Soutenance de thèse de Batoul FARHAT

Résumé de la thèse Les défauts congénitaux de la valve mitrale comme le prolapsus de la valve mitrale sont associés à d’autres malformations du cœur. Un groupe des cellules endocardiques du canal atrioventriculaire subissent une transition endothélio-mésenchymateuse au jour embryonnaire E9.0 chez la souris et 4 semaines chez l’homme pour donner les progéniteurs de la valve, et ainsi les différents types cellulaires de la valve mitrale et la valve tricuspide. L’identité et le destin de ces cellules est inconnue. Le but de cette étude est d’identifier les cellules endocardiques du canal atrioventriculaire qui sont capable de subir la transition éndothélio-mésenchymateuse et de savoir si ces cellules sont multipotentes ou unipotentes, et donc sont déjà prédéterminés pour donner un type cellulaire valvulaire spécifique. Les canaux atrioventriculaires des embryons de souris ont été disséqués le jour E9.5 de gestation, après marquage génétique de ces cellules dans le cœur embryonnaires en utilisant le rapporteur Tie2crexRosa26Tdtomato. Les feuillets de la valve mitrale ont été disséqués des embryons au jour E16.5 et jour P0 (jour de la naissance) des cœurs de souris Tie2TDt. Cette approche a montré qu’il y a une population de cellules endocardiques qui expriment des gènes Pro-EMT et une autre population distincte des progénitures valvulaires prédéterminés pour donner un type cellulaire valvulaire spécifique (Fibroblastes, cellules musculaire lisses, chondrocytes, etc…) à E16.5 et à P0 dans la valve mitrale. Le marquage génétique des cellules endocardiques a été réalisé en utilisant les souris transgéniques CAGERT2+/- ; Brainbow+/- et l’induction du Cre a été effectué à dose minimale de tamoxifène, un jour avant la transition épithélio-mésenchymateuse (Jour E8.5 chez la souris). Une analyse statistique et probabilistique des cœurs marqués a été réalisée pour choisir les cœurs clonaux après comptage des fragments de chaque couleur dans les deux différents feuillets de la valve mitrale. Seulement les cœurs avec des clusters dans la valve qui dérivent d’une seule cellule endocardique marqué au jour E9.5 ont été considérés comme clonale et ainsi utilisé pour l’analyse clonale. On a observé différents comportements des clones dans les deux feuillets de la valve mitrale et différentes modes d’orientation des clones et de croissance (croissance orientée ou dispersée). En résumé, cette étude a bien montré l’hétérogénéité des cellules endocardiques, avec une population de progénitures déjà spécifié pour donner un type cellulaire valvulaire spécifiques et différentes contributions des clones de ces cellules endocardiques aux deux feuillets valvulaires en cours de maturation 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 (AVC) undergoes endothelial-to-mesenchymal transition (EndoMT) at embryonic day E9.0 in mice and 4 weeks in humans 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 (Tie2crexRosa26Tdtomato) mouse embryonic hearts. Mitral valve leaflets were further dissected from E16.5 and P0 Tie2Tdt mouse hearts. Single cell sequencing of FACS sorted tomato+ endocardial cells was then performed using the 10X Genomics technology. This approach uncovered a restricted population of pro-EMT endocardial cells and further distinct populations of valve progenitors giving rise to different cell types (i.e, fibroblast, smooth muscle cells,) in E16.5 and P0 mitral valve. 102 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 colored fragments. Only the hearts with cell clusters imaged in the valve leaflets that were likely derived from a single labelled endocardial cell at E8.5 were further considered in the clonal analysis. We observed different behavior of clones (dispersed or oriented growth within a specific valve leaflet). 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.