Etude de l’hétérogénéité de cellules de l’endocarde à l’origine de différents types cellulaires valvulaires de la valve mitrale

Towards understanding the heterogeneity of endocardial cells at the origin of different cell types in the mitral valve

• Auteur / Autrice : Batoul Farhat
• Direction : Michel Pucéat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Génétique humaine
• Date : Soutenance le 11/12/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de génétique médicale de Marseille (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Zaffran
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Zaffran, Jean Mérot, Thierry Jaffredo, Nabila Bouatia Naji, Florence Tatin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean Mérot, Thierry Jaffredo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transition épithélio-mésenchymateuse

Annuloplastie mitrale

Endocarde

Mots clés libres

Hétérogénéité

Cellules endocardiques

Valve mitrale

Heterogeneity

Endocardial cells

Mitral valve

Résumé

Les défauts de la valve mitrale incluant le prolapse est associé à d'autres malformations cardiaques congénitales. les cellules endocardiques du canal atrioventriculaire (CAV) subissent une transition épithélio-mésenchymateuse (endoMT) au jour E9.0 chez la souris pour donner les différentes types cellulaires de la valve mitrale. L'identité de ces cellules est toujours inconnues. Le but de cette étude est d'identifier les cellules endocardiques qui sont capable de subir l'EndoMT et ainsi savoir si ces cellules sont déjà spécifiés pour donner un type cellulaire valvulaire. les CAV des souris ont été disséqués des embryons de souris E9.5 génétiquement marqués par le tie2cre.tdTomato. de même les valve mitrailles embryonnaires et néonatales ont été disséquées et une analyse de la cellule unique (single cell RNA-seq) a été effectué. cette technique a prouvé qu'une sous population des cellules endocardiques est capable de subir l'endoMT et d'autres populations sont bien spécifiées pour donner les différentes types des cellules valvulaires. une marquage génétique des cellules endocardiques avec le rapporteur CAGCrERT2 et le promoteur Brainbow a été utilisé pour l'analyse clonale. les clones ont été analysés au jour E16.5 dans la valve mitrale embryonnaire. On a observé différentes comportements des clones. En conclusion, nos résultats montrent bien l'hétérogénéité des cellules endocardiques du CAV, parmi lesquelles de populations stricts sont à l'origine de diverse types de cellules de la valve mitrale, ainsi que différentes types de clones contribuent à la formation des feuillets matures de la valve mitrale.

Congenital defect of mitral valve including prolapse is often associated with other congenital heart malformations. A subset of endocardial cells of the atrioventricular canal undergoes endothelial-to-mesenchymal transition at embryonic day E9.0 in mice to give rise to valve progenitors, and future mitral or tricuspid diverse valvular cell types. The identity and fate of those cells remain unknown. The aim of this study was dual: to identify specific endocardial cells capable to undergo EMT and to investigate whether those cells are multipotent or unipotent and thus, already committed towards a specific valvular cell type. AVCs were dissected from E9.5 genetically labelled mouse embryonic hearts. Mitral valve leaflets were further dissected from E16.5 and P0 Tie2Tdt mouse hearts. Single cell sequencing of tomato+ endocardial cells was then performed. This approach uncovered a restricted population of pro-EMT endocardial cells and further distinct populations of valve progenitors giving rise to different cell types in E16.5 and P0 mitral valve. Genetic labeling of endocardial cells was performed in CAGERT2Cre+/-; Brainbow+/- embryos and Cre was induced with a low dose of tamoxifen at E8.5, prior to EndoMT. Cell clones were analyzed in E16.5 hearts. Labelled hearts were first screened following a statistical and probabilistic analysis of coloured fragments. We observed different behaviour of clones. Collectively, our data reveal endocardial cell heterogeneity including a restricted subset of progenitors at the origin of diverse valvular cells and distinct types of clonal contribution of these cells to maturing leaflets.