Auteur / Autrice : | Eglantine Heude |
Direction : | Gérard Couly, Giovanni Levi |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie de développement animal |
Date : | Soutenance en 2011 |
Etablissement(s) : | Paris, Muséum national d'histoire naturelle |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris) |
Jury : | Président / Présidente : Philippe Janvier |
Examinateurs / Examinatrices : Margaret Buckingham | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Filippo Rijli, Delphine Duprez |
Mots clés
Résumé
L’apparition de la tête au cours de l’évolution des chordés semble coïncider avec l’émergence d’une population cellulaire embryonnaire propre aux vertébrés, les cellules dérivées de la crête neurale céphalique (CCNC). Au cours du développement, ces cellules contribuent à la formation des structures squelettiques des mâchoires au sein du 1er arc pharyngé (AP1). Les muscles qui permettent la mastication dérivent, par contre, d’une autre population cellulaire de l’AP1, les cellules du mésoderme myogénique céphalique (CMMC). Des travaux précédant le début de ma thèse avaient montré le rôle central des CCNC dans la détermination, l’arrangement et la différenciation des CMMC en muscles crâniofaciaux. Pourtant la nature de la communication entre les CCNC et les CMMC restait à élucider. Le but de mes travaux était donc de comprendre comment les CCNC et les CMMC interagissent et parviennent à se coordonner de manière harmonieuse pour générer le système squeletto-musculaire qui assure la fonctionnalité des mâchoires. Les gènes à homéoboîte Dlx5 et Dlx6 sont exprimés par les CCNC et déterminent l’identité squelettique maxillo-mandibulaire; leur activation dépend du signal endothéline-1 (Edn1) via son récepteur EdnRA. Afin de comprendre les mécanismes par lesquels les CCNC orchestrent la myogenèse crâniofaciale des vertébrés, j’ai analysé l’effet de l’inactivation des gènes Dlx5/6 et EdnRA chez la souris sur la muscularisation des mâchoires. Mes résultats démontrent que l’expression de Dlx5/6 dans les CCNC est essentielle au maintien du programme myogénique des CMMC à l’origine de la formation des muscles masticateurs. Les gènes Dlx5/6 ont donc un rôle crucial dans la coordination du développement des structures squelettiques et musculaires des mâchoires. L’expression des gènes Dlx au sein de l’AP1 aurait pu être à l’origine de l’apparition de mâchoires fonctionnelles chez les vertébrés. La genèse d’une bouche muscularisée sous le contrôle des gènes Dlx aurait permis la transition d’un mode de nutrition passif par filtration à un mode de nutrition plus actif de prédation au cours de l’évolution des chordés. Les syndromes du premier arc sont un large spectre d’anomalies congénitales de la face issues d’un défaut de développement des CCNC de l’AP1. Chez les patients, les malformations squelettiques mandibulaires observées à la naissance sont accompagnées d’hypoplasies ou agénésies des muscles masticateurs. Pourtant, aucune explication n’a été proposée pour cette association entre anomalies osseuses et musculaires. En extrapolant les résultats obtenus chez la souris, je propose que les malformations des muscles masticateurs observés chez ces patients dérivent de défauts de communication entre les CCNC et les CMMC au cours du développement embryonnaire précoce. En conclusion, l’ensemble de mes travaux a permis de mettre en lumière le rôle organisateur des CCNC dans la muscularisation des mâchoires. J’ai pu proposer de nouvelles hypothèses sur l’implication de l’interaction CCNC-CMMC pour l’origine de la prédation chez les chordés et pour l’étiologie de certaines malformations de la face chez l’enfant.