Etude des bases cellulaires du développement et de la régénération cardiaque par une approche d'imagerie in vivo – liveheart

Le développement du coeur se fait alors qu'il est déjà fonctionel et actif pour pomper le sang. La formation du coeur et sa contraction nécessitent une coordination dynamique entre les forces mécaniques et la morphogenèse des tissus. Fait important, chez l'adulte, une maladie cardiaque ou un infarctus du myocarde peuvent, parfois très brusquement, modifier contractilité cardiaque et la composition cellulaire du coeur. Comment les paramètres mécaniques, dont les forces hémodynamiques, sont elles impliquées dans les maladies cardiovasculaires est actuellement intensivement étudiés. Alors que le coeur de mammifère subit principalement la réparation fibrotique, des animaux tels que le poisson zèbre régénérent leur coeur complètement, et ce, indépendamment du type de blessures. Le fait récemment accepté que les cardiomyocytes peuvent également proliférer dans les mammifères adultes, y compris les humains, même si la régénération est limitée, il est particulièrement important de comprendre comment les forces mécaniques déduire la régénération cardiaque chez les espèces à haute capacité de régénération.

Pour atteindre une description complète des propriétés d'organisation de différents types cellulaire cardiaques au cours du développement et de la régénération dans un organe aussi dynamique que le cœur, nous visons à étudier la valve et la formation épicardique basée sur une analyse quantitative des paramètres biologiques et physiques fonctionnant aux étapes clés des cardiogenèse. Notre approche multidisciplinaire exigera une expertise en biologie, en biomécanique, en l'optique et en traitement du signal. Nous proposons de développer la microscopie à haute résolution temporel et optiques approches pour collecter des propriétés biomécaniques de la dynamique moléculaire, cellulaire et tissulaire sous-jacents développement du cœur embryonnaire et adulte. Ce sera effectuée en visualisant coeurs poisson zèbre embryonnaires et adultes, avec un accent particulier sur la formation et la vanne épicarde. Pour la première fois, nous allons rassembler des données à différentes échelles de construire une analyse quantitative et quantitative des processus morphogénétiques de valve cardiaque et le développement de l'épicarde à l'échelle cellulaire. Cette analyse nous permettra également de tester les propriétés biomécaniques de la soupape de régénération par rapport à la valve normale. Un avantage important de notre analyse en direct d'imagerie sera qu'elle permettra les caractéristiques quantitatives observées in vivo d'être contestée en utilisant des modèles cardiaques silico que nous allons développer afin de tester la qualité de la fonction cardiaque avant et après la régénération.