Etude de la différenciation musculaire lisse chez Xenopus Laevis : induction et régulation dans un modèle de cellules embryonnaires pluripotentes

par Wilfrid Barillot

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et médicales. Biologie - Santé

Sous la direction de Pierre Thièbaud.

Soutenue en 2004

à Bordeaux 2 .

mots clés

• Muscles lisses
• Myogénèse
• Dactylèthre du Cap
• Cellules indifférenciées

Résumé

Notre travail a porté sur la différenciation musculaire lisse dans le modèle amphibien Xenopus laevis. Nous avons cloné et caractérisé les ADNc codant pour les protéines spécifiques de la cellule musculaire lisse myosine (SM-MHC), l'α-actine lisse et SM22α. Ces outils nous ont permis d'établir que l'induction du programme myogénique musculaire dans l'embryon était prédéterminé bien avant l'expression des marqueurs structuraux. Nous avons développé un modèle de différenciation musculaire lisse à partir d'explants de cellules ectodermiques prélevés sur des embryons de stade blastula. Ces explants peuvent se différencier en CML lorsqu'ils sont traités par le facteur de croissance bFGF et cette différenciation peut être modulée par différentes molécules de signalisation comme Wnt8, BMP2 ou BMP4. Seuls certains gènes musculaires lisses peuvent être induits dans ces explants par la surexpression de différents facteurs de transcription GATA, Nkx2. 5, HAND, MEF2 ou SRF. Le modèle de cellules embryonnaires que nous avons caractérisé semble particulièrement adapté à l'étude des premières étapes de la différenciation musculaire lisse.

Titre traduit

Study of smooth muscle differenciation in Xenopus Laevis : induction and regulation in a pluripotent embrionic cells model

Résumé

Our work has focused on the smooth muscle cell differenciation in the Xenopus laevis amphibian model. We have cloned and caracterized cDNAs encoding the smooth muscle cell specific proteins myosin heavy chain, smooth muscle α-actin and SM22α. These clones allowed us to show that the induction of the smooth muscle myogenic programm is established early in the embryo well before the detectable expression of structural markers. We have developped a model of smooth muscle differentiation based on animal cap explants from blastula stage embryos. These explants can differentiate along the smooth muscle pathway when they are treated with appropriate concentrations of the growth factor bFGF. This differentiation can be modulated by different signaling molecules like Wnt8, BMP2 ou BMP4. Some of the smooth muscle genes studied can be induced in these explants after oveexpression of transcription factors like GATA, Nkx2. 5, HAND, MEF2 or SRF. The model of pluripotent embryonic cells we have developped is suitable for the study of the first steps of smooth muscle cell differentiation.