Cils et morphogenèse cardiaque

Abstract

> Après la mise en évidence fondamentale en 2000 des cils primaires comme organites fonctionnels et essentiels au développement embryonnaire, de nombreux modèles murins de ciliopathies ont été générés. Dans ces modèles, le coeur est fréquemment affecté, avec un large spectre de malformations. Les cils du noeud sont requis à un stade précoce du développement pour la détermination de la latéralité droite/gauche de l'embryon, avec des conséquences secondaires sur la formation du coeur. Ainsi, une courbure anormale du coeur est un phénotype récurrent dans les modèles de ciliopathies. Cependant, la fonction des cils primaires dans les cellules cardiaques reste mal comprise. Des récepteurs, tels que les polycystines ou les récepteurs de la voie Hedgehog, sont habituellement localisés dans les cils primaires. Ceci permet d'envisager la possibilité que la transduction de ces voies de signalisation, qui sont importantes pour le cloisonnement et la croissance du coeur, ait lieu dans les cils primaires de cellules cardiaques. La connaissance du rôle des cils primaires à plusieurs étapes de la formation du coeur, et dans différents types cellulaires cardiaques, est essentielle pour comprendre l'origine des cardiopathies humaines associées à des ciliopathies. < ( Figure 1A), et les cils primaires non motiles, qui ont une fonction sensorielle et participent à la transduction de signaux (Figure 1B-C). Si la structure des cils est connue depuis plus d'un siècle, c'est en 2000 que G.J. Pazour et al. ont démontré pour la première fois le rôle fondamental des cils primaires dans le développement embryonnaire [2]. Les maladies humaines résultant d'un dysfonctionnement des cils -les ciliopathies -conduisent à des syndromes pléiotropes, ce qui indique que les cils sont nécessaires au développement d'un grand nombre d'organes. Cependant, un dysfonctionnement des cils peut conduire à des phénotypes opposés, tels qu'une hypoplasie (déficit de cellules) ou une mégalie (excès de croissance). Cela souligne l'intérêt de comprendre la fonction des cils dans un contexte particulier, en termes de type cellulaire et de stade du développement. Dans cette synthèse, nous nous intéresserons au rôle des cils dans la formation du coeur, et aux voies de signalisation dont la transduction est potentiellement assurée dans les cils cardiaques. Nous discuterons les données issues des lignées de souris génétiquement modifiées, qui apportent un éclairage nouveau sur les mécanismes potentiellement impliqués dans les cardiopathies associées aux ciliopathies. Ciliopathies et cardiopathies

Complexité génétique des ciliopathies et identification de nouveaux gènes

“…Les cils primaires sont généralement situés sur la membrane apicale des cellules polarisées, et ils sont pour la plupart immobiles 1 et uniques sur une cellule donnée. À cela s'opposent les cils mobiles, qui ont une structure très similaire à celle des cils primaires (corps basal, axonème composé de neuf paires de microtubules auxquels s'ajoute dans ce cas une paire centrale), mais qui sont souvent multiples sur une cellule donnée et dont le rôle principal est de générer un mouvement de fluide dans la lumière de la cavité que bordent les cellules [34] ( §). Ils accomplissent ces mouvements grâce à des éléments supplémentaires, comme les bras de dynéine, présents entre les doublets de microtubules de l'axonème ( Figure 1C) [7,32].…”

Evidence of primary cilia in the developing rat heart

“…Defects lead to several human diseases collectively known as ‘ciliopathies’ [ 14 , 15 , reviewed in 21 , 22 ], with instances of impaired left ventricular function and diffuse interstitial fibrosis of the heart [ 16 ]. Primary cilia are reportedly important in the development of a number of organs [ 17 , 18 ]. However, primary cilia in adult cardiac myocytes, and their possible contribution to intracellular [Ca 2+ ] i modulation, have not been fully investigated.…”

Un gène codant une métalloprotéase impliqué dans l’hétérotaxie

“…une cause de morbidité et de mortalité, car presque toujours associée à une malformation cardiovasculaire [2] (➜). Celle-ci peut être grave et nécessiter, pour assurer une survie, une chirurgie palliative afin d'obtenir une amélioration partielle de la circulation sanguine.…”