Vasculogenèse
Définition
Une vasculogenèse est une formation embryonnaire des premiers vaisseaux sanguins et lymphatiques. La vasculogenèse et l'angiogenèse sont les processus fondamentaux par lesquels de nouveaux vaisseaux sanguins sont formés. Différents facteurs de croissance vasculaires interviennent au cours de l'embryogenèse lors de la vasculogenèse et de l'angiogenèse.
Le processus de vasculogenèse :
La vasculogenèse peut être définie comme la formation de structures vasculaires primitives au cours de l'embryogenèse via la différenciation de cellules précurseurs endothéliales.
Explications
La vasculogenèse proprement dite, ou formation de vésicules in situ, survient lorsque les angioblastes voisins se réunissent et délimitent ainsi la lumière d'un vaisseau. La formation de troncs vasculaires à partir d'un réseau de capillaires est également sous l'influence de facteurs hémodynamiques. En outre, des cellules locales se différencient en péricytes, en fibroblastes et en cellules musculaires lisses. Tous les vaisseaux ne sont toutefois pas issus d'un réseau de capillaires, les branches dorsales de l'aorte tout particulièrement, sont déterminées par la métamérie des somites.
Le jour embryonnaire est communément abrégé en "E". Le E 6,5 est donc le jour embryonnaire 6,5.
Processus
La vasculogenèse fait référence à la différenciation in situ des cellules mésodermiques (angioblastes) en cellules endothéliales et à la morphogenèse et à l'organisation ultérieures en un plexus vasculaire. Ce processus de développement vasculaire dépend à la fois de critères intrinsèques (pré-configurés) ainsi que de réponses extrinsèques aux stimuli.
La vasculogenèse se déroule en deux phases spatialement et temporellement distinctes au sein de l'embryon :
- la formation des vaisseaux extra-embryonnaires;
- la formation des vaisseaux intra-embryonnaires.
Les vaisseaux intra-embryonnaires et extra-embryonnaires sont dérivés de différentes populations cellulaires. Premièrement, les angioblastes du sac vitellin, un sous-ensemble de cellules Brachyury-positives exprimant VEGFR2, migrent de la ligne primitive postérieure (souris E 6,5 à 8,0) dans le sac vitellin extra-embryonnaire et fusionnent en îlots sanguins. Ces angiogblastes migrent, s'agrègent, se dilatent et se différencient pour former un labyrinthe de petits vaisseaux. Ces cordons de cellules endothéliales forment des connexions étroites entre cellules, suivies de la formation d'une lumière interne.
La deuxième vague de différenciation des cellules endothéliales intervient à l'intérieur de l'embryon avec la formation de l'endocarde à partir de cellules progénitrices (souris E 7,3). En même temps que le coeur se développe, les angioblastes intra-embryonnaires migrent du mésoderme de la plaque latérale vers la ligne médiane, fusionnent et se différencient pour former l'aorte dorsale (souris E 7,6) juste ventrale à la notochorde. Les angioblastes forment également la veine cardinale postérieure ventrale à l'aorte. L'aorte dorsale et la veine cardinale sont formées directement sans phase intermédiaire du plexus.
Entre E 8,0 et E 8,5 chez la souris (fin de la troisième semaine de développement chez l'homme), un système circulatoire rudimentaire est complété. Au premier battement cardiaque, les canaux vasculaires sont perfusés pour la première fois. À partir de E 8,5 (souris), on voit d'abord la veine vitelline transporter les nutriments du sac vitellin vers l'embryon.
Vasculogenèse coronarienne
On sait que le processus de vasculogenèse ne se limite pas au développement prénatal; il se déroule également activement dans des organes adultes tel que le coeur. Au cours de l'ontogenèse, le système vasculaire se forme lorsque le tube cardiaque primitif initial augmente en taille. L'organe multicouche nécessite des vaisseaux pour fournir suffisamment d'oxygène et de nutriments.
La vasculogenèse coronarienne commence par la formation du proépicarde (PE) : une population extracardique transitoire de cellules mésothéliales, située à la surface du septum transversum cardiaque. Dans les modèles murins, la PE se développe pleinement au jour embryonnaire 9,5 ou plus. Plusieurs facteurs de transcription ont été impliqués dans la formation de PE. L'un d'eux est le facteur de transcription à doigt de zinc Gata4. Les animaux déficients en Gata4 n'ont pas de PE et ne développent pas d'épicarde. Parmi les autres facteurs de transcription identifiés dans les cellules PE figurent la tumeur de Wilm 1 (Wt1), la protéine homéobox Nkx2–5 et la protéine d'amplification du gène de l'insuline Isl-1. La perte de Nkx2–5 entraîne une formation anormale de PE et une diminution de l'expression de Wt1.
Les cellules PE peuvent donner naissance à l'épicarde, au système vasculaire coronaire, aux fibroblastes cardiaques et au myocarde. La lignée de cellules provenant de PE est déterminée par un équilibre entre les niveaux de facteurs de croissance, tels que le FGF2 et la protéine de la moelle osseuse (BMP2); BMP2 stimule la formation de cardiomyocytes, tandis que FGF2 est exprimé dans le PE et stimule la différenciation dans les cellules épicardiques. Les cellules mésothéliales qui donnent naissance à l'épicarde primitif et à un espace sous-épicardique migrent du PE vers le coeur en développement et l'entourent. Le blocage de la migration cellulaire de PE se traduit par l'absence de l'épicarde et une vasculogenèse coronaire défectueuse. Plusieurs facteurs ont été identifiés pour réguler la migration de PE et la formation épicardique.
Différence entre vasculogenèse et angiogenèse
La vasculogenèse est la différenciation de cellules précurseurs endothéliales, ou angioblastes, en cellules endothéliales et la formation d'un nouveau réseau vasculaire primitif. L'angiogenèse est la croissance de nouveaux capillaires (nouveaux vaisseaux sanguins dépourvus d'une tunique média complètement développée) à partir de vaisseaux sanguins préexistants, soit par germination, soit par invagination.
Comparaison des processus de vasculogenèse et d'angiogenèse :
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La biologie cellulaire et moléculaire de la vasculogenèse et de l'angiogenèse, implique la compréhension du rôle de divers facteurs pro- et anti-angiogéniques, des composants de la matrice extracellulaire, des molécules d'adhésion cellule-cellule et des facteurs d'apoptose.
Vasculogenèse et rôle des cellules progénitrices endothéliales
La vasculogenèse est le principal mécanisme de formation des vaisseaux au cours du développement, mais elle continue aussi après une lésion cérébrale ou une ischémie. Les cellules progénitrices endothéliales (CPE) circulantes sont mobilisées et recrutées sur le site ischémique et contribuent à la croissance ou à la réparation des vaisseaux après un AVC. Les preuves suggèrent que l'augmentation des CPE circulantes après un AVC ischémique aigu est associée à de bons résultats cliniques, conférant à la vasculogenèse une autre cible thérapeutique viable pour le traitement de l'AVC.
Les angioblastes sont un type de cellules précurseurs endothéliales dérivées de la moelle osseuse, guidées par des signaux angiogéniques et migrées vers des sites où elles prolifèrent, se différencient en cellules endothéliales et se développent ensuite en vaisseaux sanguins.
Semblable à l'angiogenèse, l'avantage de la vasculogenèse après une ischémie cérébrale ne réside pas tant dans la fourniture de la ressource structurelle pour la croissance des vaisseaux. L'hypothèse paracrine suggère plutôt que la plus grande contribution des CPE à la régénération vasculaire est de fournir une source stable de protéines sécrétrices, notamment des facteurs de croissance, des chimiokines et des cytokines, qui peuvent réduire les lésions tissulaires progressives et favoriser la réparation endogène.
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "vasculogenèse"
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