Des chercheurs ont observé comment les cellules se déplacent et se fixent les unes aux autres au cours du développement précoce d'un embryon de caille. Crédit : Université du Queensland
Des chercheurs de l’Université du Queensland ont utilisé l’imagerie en temps réel sur des embryons de caille pour étudier le développement cardiaque et neuronal, offrant ainsi des avancées potentielles dans la compréhension des malformations congénitales.
Des chercheurs de l'Université du Queensland ont pour la première fois capturé des images et des vidéos en temps réel du développement embryonnaire précoce pour mieux comprendre les malformations congénitales.
La Dre Melanie White et la Dre Yanina Alvarez de l'Institut de bioscience moléculaire de l'UQ ont utilisé des œufs de caille pour comprendre comment les cellules commencent à former des tissus tels que le cœur, le cerveau et la moelle épinière.
Le Dr White a déclaré que les malformations congénitales affectent 3 % des bébés australiens, les malformations cardiaques étant les plus courantes, suivies des malformations du tube neural.
Protrusions cellulaires bilatérales en contact lors de la fermeture du tube neural. Crédit : Université du Queensland
« Étant donné que les cailles grandissent dans un œuf, elles sont très accessibles à l'imagerie et leur développement précoce est très similaire à celui d'un humain au moment où l'embryon s'implante dans l'utérus », a déclaré le Dr White.
« Pour la première fois, nous avons vu des images haute résolution et en temps réel de processus de développement précoce importants.
« Jusqu’à présent, la plupart de nos connaissances sur le développement post-implantation provenaient d’études sur des lames statiques, à des moments fixes dans le temps. »
Étude de la dynamique cellulaire avec des protéines fluorescentes
Les chercheurs de l'IMB ont généré des cailles avec une protéine fluorescente pour révéler la structure, appelée cytosquelette d'actine, qui donne forme aux cellules et facilite le mouvement.
« Lorsque les cellules migrent au cours du développement précoce, elles forment des protubérances appelées lamellipodes et des bras semblables à des filopodes qui s'étendent et s'agrippent aux surfaces, ce qui permet aux cellules de ramper ou d'atteindre d'autres cellules pour les rapprocher », a déclaré le Dr White.
Série chronologique des filopodes cardiaques. Crédit : Université du Queensland
Visualisation du développement du cœur et du système nerveux
« Nous avons pu imager les filopodes des cellules souches cardiaques au plus profond de l'embryon au moment où ils entraient en contact pour la première fois en faisant saillie et en s'agrippant à leur environnement et les uns aux autres pour former le cœur précoce.
« C'est la première fois que quelqu'un parvient à capturer le cytosquelette d'actine de la cellule facilitant ce contact en imagerie en direct. »
Les chercheurs ont également photographié les bords ouverts du tube neural et sa « fermeture éclair » pour commencer à former le cerveau et la moelle épinière.
« Nous avons vu comment les cellules parvenaient à traverser le tube neural ouvert avec leurs protubérances pour entrer en contact avec le côté opposé – plus les cellules formaient de protubérances, plus le tube se refermait rapidement », a déclaré le Dr White.
Implications potentielles pour la recherche sur les malformations congénitales
« Si ce processus se déroule mal ou est perturbé et que le tube ne se ferme pas correctement au cours de la quatrième semaine de développement humain, l'embryon présentera des malformations du cerveau et de la moelle épinière.
« Notre objectif est de trouver des protéines ou des gènes qui pourront être ciblés à l’avenir ou utilisés pour le dépistage de malformations congénitales.
Dr. Melanie White UQ. Crédit : Université du Queensland
« Nous sommes très enthousiasmés par les possibilités qu’offre désormais ce nouveau modèle de caille pour étudier le développement en temps réel. »
La recherche a été publiée dans le Journal de biologie cellulaire par une équipe comprenant Marise van der Spuy et Jian Xiong Wang de l'Institut de biosciences moléculaires de l'UQ.
