Etude du rôle de la signalisation rétinoïde lors de la cardiogenèse chez la souris, Study of retinoid signaling during cardiogenesis in mouse model

Lucile Ryckebüsch

Description

Sous la direction de Stéphane Zaffran
Thèse soutenue le 05 juillet 2010: Aix Marseille 2
L’acide rétinoïque (AR), dérivé actif de la vitamine A, agit comme un morphogène dans de nombreux processus de développement. Des études antérieures chez l’embryon de poulet (Hochgreb et al., 2003) ont montré que l’ AR est impliqué dans la régionalisation antéro-postérieure du tube cardiaque. Au cours de ma thèse, j’ai cherché à définir le rôle de l’AR dans le développement du coeur et plus particulièrement dans la régionalisation antéropostérieuredu territoire cardiaque. Pour cela, j’ai utilisé les mutants souris déficients pourl’enzyme RALDH2 permettant la synthèse d’AR. L’utilisation de marqueurs spécifiques des progéniteurs cardiaques nous a permis de montrer que l’AR est requis pour établir la bordure postérieure du second champ cardiaque (mésoderme splanchnique).Dans le but de mieux comprendre comment la voie de l’AR agit sur la spécification cardiaque, nous avons voulu identifier ses cibles dans le mésoderme splanchnique. Pour la première fois, nous montrons l’implication des gènes Hox dans la cardiogenèse précoce.L’analyse du lignage des cellules exprimant Hoxa1, Hoxa3 et Hoxb1 nous a permis demontrer que les pôles artériels et veineux ont la même origine au niveau du territoire cardiaque.Nous avons aussi étudié le rôle de l’AR dans la morphogenèse des arcs aortiques et de sesdérivés, en particulier son influence sur le développement de la quatrième artère des arcspharyngés. Cette étude a mis en évidence l’interaction génétique de Raldh2 et du facteur àboîte T, Tbx1, lors de la morphogenèse du quatrième arc aortique. En effet, la diminution de l’AR accélère la récupération des défauts de la quatrième artère des arcs pharyngés chez le modèle murin pour le syndrome de Di George (Tbx1+/-). Nos résultats suggèrent que l’AR estun modificateur de la micro-délétion 22q11 (syndrome de DiGeorge) chez l’homme, ceci pouvant expliquer en partie la grande variabilité des malformations cardiaques des patients DiGeorge.J’ai aussi participé à l’étude du rôle de l’AR dans la différenciation des progéniteurs du myocarde ventriculaire. Ces résultats montrent que l’AR est nécessaire à la différenciation de la population de cellules progénitrices du myocarde. La portée de ces résultats est importante et pourra conduire à plus long terme à la thérapie et la réparation du muscle cardiaque. Enfin,la dernière partie de l’étude se concentre sur le rôle de l’AR dans le développement de la vasculature coronaire. Ce morphogène semble influencer le positionnement des ostia coronaires à l’aorte.
-Développement du coeur
-Vitamine A
-Acide rétinoïque
-Syndrome de DiGeorge
-Second champ cardiaque
-Artères dérivées des arcs pharyngiens
-Artères coronaires
-Tétralogie de Fallot
Retinoic acid (RA), the active derivative of vitamin A (retinol), acts as a morphogen inseveral developmental processes. Previous studies in the chick embryo (Hochgreb et al.,2003) have indicated that RA signaling is required to antero-posterior patterning of the cardiac tube. The aim of my thesis was to define the role of RA signaling in heart development and in particular in the establishment of antero-posterior identity of the cardiac field. Thus, we used Raldh2 (Retinaldehyde dehydrogenase 2) mutants that are deficient for RA synthesis. To understand the role of RA, we examined the contribution of the second heart field to pharyngeal mesoderm, atria and outflow tract in Raldh2-/- embryos. Our findingsshown that embryo lacking RA synthesis enzyme RALDH2 have expansion of the secondheart field (splanchnic mesoderm).To better understand the mechanism by which RA signaling regulates the cardiac progenitors,we have identified its targets in the splanchnic mesoderm. We have shown for the first timethat Hox genes contribute to cardiogenesis. Moreover, genetically labeled cells analysis reveals a common origin of the arterial and venous poles in the cardiac field.Then, we have analyzed the role of RA in aortic arch remodeling, in particular its influence onfourth aortic arch arteries. This work demonstrates a genetic interaction between Raldh2 and the T-box factor, Tbx1, during fourth aortic arch formation. Our results shows that decreasedon RA level accelerates recovery of fourth aortic arch artery defects seen in Tbx1-/-, which is amodel of DiGeorge syndrome. Moreover, this study suggests that RA is a modifier of 22q11microdeletion (DiGeorge syndrome) in patient.In a collaborative work, we have analyzed the role of RA in differentiation of ventricular myocardium progenitors. Our results showed that the differentiation of the myocardial progenitor cells required RA. The impact of these results is crucial and would lead to therapyand cardiac muscle repair.The last part of my thesis focuses on the role of RA on coronary vascular development. This morphogen seems to influence the position of coronary ostia to the aorta.
-Heart Development
-Vitamin A
-Retinoic acid
-DiGeorge syndrome
-Second heart field
-Coronary vascular
Source: http://www.theses.fr/2010AIX20675/document

Sujets

• Vitamine A
• Acide rétinoïque
• Microdélétion 22q11
• Artère coronaire
• Tétralogie de Fallot

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 121
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 18 Mo

Extrait

UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE
FACULTE DE MEDECINE DE MARSEILLE
THESE
présentée et publiquement soutenue
pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE
par Lucile RYCKEBÜSCH
spécialité : Biologie du développement

Sujet : ETUDE DU RÔLE DE LA SIGNALISATION RETINOÏDE LORS
DE LA CARDIOGENESE CHEZ LA SOURIS


Soutenue le 5 juillet 2010, devant la Commission d’examen
Mme la Pr Margaret BUCKINGHAM, rapporteur
M le Dr Pascal DOLLE, rapporteur
Mme la Pr Nicole PHILIP, examinateur
M le Dr Mathias MERICSKAY, examinateur
Mme la Pr Christine VOLA, examinateur
M le Dr Stéphane ZAFFRAN, directeur de thèse
UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE
FACULTE DE MEDECINE DE MARSEILLE
THESE
présentée et publiquement soutenue
pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE
par Lucile RYCKEBÜSCH
spécialité : Biologie du développement

Sujet : ETUDE DU RÔLE DE LA SIGNALISATION RETINOÏDE LORS
DE LA CARDIOGENESE CHEZ LA SOURIS


Soutenue le 5 juillet 2010, devant la Commission d’examen
Mme la Pr Margaret BUCKINGHAM, rapporteur
M le Dr Pascal DOLLE, rapporteur
Mme la Pr Nicole PHILIP, examinateur
M le Dr Mathias MERICSKAY, examinateur
Mme la Pr Christine VOLA, examinateur
M le Dr Stéphane ZAFFRAN, directeur de thèse
1








Ce proverbe affiché sur la porte de mon laboratoire lors de mon master 2 et de mes
deux premières années de thèse m’a souvent « donné du cœur à l’ouvrage » et « mis du
baume au cœur » :











« Ce n'est qu'en essayant continuellement que l'on finit par réussir. Autrement dit : plus
ça rate, plus on a de chances que ça marche. »
Proverbe Shadok










2

Je remercie le Professeur Margaret Buckingham et le Dr Pascal Dollé d’avoir accepté d’être
rapporteurs de ce travail. Je remercie le Dr Mathias Mericskay, le Pr Nicole Philip et le Pr
Christine Vola d’avoir accepté de juger ma thèse.

Ces travaux ont pu être réalisés grâce au soutien du Ministère de l’Education Nationale, de
l’Association Française de lutte contre les Myopathies et de l’Agence Nationale pour la
recherche (maladies rares). Je remercie la Société Française de Biologie du Développement de
m’avoir octroyé une bourse de voyage.

Je remercie le Dr Robert Kelly pour les discussions scientifiques que nous avons eues et l’aide
précieuse apportée pour l’observation et la caractérisation des anomalies cardiaques. Je
remercie son équipe et en particulier Francesca Rochais pour son aide technique des mesures
de la voie efférente et pour sa gentillesse, Magali Théveniau-Ruissy pour son aide dans les
dissections de cœurs fœtaux et pour l’acquisition des photos, pour le partage de son expertise
des coronaires, Karim Mesbah pour sa grande disponibilité et son aide technique précieuse.

Je remercie Fanny Bajolle pour sa sympathie et son aide dans la caractérisation des
malformations cardiaques fœtales et la ballade en cable cars décoiffante !
Je remercie particulièrement Karen Niederreither pour son accueil au Baylor College of
Medicine de Houston, pour notre collaboration sur les cultures de proépicarde. Ce fut une
expérience enrichissante.

Je remercie l’équipe du Dr Michel Sémériva et en particulier Sébastien Sénatore, Ramy
Reddy Vatrapu, Jesus deCelis, Martine Astier, Laurence Röder, Delphine Potier et Pierre-
Adrien Salmand pour leur aide et les discussions sympathiques que nous avons échangées.

Je remercie Delphine Coiffier de m’avoir encadré durant mon Master 2, de m’avoir appris la
rigueur, l’organisation et l’efficacité dans le travail au laboratoire.

Je remercie Nicolas El Robrini pour sa bonne humeur et son aide technique sur l’étude des
coronaires.

Je remercie les personnes de l’U910 du Professeur N. Levy pour leur gentillesse et leur
attention.

Je remercie Christophe pour sa disponibilité et pour s’être occupé si bien de nos souris.

Je remercie très chaleureusement Nicolas Bertrand pour sa bienveillance et ses
encouragements, son aide, le partage de ses connaissances et son aide technique. Il a été
pendant mes études un excellent professeur et durant ma thèse un excellent coéquipier.

Ma plus grande gratitude revient à Stéphane Zaffran pour la confiance qu’il m’a accordée. Je
le remercie de m’avoir guidé durant ces quatre années, de m’avoir aidé et de m’avoir confié
des projets si intéressants. Il m’a transmis le « goût » de la recherche. Les discussions
3

scientifiques que nous avons eues m’ont formé et m’ont permis d’acquérir de bonnes bases
scientifiques. Je le remercie pour son enthousiasme, ses encouragements et sa grande
disponibilité. Je le remercie également pour le relecture et la correction de ce manuscrit.
Je me suis épanouie auprès de ces deux talentueux chercheurs.

Je remercie les amis que j’ai pu rencontrés au cours de ma thèse. Le kayak et le Corbusier
avec Fred, toutes les discussions interminables que nous avons eues ! Fanny, ma copine de la
montagne, pour être si drôle et surtout pour Ocean Boulevard et nos faux ongles américains
« promis, si on se dispute, on reste ensemble ! » et nos sorties au ski, PA-caliméro et nos
pauses café si sympathiques, Elise, son dynamisme et sa bonne humeur, Cécile pour ses bons
conseils et sa bonne humeur communicative, Sébastien, le génial Mc Gyver du labo : nous
avons usé les bancs de la fac ensemble dans une bonne ambiance, excellent danseur à ses
heures et pour s’être occupé de mes coupures au cryostat, Ahmed pour sa gentillesse et son
grand cœur, Isma, Emilie, Reina, Manue, Sophie et Nicolas. Aux sorties filles et à Céline !

Je remercie le club de pirogue polynésienne, ManuUra 13, ma bulle d’air du week-end. Les
magnifiques sorties en mer, le goût de l’effort et l’esprit de famille : le Tahoé.

Je remercie mes sympathiques collocs : Emilie et nos excellentes soirées partagées, les virées
au parc Borély, merci de m’avoir châlé sur ton vélo et merci pour tes danses grunges, tes
délicieux cocktails et tes pâtes thon-pesto et Steven-the-place-to-be.

Je remercie enfin les gens qui mettent des p’tites lumières dans ma vie qui me soutiennent et
que j’aime :

Je remercie mes amis, votre amitié est un trésor : Pierre et ses pieds légendaires, Cédric et son
appétit mythique et Thibaut et son grand-n’importe-quoi-mais-immensément-généreux
fantastique (et ses chaussettes de ski et ses sandwichs BN-saucisson…).

Je remercie très chaleureusement Audrey, mon amie, pour tous les moments épicuriens que
nous avons passés ensemble. Je la remercie d’être toujours aussi présente depuis plus de 13
ans, à mon écoute. Les moments que nous partageons ensemble sont uniques !

Je remercie mes fantastiques parents qui m’ont soutenu dans mes choix. Ma mère, mon
modèle et mon père, mon héros. Je suis fière d’être votre fille.

Je remercie Romuald, mon amour, pour les sorties sportives et les ballades, l’inoubliable via-
ferrata corse, le voyage à SF, notre complicité, son attention, son soutien et le courage qu’il
me donne et pour tous les bons moments que nous passons ensemble.

Enfin, je remercie Mimine, mon super chat, pour l’attention particulière qu’elle a eu au cours
de l’écriture de ce manuscrit à dormir lovée sur mon bras.

Je dédie cette thèse à ma grand-mère Mauricette, j’espère avoir un jour son courage.
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RESUME

L’acide rétinoïque (AR), dérivé actif de la vitamine A, agit comme un morphogène
dans de nombreux processus de développement. Des études antérieures chez l’embryon de
poulet (Hochgreb et al., 2003) ont montré que l’AR est impliqué dans la régionalisation
antéro-postérieure du tube cardiaque. Au cours de ma thèse, j’ai cherché à définir le rôle de
l’AR dans le développement du cœur et plus particulièrement