Cilia and heart morphogenesis

Cils et morphogenèse cardiaque

Nicolas Diguet (1, 2) , Sigolène Meilhac (1, 2)

1 Département de Biologie du Développement et Cellules souches - Department of Developmental and Stem Cell Biology
2 BGMCD - Bases Génétiques, Moléculaires et Cellulaires du Développement

After the seminal discovery in 2000 that primary cilia are functional organelles which are essential for embryonic development, several mouse models of ciliopathies have been generated. The heart is frequently affected, with a large spectrum of malformations. The cilia of the node are required early in development in the determination of the left/right laterality of the embryo, which has secondary consequences on the formation of the heart. Thus, abnormal looping of the heart is a recurrent phenotype in models of ciliopathies. However, the function of primary cilia in cardiac cells remains poorly understood. Receptors such as polycystins or hedgehog receptors are usually localized in the primary cilium, raising the possibility that these signalling pathways, which are important for the septation and the growth of the heart, are transduced in primary cilia of cardiac cells. Knowledge of the roles of primary cilia at different steps of heart development and in different cardiac cell types will be essential to better understand the origin of human cardiopathies associated with ciliopathies.

Après la mise en évidence fondamentale en 2000 des cils primaires comme organites fonctionnels et essentiels au développement embryonnaire, de nombreux modèles murins de ciliopathies ont été générés. Dans ces modèles, le cœur est fréquemment affecté, avec un large spectre de malformations. Les cils du nœud sont requis à un stade précoce du développement pour la détermination de la latéralité droite/gauche de l’embryon, avec des conséquences secondaires sur la formation du cœur. Ainsi, une courbure anormale du cœur est un phénotype récurrent dans les modèles de ciliopathies. Cependant, la fonction des cils primaires dans les cellules cardiaques reste mal comprise. Des récepteurs, tels que les polycystines ou les récepteurs de la voie Hedgehog, sont habituellement localisés dans les cils primaires. Ceci permet d’envisager la possibilité que la transduction de ces voies de signalisation, qui sont importantes pour le cloisonnement et la croissance du cœur, ait lieu dans les cils primaires de cellules cardiaques. La connaissance du rôle des cils primaires à plusieurs étapes de la formation du cœur, et dans différents types cellulaires cardiaques, est essentielle pour comprendre l’origine des cardiopathies humaines associées à des ciliopathies.

Domaines: Biologie du développement

Nicolas Diguet, Sigolène Meilhac. Cils et morphogenèse cardiaque. Médecine/Sciences, 2014, 30 (11), pp.996-1003. ⟨10.1051/medsci/20143011014⟩. ⟨pasteur-03258635⟩