La Souris comme modèle d’étude de la morphogenèse du cœur chez les Mammifères : croissance et lignage des myocytes

Growth and lineage of cardiomyocytes during mouse heart morphogenesis

CNRS URA 2578, Département de Biologie du Développement, Institut Pasteur, 25, rue du Dr Roux, 75015 Paris. email : margab@pasteur.fr, meilhac@pasteur.fr. Tél 01 45 68 84 77. Fax 01 40 61 34 52.

Résumé

Par analyse clonale rétrospective basée sur le traceur génétique nlaacZ, nous avons obtenu des clones aléatoires, observés à différents stades de développement du myocarde murin. La distribution de ces clones en amas suggère pour la première fois, que les cellules destinées à former le myocarde suivent deux phases de croissance. La première phase est disper- sive et polarisée parallèlement à l’axe du tube cardiaque. La deuxième phase est cohérente et polarisée de façon spécifique dans différentes régions du cœur. Ces propriétés de croissance sont corrélées à la naissance de formes géométriques. Ceci souligne que la morphogenèse du cœur est liée à des mécanismes de prolifération cellulaire contrôlée. D’autre part, la distribution des clones dans les ventricules met en évidence une ségrégation précoce des lignages des cellules des ventricules droit et gauche. Ce résultat est en accord avec l’existence de deux populations de précurseurs cardiaques, ou champs cardiaques primaire (ou postérieur) et secondaire (ou antérieur).

Abstract

In order to follow cardiac precursor cells, we have adopted a retrospective clonal approach, based on the nlaacZ genetic label. Random clones were generated and observed at different developmental stages in murine myocardium. The distribution of these clones in clusters suggest for the first time that cells fated to form myocardium proliferate in two steps. The first growth phase, before E8.5, is dispersive and polarised along the axis of the primitive cardiac tube, contributing to its elongation. The second growth phase is coherent and polarised differentially in different cardiac subregions. Interestingly, this can be correlated with production of geometrical forms (dilatation of a sphere, enlargement of a tube), showing the relation between heart morphogenesis and the controlled proliferation of myocardial cells. The restricted distribution of clones to the right or left ventricule was also investigated with the goal of establishing the time at which cardiac chamber identity emerges. Right and left ventricular lineages appear to segregate early, in agreement with the existence of two populations of cardiac precursors, the so-called primary (or posterior) and secondary (or anterior) heart fields.