Cardiogenèse et formation du tube cardiaque

La cardiogenèse est la phase la plus précoce du développement cardiaque, au cours de laquelle les cellules progénitrices cardiaques sont spécifiées, migrent vers la ligne médiane et fusionnent pour former un tube cardiaque unique et battant. Ce tube linéaire, le premier organe fonctionnel de l'embryon, s'incurve et s'allonge ensuite pour établir les relations spatiales à partir desquelles le cœur à quatre cavités sera ultérieurement sculpté.

Definition

La cardiogenèse est le processus par lequel les progéniteurs cardiaques mésodermiques sont spécifiés et assemblés en un tube cardiaque linéaire contractile qui s'incurve par la suite, fournissant le modèle du cœur définitif.

Scope

Ce sujet couvre l'origine des progéniteurs cardiaques à partir du mésoderme, la contribution des premier et second champs cardiaques, la formation du croissant cardiaque et du tube cardiaque primaire, ainsi que l'incurvation qui transforme le tube en une forme cardiaque reconnaissable. La septation et la formation des valves sont traitées dans un sujet connexe. Cette entrée est une référence éducative en anatomie développementale.

Core questions

• D'où proviennent les cellules progénitrices cardiaques et comment sont-elles spécifiées ?
• Qu'est-ce qui distingue les premier et second champs cardiaques ?
• Comment le croissant cardiaque bilatéral fusionne-t-il en un tube unique sur la ligne médiane ?
• Qu'est-ce qui motive l'incurvation directionnelle du tube cardiaque ?

Key concepts

• Spécification des progéniteurs cardiaques
• Premier et second champs cardiaques
• Croissant cardiaque
• Tube cardiaque primaire (linéaire)
• Incurvation cardiaque et latéralité
• Facteurs de transcription cardiaques (par exemple NKX2-5, GATA4, TBX5)

Mechanisms

Les progéniteurs cardiaques proviennent du mésoderme de la plaque latérale antérieure et forment un croissant cardiaque bilatéral, qui fusionne au niveau de la ligne médiane pour créer le tube cardiaque linéaire. Un réseau central de facteurs de transcription conservés au cours de l'évolution, incluant NKX2-5, GATA, MEF2 et des membres de la famille T-box, pilote l'engagement et la différenciation de la lignée cardiaque. Un second champ cardiaque ajoute des cellules aux pôles du tube, lui permettant de s'allonger, et le tube s'incurve ensuite vers la droite dans un processus lié à l'asymétrie gauche-droite embryonnaire. Ces réseaux de signalisation et de transcription ont été progressivement définis comme faisant partie du plan moléculaire du développement cardiaque.

Clinical relevance

Étant donné que la cardiogenèse établit l'architecture fondamentale du cœur, des perturbations à ce stade peuvent être à l'origine de cardiopathies congénitales structurelles, et des mutations dans les facteurs de transcription cardiaques centraux sont associées à de tels défauts. Ce matériel explique les origines développementales à des fins éducatives et ne constitue pas un guide de diagnostic ou de traitement.

History

Le cœur était une pièce maîtresse de l'embryologie descriptive classique, mais la cardiogenèse moléculaire a émergé dans les années 1990 avec l'identification des réseaux de facteurs de transcription contrôlant le destin cardiaque. L'articulation ultérieure du second champ cardiaque a reformulé la manière dont le tube cardiaque s'allonge et dont ses pôles sont construits, intégrant le traçage de lignées au tableau génétique antérieur.

Debates

Comment les champs cardiaques sont-ils délimités ?

La reconnaissance qu'un second champ cardiaque contribue des progéniteurs aux pôles artériel et veineux a affiné, et dans une certaine mesure compliqué, les vues antérieures à champ unique sur la manière dont le tube cardiaque est assemblé et allongé.

Key figures

• Eric Olson
• Deepak Srivastava
• Margaret Buckingham
• Robert Kelly
• Benoit Bruneau
• Antoon Moorman

Seminal works

• olson-srivastava-1996
• srivastava-olson-2000
• kelly-2014

Frequently asked questions

Quand le cœur embryonnaire commence-t-il à battre ?

Le cœur est le premier organe fonctionnel de l'embryon ; le tube cardiaque linéaire commence à se contracter très tôt dans le développement, avant d'avoir acquis sa forme définitive à cavités.

Qu'est-ce que le second champ cardiaque ?

C'est une population de progéniteurs cardiaques qui est ajoutée aux pôles du tube cardiaque en élongation, contribuant notamment au tractus de sortie et à certaines parties de la région d'entrée, en plus des cellules du premier champ cardiaque originel.