Une nouvelle perspective sur la visualisation du développement cardiaque
Le développement du muscle cardiaque chez les vertébrés est un processus délicat qui met en jeu l'interaction complexe de facteurs génétiques et épigénétiques. De la différenciation d'une cellule en cardiomyocyte jusqu'à la formation d'une valve, le processus doit être régulé avec précision et de manière infaillible. Une erreur à n'importe quelle étape du développement peut déboucher sur des troubles cardiaques congénitaux. La morphogénèse cardiaque des oiseaux ressemble à celle des mammifères, les deux règnes se partageant une architecture commune à quatre chambres. L'embryon des oiseaux peut ainsi représenter un modèle approprié pour l'étude du développement cardiaque avec l'avantage d'une accessibilité visuelle permettant l'observation directe des mouvements cellulaires. Le projet DYNIMHEART (Defining the biomechanics of the developing heart through high-speed dynamic fluorescent imaging in transgenic quail embryos) visait à faire progresser ce système. Cela a été réalisé via une imagerie fluorescente dynamique du système vasculaire en développement. Les scientifiques ont créé des cailles transgéniques qui ont exprimé des protéines fluorescentes dans les cellules endocardes et endothéliales. En utilisant la signature spectrale, il a été possible de représenter leur mouvement et de les distinguer des autres types de cellules. Un logiciel spécialisé a été développé pour faciliter le suivi de cellule fluorescent et, ensemble avec la microscopie confocale haut débit, permettre la reconstruction de données en images 4D. Les chercheurs ont également développé une nouvelle technique appelée Numéro et luminosité améliorés (NLA), développée sur des protocoles (NL) précédents. La technique permet de réaliser une imagerie de l'accumulation du récepteur EphB2 dans les cellules vivantes à un niveau de résolution sans précédent. La technique n'est pas limitée à l'EphB2 et peut être utilisée dans toute protéine qui peut être balisée de manière fluorescente. En l'implémentant dans des embryons vivants, les scientifiques pourront déterminer les acteurs clés impliqués dans la séparation des tissus et la morphogenèse. Une attention particulière a été accordée à l'activation de la voie Ephrin, une composante essentielle de la formation des limites tissulaires. Pour visualiser l'activation de la voie Ephrin, le consortium a utilisé le processus de phosphorylation des récepteurs de tyrosine kinase. La détection en temps réel de l'accumulation de ces récepteurs fournit ainsi un autre aspect des interactions d'une cellule à l'autre pendant la morphogénèse tissulaire. Les résultats du projet DYNIMHEART fourniront à la communauté scientifique un nouvel outil pour étudier la morphogenèse, donnant des informations sans précédent pour le développement spatio-temporel du cœur. Ils devraient également révéler de nouvelles molécules dont le rôle est essentiel lors de la morphogénèse cardiaque.
Mots‑clés
Embryogénèse, morphogenèse, DYNIMHEART, imagerie fluorescente dynamique, caille transgénique, suivi de cellule fluorescent, Numéro et luminosité améliorés, récepteur EphB2, voie Ephrin
