Développement du système vasculaire

Le développement du système vasculaire désigne la formation du réseau vasculaire embryonnaire, commençant par l'assemblage de novo d'un plexus vasculaire primitif à partir de précurseurs endothéliaux et se poursuivant par le bourgeonnement, le remodelage et la maturation en artères, veines et capillaires. Avec le cœur en développement, il constitue le premier système circulatoire de l'embryon.

Definition

Le développement du système vasculaire est le processus embryonnaire par lequel des progéniteurs endothéliaux assemblent un plexus vasculaire primaire (vasculogenèse) qui est ensuite étendu et remodelé par bourgeonnement et élagage (angiogenèse) pour former le réseau hiérarchique artériel, veineux et capillaire.

Scope

Ce sujet aborde la vasculogenèse (la formation in situ de vaisseaux à partir d'angioblastes), l'angiogenèse (la croissance de nouveaux vaisseaux à partir de vaisseaux existants), le comportement des cellules endothéliales de pointe (tip cells) et de corps (stalk cells), l'identité artério-veineuse, et le rôle du flux sanguin dans le remodelage vasculaire. La croissance des vaisseaux lymphatiques et pathologiques n'est mentionnée qu'à titre indicatif. Il s'agit d'anatomie développementale à visée éducative et de référence.

Core questions

• Comment les précurseurs endothéliaux forment-ils les premiers vaisseaux sanguins ?
• Qu'est-ce qui distingue la vasculogenèse de l'angiogenèse ?
• Comment les cellules endothéliales de pointe et de corps sont-elles sélectionnées pendant le bourgeonnement ?
• Comment le flux sanguin façonne-t-il le remodelage du plexus vasculaire ?

Key concepts

• Vasculogenèse
• Angiogenèse
• Angioblastes et le plexus vasculaire primaire
• Cellules endothéliales de pointe et de corps
• Signalisation VEGF et Notch
• Identité artério-veineuse
• Remodelage hémodynamique (dépendant du flux)

Mechanisms

La vascularisation se forme d'abord par vasculogenèse, où des angioblastes d'origine mésodermique fusionnent pour former un plexus primitif de tubes endothéliaux. Ce plexus est ensuite étendu et affiné par angiogenèse, où les cellules endothéliales bourgeonnent, se ramifient et s'élaguent. La signalisation VEGF, modulée par l'inhibition latérale médiée par Notch, régit la sélection des cellules de pointe migratrices (tip cells) par rapport aux cellules de corps prolifératives (stalk cells) au front de bourgeonnement. Les vaisseaux acquièrent une identité artérielle ou veineuse et sont remodelés en un réseau hiérarchique, un processus qui dépend des forces hémodynamiques : des travaux expérimentaux montrent que le flux sanguin est nécessaire au remodelage normal du plexus vasculaire précoce.

Clinical relevance

Les mêmes mécanismes qui construisent la vascularisation embryonnaire sont à l'œuvre dans la croissance tissulaire, la cicatrisation des plaies et les maladies, et l'angiogenèse est une cible majeure en recherche clinique. Cette entrée présente la biologie développementale des vaisseaux comme base éducative et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.

History

La distinction entre vasculogenèse et angiogenèse s'est clarifiée à mesure que les précurseurs endothéliaux étaient tracés dans l'embryon, et l'ère moléculaire a identifié le VEGF comme un régulateur central. Des travaux ultérieurs sur la sélection des cellules de pointe et de corps et sur le remodelage dépendant du flux ont intégré la signalisation et la biomécanique dans la compréhension de la morphogenèse vasculaire.

Debates

Quelle est l'importance du flux sanguin par rapport à la structuration génétique ?

Le remodelage vasculaire reflète à la fois des programmes génétiques intrinsèques et des forces hémodynamiques ; des expériences montrant que le flux est nécessaire au remodelage normal du plexus affinent la question de la pondération des deux contributions.

Key figures

• Peter Carmeliet
• Rakesh Jain
• Holger Gerhardt
• Brant Weinstein
• Mary Dickinson

Seminal works

• carmeliet-jain-2011
• blanco-gerhardt-2012
• gore-2012

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre la vasculogenèse et l'angiogenèse ?

La vasculogenèse est la formation de novo de vaisseaux sanguins à partir de cellules précurseurs endothéliales in situ, tandis que l'angiogenèse est la croissance de nouveaux vaisseaux par bourgeonnement et remodelage à partir de vaisseaux déjà existants.

Que sont les cellules de pointe et de corps ?

Au front d'un vaisseau en bourgeonnement, une cellule endothéliale de pointe migratrice guide le bourgeon tandis que les cellules de corps (stalk cells) en arrière prolifèrent pour former la nouvelle lumière vasculaire ; leur sélection est contrôlée par la signalisation VEGF et Notch.