cellulaires. → Le looping cardiaque est très important. b) Hétérotaxie : L'hétérotaxie est le mauvais placement des organes et peut survenir en cas de dérèglement. On retrouve plusieurs catégories d'hétérotaxie. On distinguera donc, selon s'il concerne un ou plusieurs organes : • situs inversus ou situs totalis, traduisant une inversion complète des organes internes « en miroir » par rapport à un sujet dit normal (le sujet peut vivre normalement dans ce cas) • situs ambigus, traduisant une inversion partielle (si seulement le cœur est touché) • dextrocardie, traduisant l'inversion de la pointe du cœur (normalement orientée à gauche) • isomérisme les organes sont disposés symétriquement de façon anormale. La position normale est appelée situs solitus. En cas d'inversion totale, il n'y aura pas de problème particulier. Par contre en cas d'inversion partielle on pourra avoir des troubles. On connaît maintenant quels sont les acteurs au niveau moléculaire qui sont impliqués dans la mise en place de la symétrie droite-gauche : ce sont les gènes NODAL : Lefty1 et 2 et Pitx2 (facteur de transcription qui répondent à cette voie) Nodal est un facteur de croissance qui est exprimé que dans la partie gauche de l'embryon ce qui va activer Lefty1 et 2 que dans la partie gauche de l'embryon et conduire à l'expression de Pitx2 (toujours qu'à gauche). 4/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Comment Nodal se retrouve dans la partie gauche de l'embryon ? Cela se fait très tôt pendant la gastrulation au niveau du « nœud » : il y a un groupe de cellules qui possèdent un cil à la surface de leur membrane (cil mobile qui tourne) et ces cellules expriment le facteur Nodal (facteur de croissance sécrété). La sécrétion de ce facteur va être balayé vers le côté gauche grâce à la rotation des cils de ces cellules et donc le facteur Nodal va se retrouver du côté gauche et activer sa voie uniquement de ce côté. Expérience : On délète au niveau génétique une région particulière du gène Pitx2 chez la souris. On obtient une souris δc/δc, ce qui conduit à l'invalidation de Pitx2. On reconnaît l'oreillette droite pour la souris normale avec l'ouverture sur la future veine cave alors que pour la souris mutante, on voit 2 ouvertures, marquant une mauvaise mise en place du cœur. On peut aussi voir chez ces mêmes mutants une inversion de la connexion des gros vaisseaux : c'est la transposition des gros vaisseaux (l'aorte devant et l'artère pulmonaire derrière). IV. La formation des gros vaisseaux Comment se forment les gros vaisseaux ? Ils se forment dans des structures transitoires embryonnaires que sont les arcs branchiaux ou pharyngés, où apparaissent ces artères. C'est très tôt pendant l'embryogenèse que se forment les artères des arcs pharyngés : d'abord la I et la II (puis elles vont régresser) et ensuite les artères des III, IV, VIème arcs pharyngés (chez les poissons, il existe un Vème arc pharyngé qui n'existe plus chez nous (ah morpho quand tu nous tiens!)) Pendant ces stades, les artères vont se remodeler et va alors apparaître une crosse à gauche et une régression de la crosse à droite (dues à la pression sanguine qui passe dans ces vaisseaux). La crosse gauche est donc formée grâce à la 6ème artère gauche. 5/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur V. La septation aortico-pulmonaire a) Région conotruncale ou voie d'éjection Elle est à l'origine de l'aorte et du tronc pulmonaire c'est-à-dire qu'elle relie le cœur embryonnaire au sac aortique (lequel conduira à la formation des grosses artères) : c'est la sortie d'éjection du cœur. Elle est connectée au ventricule droit et elle est divisée en 2 parties : – pharyngées) donnera : – aorte tronc pulmonaire. la voie efférente distale (connectée au sac aortique puis artères la voie efférente proximale (connectée au futur ventricule droit) donnera : les coussins endocardiques (vont participer à cette séparation) les feuillets des valves semi-lunaires (aortiques et pulmonaires). b) La septation de la voie efférente Je me permets de mettre un petit bout du ronéo de l'année dernière où le prof avait pris le temps d'expliquer un peu mieux ce paragraphe : La septation aortico-pulmonaire est très importante car elle va permettre la division d'un vaisseau unique (voie efférente) en 2 : l'aorte et le tronc pulmonaire. Le septum rentre au fur et à mesure dans la voie efférente et la scinde en 2. Ces septums se forment par la croissance de masses de cellules spéciales et de matrice extra cellulaire appelées coussins endocardiques. Ces coussins endocardiques tapissent la partie interne de la voie efférente en formant une spirale le long de la voie efférente. Ils se rapprochent en spirale jusqu'à séparer l'aorte et le tronc pulmonaire. 6/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur C'est cette septation qui donnera l'enroulement en spirale entre aorte et tronc pulmonaire. La position est très importante : il faut que chaque vaisseau soit connecté à la bonne partie du cœur (aorte au Ventricule Gauche et tronc pulmonaire au Ventricule Droit). Mais un autre type cellulaire est très important pour la septation de la voie efférente : ce sont les cellules de la crête neurale c) Les cellules des crêtes neurales (CCN) Elles dérivent de la partie la plus dorsale du tube neural. Les CCN envahissent la voie efférente, rentrent dans les coussins endocardiques et participent à la septation de la voie efférente. Les CCN sont très importantes car elles participent à la formation de : – toute la structure la tête (mésectoderme), – des cellules endocriniennes, – le système nerveux périphérique (les cellules de Schwann), – les mélanocytes. Donc c'est une population qui va quitter le tube neural et venir envahir les cellules de l'embryon. Mise en évidence : Manipulations sur des œufs de poulet (facile d'utilisation en cassant la coquille de l'œuf) et de caille (Anticorps spécifique de la caille) avec greffe de tube neural. Ce qui a permis de cartographier les CCN et les classer en 2 populations : – au niveau crânial (rostral) : les plus rostrales vont participer à la formation de la tête la population entre la vésicule otique (qui donne l'oreille interne) et le 3ème somite, va aller vers le cœur = CCN CARDIAQUES – au niveau du tronc Les CCN cardiaques vont quitter le tube neural et migrer à travers les arcs pharyngés pour venir dans le cœur et participer à toute la formation des gros vaisseaux (cellules musculaires lisses). Elles vont aussi participer à la formation le canal artériel. => Les CCN participent à la septation : elles se positionnent dans la partie centrale de la voie efférente au niveau des coussins endocardiques et uniquement dans cette portion là et vont induire la septation (le cloisonnement des gros vaisseaux : aortiques et pulmonaires). La POSITION et la PRÉSENCE des CCN sont primordiales pour induire la septation. 7/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur La septation : C'est une spirale formée par les coussins endocardiques (renflements remplis de MEC) et elle va se séparer en 2 pour permettre le croisement des vaisseaux (aorte et tronc pulmonaire) au niveau de la base de la voie efférente et donc la sortie d'éjection des ventricules. Expérience : l'ablation des CCN cardiaques uniquement entraine un looping ou boucle cardiaque anormale donc il faut des CCN cardiaques pour avoir une boucle cardiaque parfaite. Il existe des malformations classiques chez l'Homme à la naissance : • tronc artériel commmun ou persistance du troncus arteriosus (c'est une absence de septation avec présence de communication interventriculaire). • malposition des gros vaisseaux • malformation gros vaisseaux tel que l'interruption de crosse... → Ce qui souligne l'importance de cette population au niveau de la formation des arcs pharyngés. En résumé, cette population est très importante pour la septation de la voie efférente (CCN situées au niveau central des coussins endocardiques : entre la future aorte et la futur artère pulmonaire) ainsi que les défauts qui en découlent ; tronc artériel commun, ventricule droit à double issue, malformation des gros vaisseaux, interruption crosse aortique (6e arc)... d) Le myocarde de la voie efférente (partie du myocarde définitif issue de la voie efférente) 8/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Il s'agit de cœurs de 10 jours de souris marqués par différents transgènes : à gauche la voie efférente est marquée entièrement ; au milieu seule la partie dorsale ou inférieure est marquée ; à droite seule la partie ventrale ou supérieure est marquée. On a observé ce transgène dans la partie supérieure de la voie efférente et on le retrouve après uniquement au niveau du myocarde sous-pulmonaire donc cela signifie que cette population contient des progéniteurs du myocarde sous-pulmonaire. Le marquage est présent dans la partie droite puis supérieure puis gauche puis finalement ventrale du cœur au niveau du tronc pulmonaire ce qui démontre qu'il y a une rotation de la voie efférente au niveau du myocarde. Donc en même temps que la formation de la spirale au niveau des coussins se déroule : le myocarde tourne autour des coussins (c'est à ce niveau que peuvent découler tous les défauts du positionnement comme la Tétralogie de Fallot) e) Malformations conotroncales Elles sont dues à des défauts de la voie efférente. Ces différentes malformations peuvent provenir d'une anomalie des cellules des crêtes neurales, du myocarde ou des coussins endocardiques. Donc on ne peut pas savoir à quoi une déformation est due exactement, c'est très difficile. Exemples typiques : La tétralogie de Fallot (T4F) Il s'agit de la maladie cyanogène la plus commune des cardiopathies congénitales avec une prévalence de 3/10 000 ce qui représente 10% de toutes les malformations cardiaques. Elle touche essentiellement les voies d'éjection. Elle se caractérise par quatre signes : • Communication interventriculaire (CIV) • Aorte à cheval • Sténose pulmonaire • Hypertrophie du VD (ventricule droit). On pourrait parler de Monologie de Fallot car elle est due simplement à un déplacement de l'aorte qui va se situer à cheval au niveau du septum interventriculaire (donc CIV) ce qui va écraser le tronc pulmonaire (sténose) et donc le VD va souffrir et devenir hypertrophique. C'est un phénomène très complexe, qui peut être associé à d'autres anomalies cardiaques. Il peut aussi conduire à des problèmes d'hypoplasie des artères pulmonaires. Ce sont donc des troubles très graves. On pense qu'elle peut être due à l'environnement (grossesse...). 9/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Les mutations associées à la T4F : Cette maladie est complexe, il n'y a pas un mécanisme unique ni un gène unique. Les enfants qui ont une anomalie génétique comme la trisomie 21 ou le syndrome de Di George (microdélétion 22q11) ont souvent des malformations cardiaques congénitales comme la T4F. Il existe de nombreuses autres anomalies génétiques causant la Tétralogie de Fallot, mais la plus importante est le syndrome de Di George où la T4F est présente chez 15% des malades. Elle peut aussi se trouver sous forme familiale ou isolée. Transposition des gros vaisseaux La prévalence est de 1/3500-5000, ce qui représente 7-10% des anomalies cardiaques congénitales. Elle touche plus souvent les hommes. Elle est souvent associée à des anomalies des coronaires, des ventricules et des oreillettes, perforation du septum atrial, perforation du septum ventriculaire. Au niveau anatomique, cette malformation entraine une position de l'aorte devant le tronc pulmonaire, donc l'aorte va s'aboucher sur le ventricule droit,et le tronc pulmonaire sur le ventricule gauche, ce qui conduit à une inversion entre circulation artérielle et pulmonaire ce qui peut conduire à la mort du nouveau né. Quels en sont les mécanismes ? Les gènes ? Les anomalies génétiques concernent des gènes impliqués dans l'asymétrie droite-gauche (Pitx2 → voie Nodale) En revanche les cellules des crêtes neurales ne sont pas impliquées dans les anomalies de rotation, et donc dans la transposition des gros vaisseaux. La malformation est associée à plusieurs mécanismes embryonnaires, et pas à un seul gène mais à plusieurs. V. La formation des chambres cardiaques On passe d'un coeur linéaire à un coeur bien formé, avec 2 chambres auriculaires (très petites) et 2 chambres ventriculaires (très grandes). Expérience : Un hollandais a suggéré que la formation des chambres cardiaques se faisait par phénomène de ballooning : pendant la formation du tube, la partie externe du tube est celle qui grossit le plus et donc est celle qui participe à la formation des chambres cardiaques (la partie interne reste avec une origine primitive et donne les chambres non myocardiques). On sait maintenant que ce modèle n'est pas tout à fait exact : il a été montré qu'il existe une croissance orientée des cardiomyocytes selon leur localisation (VG ou VD). a) Le cloisonnement interventriculaire ou septum interventriculaire 10/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Sur la photo du haut (à droite), on a un coeur à 10,5 j. On reconnait les oreillettes (parois fines) et les ventricules (parois épaisses). La photo du bas est à un stade un petit plus tardif, le VD est plus petit que le VG. Dans chaque ventricule (pas dans les oreillettes) vont apparaître ces invaginations du myocarde et endocarde = les trabécules. Cette formation est un moyen pour le muscle cardiaque d'avoir des échanges d'oxygène avec le sang. C'est au niveau des trabécules qu'on retrouve le système de conduction du cœur. Les cardiomyocites des ventricules vont traduire et transporter le signal aboutissant à la conduction à travers les ventricules, avec l'aide de connexines qui permettent le passage de la conduction d'une cellule à l'autre. b) Le système de conduction C'est l'ensemble de réseaux de cellules cardiaques connectées entre elles par des connexines, par des jonctions très précises qui sont des connexons qui vont permettre le passage très rapide des informations d'une cellule à l'autre. => Le tissu de conduction provient d'une spécialisation des cellules cardiaques en cellules de système de conduction. B. L'épicarde et la formation coronaire L'épicarde est la couche externe qui tapisse le myocarde. Il dérive de l'organe pro-épicardique ou pro-épicarde (amas de cellules localisé à l'extérieur du cœur, entre le cœur et le futur foie) qui se situe juste sous le tube cardiaque. Les cellules du pro-épicarde migrent et envahissent le tube cardiaque, donnant ainsi l'épicarde et les coronaires. L'épicarde joue un rôle important dans la compaction du myocarde: SANS EPICARDE IL N'Y A PAS DE COMPACTION DU MYOCARDE. 11/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur La compaction du myocarde consiste en une régression des trabécules en même temps que le myocarde s'épaissit. (Important) La voie de l'acide rétinoï que : C'est un dérivé de la vitamine A qui joue un rôle dans la compaction du myocarde. La vitamine A (rétinol) s'accumule dans le sang, est captée au niveau des récepteurs qui vont la faire rentrer dans le cytoplasme et subit une étape d'oxydation qui va conduire à l'acide rétinoïque. Il va rentrer dans le noyau et va activer les récepteurs nucléaires pour activer des gènes cibles. Ce sont les cellules de l'épicarde qui expriment l'acide rétinoïque. Il interagit avec de nombreuses autres voies conduisant à la compaction du myocarde et la formation des coronaires. Il peut activer la voie des FGF qui sont des facteurs sécrétés qui agissent sur des récepteurs situés sur des cellules du myocarde. C. L'endocarde et la formation des valves cardiaques a) Les valves cardiaques Le rôle des valves cardiaques est de permettre l'éjection du sang et d'empêcher celui-ci de refluer dans le mauvais sens entre les différentes cavités du cœur. Elles sont au nombre de 4 : • les valves sigmoï des = semi lunaires que sont les valves aortique et pulmonaire, • les valves atrio-ventriculaires que sont les valves mitrale et tricuspide. Elles sont composées de feuillets (2 pour la mitrale, 3 pour la tricuspide, l'aortique et la pulmonaire) reliés aux muscles papillaires par des cordages tendineux qui vont permettre leur ouverture lors de la contraction ventriculaire. Une valve est composée d'une structure trilaminaire : • fibrosa : composée de collagène • spongiosa : composée de protéoglycanes +++ • ventricularis : composée d'élastine +++ 12/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Elles sont composées de cellules interstitielles et surtout de matrice extracellulaire. Ces strates confèrent aux valves des propriétés particulières : elles sont très élastiques à l'ouverture (sistole) grâce à l'élastine et très rigide à la fermeture (diastole) grâce au collagène. Origine des valves : Les valves dérivent de : • voie efférente • canal atrio-ventriculaire → Au niveau des coussins endocardiques de ces deux régions b) les coussins endocardiques Les coussins endocardiques se situent au niveau de la voie efférente et du canal atrio-ventriculaire. Ils entament un programme différent de l'endocarde des oreillettes et ventricules, sous l'influence de facteurs particuliers et donnent les valves cardiaques. Les coussins endocardiques sont un renflement localisé de l'endocarde qui contient : • de la gelée cardiaque (MEC de collagène), • des cellules de l'endocarde, • des cellules mésenchymateuses. Ces cellules mésenchymateuses proviennent de l'endocarde, elles envahissent la gelée cardiaque suite à une transition endothélio-mésenchymateuse sous l'induction de facteurs bien précis provenant du myocarde. La transition endothélio-mésenchymateuse (EMT) Les cellules se détachent de l'endocarde et migrent (ce qui est typique des cellules mésenchymateuses) dans une région bien précise des coussins endocardiques. Puis il y a une étape de prolifération cellulaire au niveau des coussins endocardiques sous le contrôle de facteurs bien précis : voie notch... La formation des valves sigmoïdes par rapport aux valves atrio-ventriculaires : apparition de coussins accessoires => 3 feuillets D. Les cellules progénitrices cardiaques et le développement du cœur Concernant cette partie le prof a dit : L'idée est que vous sachiez qu'il existe un second champ cardiaque, sa localisation et sa contribution à la formation du cœur. Les approches décrites pour découvrir cette nouvelle source de cellules progénitrices cardiaques sont trop compliquées, ce n'est pas la peine de retenir les détails. Rappel : Le coeur se développe à partir de 2 régions du mésoderme → croissant cardiaque → tube linéaire → se courbe en S → coeur primitif → 4 chambres cardiaques avec septation et réorganisation des cellules. → Tout ceci est ce qui se voit mais pas ce qui se passe ! 13/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur L'ancien modèle : Tous les composants du cœur dérivent du croissant cardiaque. Dans les années 90, des injections de colorants et de nucléotides radiomarqués chez l'embryon de poulet ont montré que les différents segments du tube linéaire donnaient ensuite naissance à différents segments du cœur. Le problème c'est que le développement de la région de la voie efférente ne rentre pas complètement dans ce modèle. Il y avait une controverse quant à l'origine de la voie efférente. Le prof (il est chercheur) a découvert l'existence d'une contribution extra-cardiaque. Lors d'études sur des animaux transgéniques, il a découvert qu'un embryon muté mlc1v-24 avait une voie efférente reliée au mésoderme splanchnique : pourquoi ? En injectant le colorant dans le mésoderme splanchnique on constate que 24h après il est au niveau de la voie efférente. Celle-ci n'est donc pas incluse dans le croissant cardiaque, elle provient d'autre chose : Il existe un second champ cardiaque ou champ cardiaque antérieur. En même temps, dans des laboratoires américains, ces résultats sont confirmés : en injectant des colorants à l'extérieur du coeur ils se trouvaient ensuite dans la voie efférente. LA VOIE EFFERENTE N'EST PAS ISSUE DU TUBE PRIMITIF. La voie efférente provient d'une région en dehors du tube cardiaque. Elle est connectée aux artères et arcs aortiques des arcs pharyngés. Il y a une continuité parfaite entre le myocarde de la voie efférente et le mésoderme splanchnique. → Ainsi, la voie efférente est faite de cellules qui proviennent du mésoderme splanchnique qui se situe sous le croissant/tube cardiaque. Ce mésoderme splanchnique, ou mésoderme pharyngé se nomme aussi second champ cardiaque ou champ cardiaque antérieur. Nouveau modèle proposé à l'époque : Le cœur a deux origines distinctes, le croissant cardiaque (premier champ cardiaque) et le mésoderme splanchnique (second champ cardiaque). Après avoir injecté du colorant au niveau du croissant cardiaque, le colorant se situe dans le VG à 24- 48 h de culture. Ainsi, chez la souris, le tube cardiaque ne contient que des composants du VG. Ensuite le prof s'est intéressé au mésoderme splanchnique qu'il a prélevé chez des embryons à un stade précoce. La première observation est que les cellules se contractent de manière rythmique et automatique, elles sont donc bien des cardiomyocytes. Leur identité est plutôt de type « voie efférente ». 14/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur Si ces explants sont issus d'embryons encore plus précoces, on a une identité de type ventricule droit. Ainsi, le ventricule droit et la voie efférente proviennent de ce mésoderme splanchnique situe sous le croissant/tube cardiaque. => Le second champ cardiaque est donc très important pour la cardiogenèse. En parallèle de ces études, la technique particulière d'analyse clonale rétrospective a été utilisée au laboratoire. Celle-ci est basée essentiellement sur la duplication d'un marqueur qui code pour la bêta-galactosidase ce qui invalide la traduction. Il faut alors rétablir le cadre de lecture. De là est apparue la notion de 2 lignages distincts : • Le premier lignage (tube primitif) qui dérive du croissant cardiaque et qui donne le VG (le VG ne contient que des cellules dérivées du croissant cardiaque) et les oreillettes. • Le deuxième lignage (mésoderme splanchnique) qui donne naissance au VD, à la voie efférente et aux oreillettes (et jamais le VG) Il y a donc deux sources de cellules du myocarde : les cellules dérivées du premier lignage et les cellules du second lignage. Un modèle a été proposé en 2005 : avec le croissant cardiaque (cardiac crescent) et le second champ cardiaque (AHF+pSHF). Le second champ cardiaque connecte le tube linéaire au pôle artériel en antérieur, et en postérieur au plan veineux qui donnera les veines cardiaques, le nœud sinusal et les futures oreillettes. Ce second champ cardiaque participe à la formation du cœur en additionnant des cellules dans ses deux extrémités et permet au cœur de se développer, de grandir en même temps que l'embryon. Il se développe par addition successive de cellules progénitrices provenant du mésoderme splanchnique. L'apparition de ce second lignage s'est fait au cours de l'évolution car les amphibiens, eux, n'ont qu'un ventricule et une oreillette. Au niveau des gènes : Islet-1 marque le second champ cardiaque et MLC2 le croissant cardiaque. Et chez l'homme ? Dans la collection d'embryons atteints de cardiopathies à l'hôpital Necker à Paris, on a retrouvé des cœurs qui présentaient des malformations de la voie efférente associée à des anomalies de la région du pôle veineux, deux régions auxquelles le second champ cardiaque contribue très fortement. D'où̀ l'idée de l'origine de ces maladies dans le second champ cardiaque. On a également fouillé dans les bases de données: des gènes probablement impliqué dans le 2nd champ cardiaque pourraient être à l'origine de ces malformations. Le gène tbx1 est un gène candidat dans le syndrome de Di George. 15/16 SYSTÈ ME CARDIOVASCULAIRE – Embryologie cardiaque : principales étapes de la formation du cœur En conclusion, le développement du coeur est très complexe et fait intervenir différents facteurs. Les anomalies de la région conotroncale peuvent être dues à une altération des CCN, du 2nd champ cardiaque ou des coussins endocardiques. Une anomalie peut donc avoir plusieurs mécanismes, plusieurs gènes. Je suis désolée pour ce cours un peu flou et brouillon mais le prof considère qu'en deux heures on ne peut pas voir toute l'embryologie cardiaque donc pas le temps de parler moins vite... On a demandé ce qu'il pouvait poser comme questions en QCM et il a dit que ce qui était important c'était surtout: LES CELLULES DES CRÊTES NEURALES et le SECOND CHAMP CARDIAQUE. Un grand merci à Manon de m'avoir soutenu pendant ce cours, tu m'as vraiment bien aidé ! Encore un gros bisous à tout le Carpache, la team ski de l'ambiance, ma maison du bonheur, ma grande famille si forte, ma Lucie (queen d'HEC), ma future coloc' de l'amour, aux raisins, au nutella, à la folie et à l'amour ! CR : Bravo à Noémie et Bastien pour avoir pris ces 2 ronéos de cardio bien pourris. La faculté se surpasse et a réussi a remplacé des cours de maths bien moisis par des cours de cardio encore plus moisis. Après avoir corrigé ces deux cours, voilà ma théorie : il existe au sein de la faculté un groupe secret, dont le but est de nous faire chier, et tous les moyens sont bons (bancs qui font mal aux fesses, lumière qui pique les yeux, sujets ennuyants à la limite de la torture etc…). Mais ne craignez pas braves gens, les ronéotypeurs et le CR sont là pour vous éviter des escarres aux miches et une cécité précoce. Dédicace à Sanaba et aux 7 autres personnes en maths aujourd’hui : On devrait lancer une chaîne youtube du genre « Les étudiants de l’extrême » ou « 50 nuances de Giorgi » A Ruben, Mehdi et Flore et aux et ascenseurs de la Timone (je croyais que le but d’un ascenseur c’était d’aller plus vite que les escaliers, apparemment non) Au risque de passer pour l’obséquieux de service, je me dois de citer ce grand homme qu’est Taïeb, en plus de demander à ce qu’on lui envoie le ronéo pour qu’il puisse le corriger, Monsieur nous donne ses sujets d’exam et les réponses qui vont avec. Et ça c’est cool. Pour finir, je tiens à rendre hommage à un autre grand homme, dont c’est l’anniversaire aujourd’hui jeudi 10 mars 2016. Tu ne le connais peut être pas, ô toi qui me lis, mais sache que nous sommes chanceux (si si je t’assure) de l’avoir avec nous, au sein de notre belle promo. Il répand sa lumière partout où il va, avise petits et grands sur les affaires courantes et moins courantes. On raconte que le Doyen lui-même ferait appel à ses services plusieurs fois par jour pour maintenir la fac sur le droit chemin. Son nom ? Je ne puis le révéler, c’est un homme qui préfère agir dans l’ombre. Je me contenterai de dire que son nom désigne le Soleil chez les grecs (aussi bien que le chacal… étrange coïncidence que les meilleurs linguistes s’efforcent de décrypter). A 20 ans seulement, il est un des meilleurs atouts de notre beau pays, et ceci, camarades, n’est que le début. Joyeux anniversaire GMC. Le MDM 16/16
