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Des niveaux différents des bourrelets neuraux        contribuent à différents vaisseaux (1)
Les CCN cardiaques forment la muscle lisse        du tronc artériel et du canal artériel     r8 neural fold
La crête neurale céphalique construit              l’extérieur du secteur vasculaire branchial                            ...
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CCN cardiaques chez le poisson   Regions   I   II    III       IV
Contributions des CCN cardiaques© Margaret Kirby and Karen Waldo
Noms traditionnels des parties du                     tube cardiaque primitifBulbus cordis                                ...
CS
Morphogenèse du tube cardiaque                                   Maintenance du                                   sens lin...
Le cœur en boucle      S      Maintenance du sens du      flux sanguin        Sinus venosus, oreillette,        ventricule...
La circulation fœtale (vers J28)        Tête                        Aorte dorsale                            Queue        ...
Formation du tube       “Looping” ou mise en boucle       Convergence© Margaret Kirby and Karen Waldo
Migration des cellules de lacrête neurale cardiaque                      Tube neural                           tête       ...
La partie distale du tronc artériels’ajoute à fur et à mesure
Extension du troncus avec ajout de               myocarde pour devenir la voie efférente© Margaret Kirby and Karen Waldo
La voie efférente est décalée vers                           la queue pendant l’élongation                                ...
CloisonnementSeptum atrio-ventriculaire   Entre oreillettes et   ventricules   Coussins   endocardiques   s’approchentSept...
Septation et   Alignement de la voie efferente                  croissance des                     chambres© Margaret Kirb...
Coussins endocardiques
Rapprochement des coussins endocardiaquesVentricule enlevé                       Oreillettes enlevées   Septum interventri...
Septation de la voie efférente par               contribution de CCN© Margaret Kirby and Karen Waldo
Septation de la voie efférente avec                                    contribution CCN à d’autres coussins               ...
Croissance vers conus          Division aorte du tronc pulmonaire                                                 Septum  ...
Apposition des coussins endocardiques                                               CCN sous                              ...
Evolution de l’extrémité artérielle ducœur                      Septum                  cono-troncal                      ...
Cloisonnement du tronc artériel                                  Futur                                  tronc             ...
Ablation des CCN© Margaret Kirby and Karen Waldo (Science, 1984)
Décalage de la formation de boucle en S© Margaret Kirby and Karen Waldo
Tronc artériel                        commun                                   +      Aorte superposé au        défaut de ...
Tronc artériel commun                  Sham-operated                  Neural crest-ablated                        PT      ...
Anomalies des  gros vaisseaux  et arcs aortiques© Margaret Kirby and Karen Waldo
Ablation CCN cardiaques =                       absence septation voie efférente                        Normal            ...
Phénocopiesgénétiquesd’ablation desCCNcardiaques
© Margaret Kirby and Karen Waldo
Les artères à la 8ème semaine
Etapes finales             Formation des valves             Vaisseaux coronairesSystème de conduction (maturation)        ...
Les CCNs aident à la formation des        valves de la voie efférente :      Aortique      Pulmonaire      Pas mitrale et ...
RessourcesCardiac Development par Margaret Kirby, OxfordUniversity Press, 22 mars 2007 - 288 pp.http://php.med.unsw.edu.au...
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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.

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  • 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.
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  • 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.
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    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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