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.
1. Embryologie cardiaque
et cellules de la crête
neurale
Heather Etchevers, Ph.D.
INSERM UMR_S910
Université Aix-Marseille
heather.etchevers@inserm.fr
février 2013
2. Malformations cardiaques : 1/150
naissances
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
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. Différences au niveau
d ’oxygénation et de pression
Cœur normal Cœur avec tetralogie de Fallot
6. Tronc artériel commun
(persistent truncus arteriosus ou
common arterial trunk)
La cloisonnement cono-troncale est incomplète
Peut s’étendre jusqu’au niveau des valves
sémilunaires ou du septum inter-ventriculaire
membraneux
7. Transposition des gros vaisseaux
Spirale absente
du septum cono-
troncale
Inversion des
raccordements
entre ventricules
et aorte ou tronc
pulmonaire
8. Compensations pour une
transposition des gros vaisseaux
Anomalies associés
défaut de septum interventriculaire
défaut de septum interauriculaire
canal artériel persistent
Très cyanotique
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
neurale
Yajima et al., PLoS One 2013
11. Dérivés de la crête neurale
Crête neurale
telencephalon
Mésectoderme (dans la tête)
diencephalon Cellules endocriniennes
Système nerveux
mesen-
cephalon
périphérique
Mélanocytes
Le Douarin and Kalcheim (1999) The Neural Crest 2nd ed.
13. La crête neurale céphalo-cardiaque :
cellules pluripotentes
Mésectoderme :
Derme et tissu adipeux
épiderme Tendons, tissu conjonctif des
muscles faciaux
Tissu conjonctif des glandes du
cou et de la tête
Odontoblastes, papilles dentaires
cerveau
Majorité des cartilages/os du crâne
Tous les os membraneux
Méninges du prosencéphale
Péricytes, muscle lisse vasculaire
18. Les CCN cardiaques forment la muscle lisse
du tronc artériel et du canal artériel
r8 neural fold
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. Modèles de souris marquant CCN
Pax3-Cre/R26R Wnt-1 cre/R26R
Epstein et al., Development 127, 1869-1878, 2000
26. Morphogenèse du tube cardiaque
Maintenance du
sens linéaire du flux
sanguin
Sinus venosus,
oreillette, ventricule,
bulbus cordis →
conotruncus
Oreillette
Embryons humains à 21 et 24j
27. Le cœur en boucle
S
Maintenance du sens du
flux sanguin
Sinus venosus, oreillette,
ventricule, bulbis cordis →
conus cordis + truncus
J26
arteriosus («conotruncus»)
34. Cloisonnement
Septum atrio-ventriculaire
Entre oreillettes et
ventricules
Coussins
endocardiques
s’approchent
Septum primum fusionne
d’en haut avec les
coussins endocardiques
du canal atrioventriculaire
Ostium primum se comble
53. Etapes finales
Formation des valves
Vaisseaux coronaires
Système de conduction (maturation)
Singh et al 1996
http://dx.doi.org/10.1016/S0022-
5223(96)70094-6.
54. Les CCNs aident à la formation des
valves de la voie efférente :
Aortique
Pulmonaire
Pas mitrale et tricuspide
Jiang et al., 2010 Development
Wirrig and Yutzey, 2011 http://dx.doi.org/10.1016/j.carpath.2010.06.010
55. Ressources
Cardiac Development par Margaret Kirby, Oxford
University Press, 22 mars 2007 - 288 pp.
http://php.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?
title=Cardiovascular_System_Development
http://php.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?
title=Cardiac_Embryology
https://syllabus.med.unc.edu/courseware/embryo_imag
es/unit-cardev/cardev_htms/cardevtoc.htm
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 présentation
Selon les conditions suivantes :
•Attribution — Vous devez attribuer l’œuvre de la manière indiquée par l’auteur de l’œuvre ou le
titulaire des droits (mais pas d’une manière qui suggérerait qu’ils vous approuvent, vous ou votre
utilisation de l’œuvre). Les images doivent comporter leur source originale dans le mesure du
possible, sinon cette présentation sera créditée.
•Pas d’Utilisation Commerciale — Vous n’avez pas le droit d’utiliser cette œuvre à des fins
commerciales.
•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 à
celle-ci.
Comprenant bien que :
•Renonciation — N’importe laquelle des conditions ci-dessus peut être levée si vous avez
l’autorisation du titulaire de droits.
•Domaine Public — Là où l’œuvre ou un quelconque de ses éléments est dans le domaine public
selon 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 public
la licence selon laquelle elle est mise à disposition. La meilleure manière de l’indiquer est un lien vers
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/fr/.
Notas do Editor
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13 1. Le mésectoderme donne lieu à tous les tissus en bleu qui interviennent entre l ’épiderme et les hémisphères cérébraux. 2. Puisque le mésectoderme provient de la CN céphalique, ces cellules ont un plus grand potentiel de différenciation que les cellules de la CN au niveau troncale. 3. Dans le corps, il n ’y a pas de mésectoderme et tous ces types de tissus sont somitiques. 4. Mes recherches ont élucidé le rôle de la CN céphalique dans les méninges et dans certains vaisseaux de la tête.
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13
08/02/13 1. Toujours avec des chimères, j ’ai montré au cours de mon postdoc que ces mêmes cellules du crête neuralé céphalique antérieure, ici en rouge sur un schéma d ’un jeune embryon, se différencient plus tard en les méninges du prosencéphale uniquement (en rose). 2. Cette même population entoure à la fois la partie la plus distale du secteur vasculaire dérivé des arcs branchiaux, ici en rouge. 3. Les cellules issues de la CN céphalique postérieure se retrouvent au niveau des parois des gros vaisseaux du cœur. 4. J ’ai ainsi démontré la logique topologique entre l ’origine des cellules au sein des bourrelets neuraux et la destination finale au sein du système vasculaire branchial. 5. Ces travaux permettent de mieux comprendre la manière « sectorisée » dont s ’expriment certaines malformations vasculaires au niveau de la tête ou du cœur. 6. Dès lors j ’ai souhaité transposer mes connaissances vers le domaine médical.