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Embryologie cardiaque - crête neurale

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Cours pour 3e année médecine Univ Aix-Marseille, en français, sur l'implication des cellules de la crête neurale dans la formation embryonnaire du coeur. 3rd year medical student course at the University Aix-Marseille, in French, on the roles of neural crest cells in embryonic heart formation. Discussion of cardiac malformations.

Published in: Health & Medicine
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Embryologie cardiaque - crête neurale

  1. 1. Embryologie cardiaqueet cellules de la crêteneuraleHeather Etchevers, Ph.D.INSERM UMR_S910Université Aix-Marseilleheather.etchevers@inserm.frfévrier 2013
  2. 2. Malformations cardiaques : 1/150naissances Récidive pour 2ème enfant possible mais pas forcement même manifestation Transmission multigénique souvent récessive Associées à des syndromes DiGeorge (microdel 22q11) Holt-Oram (TBX5) CHARGE (CHD7) Trisomie 21 Marfan et Marfan-like (FBN1, TGFBR2, dom) Acquises lors de l’exposition à la rubéole ou à certains médicaments
  3. 3. Mésalignement de la voie efférente Plusieurs causes Plusieurs effets© Margaret Kirby and Karen Waldo Chien 2000 doi:10.1038/35025196
  4. 4. Tetralogie de Fallot Sténose du tronc pulmonaire Déficience du septum inter- ventriculaire membraneux Passage à l’aorte mal orienté (chevauchement des ventricules) Ventricule droit élargi (résistance)
  5. 5. Différences au niveaud ’oxygénation et de pressionCœur normal Cœur avec tetralogie de Fallot
  6. 6. Tronc artériel commun (persistent truncus arteriosus ou common arterial trunk)La cloisonnement cono-troncale est incomplètePeut s’étendre jusqu’au niveau des valvessémilunaires ou du septum inter-ventriculairemembraneux
  7. 7. Transposition des gros vaisseaux Spirale absente du septum cono- troncale Inversion des raccordements entre ventricules et aorte ou tronc pulmonaire
  8. 8. Compensations pour unetransposition des gros vaisseaux Anomalies associés défaut de septum interventriculaire défaut de septum interauriculaire canal artériel persistent Très cyanotique
  9. 9. Canal artériel persistant Défaut de régression du 6ème arc aortique en sa connexion avec le 4ème qui persiste à gauche (l ’aorte) Se ferme normalement en ligamentum arteriosum grace à l’action contractile des cellules de muscle lisse d’origine crête neuraleYajima et al., PLoS One 2013
  10. 10. Qu’est-ce la crête neurale ?Chimères caille-poule (Le Douarin, 1968) Crête neurale Tube neuralDonneur caille Hôte poule Révélation cellules de caille
  11. 11. Dérivés de la crête neurale Crête neurale telencephalon Mésectoderme (dans la tête) diencephalon Cellules endocriniennes Système nerveux mesen- cephalon périphérique MélanocytesLe Douarin and Kalcheim (1999) The Neural Crest 2nd ed.
  12. 12. Crête neurale “cardiaque” © Margaret Kirby and Karen Waldo P P © Theveneau et Mayor 2012, http://dx.doi.org/10.1016/j.ydbio.2011.12.041
  13. 13. La crête neurale céphalo-cardiaque : cellules pluripotentes Mésectoderme : Derme et tissu adipeuxépiderme Tendons, tissu conjonctif des muscles faciaux Tissu conjonctif des glandes du cou et de la tête Odontoblastes, papilles dentairescerveau Majorité des cartilages/os du crâne Tous les os membraneux Méninges du prosencéphale Péricytes, muscle lisse vasculaire
  14. 14. Les artères à J29 Arcs aortiques 1ère poche pharyngienne Endoderme Carotide interne Aorte dorsaleArtères vitellines Plexus vitelline artériel Artères ombilicales
  15. 15. Des niveaux différents des bourreletsneuraux contribuent à différentsniveaux du mésectodermeCouly et al. (1996) Development 122:3393
  16. 16. Accompagnement des arcs aortiques par les CCN cardiaques© Margaret Kirby and Karen Waldo
  17. 17. Des niveaux différents des bourrelets neuraux contribuent à différents vaisseaux (1)
  18. 18. Les CCN cardiaques forment la muscle lisse du tronc artériel et du canal artériel r8 neural fold
  19. 19. La crête neurale céphalique construit l’extérieur du secteur vasculaire branchial S t. sup. C . c. p. C .c. m. C . c. a. T. m. d. P.c. S t. te. Eth. O ph. C . i. Mx. L. Md.Sturge-Weber C. c.Etchevers et al. (2001) Development 128:1059
  20. 20. Modèles de souris marquant CCNPax3-Cre/R26R Wnt-1 cre/R26R Epstein et al., Development 127, 1869-1878, 2000
  21. 21. Contributions des CCNcardiaques (souris) Jiang et al., Development 2000
  22. 22. CCN cardiaques chez le poisson Regions I II III IV
  23. 23. Contributions des CCN cardiaques© Margaret Kirby and Karen Waldo
  24. 24. Noms traditionnels des parties du tube cardiaque primitifBulbus cordis = Oreillette = Ventricule droit = Ventricule gauche
  25. 25. CS
  26. 26. Morphogenèse du tube cardiaque Maintenance du sens linéaire du flux sanguin Sinus venosus, oreillette, ventricule, bulbus cordis → conotruncusOreillette Embryons humains à 21 et 24j
  27. 27. Le cœur en boucle S Maintenance du sens du flux sanguin Sinus venosus, oreillette, ventricule, bulbis cordis → conus cordis + truncusJ26 arteriosus («conotruncus»)
  28. 28. La circulation fœtale (vers J28) Tête Aorte dorsale Queue Veine cardinale postérieure Veine cardinale antérieure VillositésArcs aortiques chorioniquesCarotide interne Chorion Aorte ventrale Veine ombilicale Veines vitellines Artères vitellines Artère ombilicale
  29. 29. Formation du tube “Looping” ou mise en boucle Convergence© Margaret Kirby and Karen Waldo
  30. 30. Migration des cellules de lacrête neurale cardiaque Tube neural tête Entrée dans le tronc artériel © Kathy Sulik
  31. 31. La partie distale du tronc artériels’ajoute à fur et à mesure
  32. 32. Extension du troncus avec ajout de myocarde pour devenir la voie efférente© Margaret Kirby and Karen Waldo
  33. 33. La voie efférente est décalée vers la queue pendant l’élongation Arcs aortiques ou pharyngés© Margaret Kirby and Karen Waldo
  34. 34. CloisonnementSeptum atrio-ventriculaire Entre oreillettes et ventricules Coussins endocardiques s’approchentSeptum primum fusionned’en haut avec lescoussins endocardiquesdu canal atrioventriculaireOstium primum se comble
  35. 35. Septation et Alignement de la voie efferente croissance des chambres© Margaret Kirby and Karen Waldo
  36. 36. Coussins endocardiques
  37. 37. Rapprochement des coussins endocardiaquesVentricule enlevé Oreillettes enlevées Septum interventriculaire Septum aorticopulmonaire
  38. 38. Septation de la voie efférente par contribution de CCN© Margaret Kirby and Karen Waldo
  39. 39. Septation de la voie efférente avec contribution CCN à d’autres coussins Aortic sac Truncus Conus Aorticopulmonary Prongs of the Diffuse neural septum in aortic aorticopulmonary crest cells at the sac septation complex tips of the in the truncus prongs© Margaret Kirby and Karen Waldo
  40. 40. Croissance vers conus Division aorte du tronc pulmonaire Septum aorticopulmonaire© Margaret Kirby and Karen Waldo
  41. 41. Apposition des coussins endocardiques CCN sous l’endocarde des coussins forment une suture© Margaret Kirby and Karen Waldo
  42. 42. Evolution de l’extrémité artérielle ducœur Septum cono-troncal Oreillette droite Ventricule Ventricule droite gauche Coussin endocardiaque supérieur Septum intra-ventriculaire (musculaire)
  43. 43. Cloisonnement du tronc artériel Futur tronc pulmonaire Futur aorte Tronc Aorte pulmonaire Canauxatrioventriculaires
  44. 44. Ablation des CCN© Margaret Kirby and Karen Waldo (Science, 1984)
  45. 45. Décalage de la formation de boucle en S© Margaret Kirby and Karen Waldo
  46. 46. Tronc artériel commun + Aorte superposé au défaut de septum interventriculaire (comme tetralogie de Fallot)© Margaret Kirby and Karen Waldo
  47. 47. Tronc artériel commun Sham-operated Neural crest-ablated PT PTA Aorta© Margaret Kirby and Karen Waldo
  48. 48. Anomalies des gros vaisseaux et arcs aortiques© Margaret Kirby and Karen Waldo
  49. 49. Ablation CCN cardiaques = absence septation voie efférente Normal DORV Truncus overrides right ventricle DORV© Margaret Kirby and Karen Waldo
  50. 50. Phénocopiesgénétiquesd’ablation desCCNcardiaques
  51. 51. © Margaret Kirby and Karen Waldo
  52. 52. Les artères à la 8ème semaine
  53. 53. Etapes finales Formation des valves Vaisseaux coronairesSystème de conduction (maturation) Singh et al 1996 http://dx.doi.org/10.1016/S0022- 5223(96)70094-6.
  54. 54. Les CCNs aident à la formation des valves de la voie efférente : Aortique Pulmonaire Pas mitrale et tricuspideJiang et al., 2010 DevelopmentWirrig and Yutzey, 2011 http://dx.doi.org/10.1016/j.carpath.2010.06.010
  55. 55. RessourcesCardiac Development par Margaret Kirby, OxfordUniversity Press, 22 mars 2007 - 288 pp.http://php.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?title=Cardiovascular_System_Developmenthttp://php.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?title=Cardiac_Embryologyhttps://syllabus.med.unc.edu/courseware/embryo_images/unit-cardev/cardev_htms/cardevtoc.htm
  56. 56. Cette présentation est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution -Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 3.0 France.Vous êtes libre de reproduire, distribuer, adapter et communiquer cette présentationSelon les conditions suivantes :•Attribution — Vous devez attribuer l’œuvre de la manière indiquée par l’auteur de l’œuvre ou letitulaire des droits (mais pas d’une manière qui suggérerait qu’ils vous approuvent, vous ou votreutilisation de l’œuvre). Les images doivent comporter leur source originale dans le mesure dupossible, sinon cette présentation sera créditée.•Pas d’Utilisation Commerciale — Vous n’avez pas le droit d’utiliser cette œuvre à des finscommerciales.•Partage dans les Mêmes Conditions — Si vous modifiez, transformez ou adaptez cette œuvre,vous n’avez le droit de distribuer votre création que sous une licence identique ou similaire àcelle-ci.Comprenant bien que :•Renonciation — N’importe laquelle des conditions ci-dessus peut être levée si vous avezl’autorisation du titulaire de droits.•Domaine Public — Là où l’œuvre ou un quelconque de ses éléments est dans le domaine publicselon le droit applicable, ce statut n’est en aucune façon affecté par la licence.•Autres droits — Les droits suivants ne sont en aucune manière affectés par la licence : o Vos prérogatives issues des exceptions et limitations aux droits exclusifs ou fair use; o Les droits moraux de l’auteur; o Droits qu’autrui peut avoir soit sur l’œuvre elle-même soit sur la façon dont elle est utilisée, comme le droit à l’image ou les droits à la vie privée.Remarque — A chaque réutilisation ou distribution de cette œuvre, vous devez faire apparaître clairement au publicla licence selon laquelle elle est mise à disposition. La meilleure manière de l’indiquer est un lien vershttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/fr/.

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