EMBRYOLOGIE CARDIAQUE

1. EMBRYOLOGIE CARDIAQUE Rte NasraouiWided Février 2011 Service de cardiologie Sahloul

2. Introduction • Le cœur 1er organe fonctionnel du fœtus • Le développement du cœur se fait entre la 3eme et la 8eme semaine de vie intra utérine IU (5 et 10 SA) • Importance de l’embryologie cardiaque pour La compréhension des cardiopathies congénitales

3. 1) Les stades initiaux du développementa) La formation du tube cardiaque primitif • Pendant les 2 premières semaines, les besoins métaboliques de l’embryon sont assurés par diffusion • Le cœur dérive du mésoderme → des amas cellulaires angioformateurs de chaque coté de la ligne primitive qui migrent vers la partie céphalique de l’embryon et se rejoignent en avant de la plaque neurale → formation de plexus vasculaire en fer à cheval = la plaque cardiogénique qui sera clivée en 2 couches: -dorsale somatopleure →péricarde -ventrale splanchnopleure→ myocarde

4. 1) Les stades initiaux du développementa) La formation du tube cardiaque primitif • L’ ébauche cardiaque : 2plaques latérales→ invagination → structures tubulaires repoussées en position cervicale puis thoracique • L’inflexion latérale de l’embryon → rapprochement des 2tubes puis fusion sur la ligne médiane →Tube cardiaque primitif attaché à la cavité péricardique (qui dérive du coelome) par le mésocarde dorsal

5. 1) Les stades initiaux du développementa) La formation du tube cardiaque primitif • En même temps épaississement du mésoderme du somatopleure et du splanchnopleure pour donner la gaine myoépicardique • L’endocarde et le myocarde seront séparés par une matrice extra cellulaire : La gelée cardiaque riche en Glycosaminoglycane • Fin de la formation du tube cardiaque primitif rectiligne « Staightheart tube » à j22-23 de la vie IU ou commencent les contractions cardiaques péristaltiques puis rythmées

6. Coupe transversale d’un embryon de 18 jours

7. Coupe transversale d’un embryon de 20 jours

8. Coupe transversale d’un embryon de 21 jours Mésocarde dorsal Le coelome qui formera les cavités péricardique, pleurale et péritonéale qui donnera le myocarde qui donnera le péricarde Tubes cardiaques primitifs

9. 24 jours Tube neural Formée de glycosaminoglycanes et de protéines Sépare myocarde et endocarde Tube cardiaque primitif

12. Le cœur devient en arrière et en position ventrale /SNC et la membrane buccopharyngée

13. 1) Les stades initiaux du développementb) La formation de la boucle cardiaque • Le tube cardiaque primitif subit des incurvations pour donner la boucle cardiaque qui comprend : - Oreillette primitive - VG primitif à partir de la partie proximale du segment ventriculaire = descendinglimb - VD primitif à partir de la partie distale du segment ventriculaire = ascendinglimb - Conus - Truncus • Ces éléments sont liés par des jonctions : • CAV • Foramen IV primitif • Sillon bulbo ventriculaire • Jonction conotruncale

14. 1) Les stades initiaux du développementb) La formation de la boucle cardiaque • Le tube cardiaque, impair et médian, est organisé selon un axe antéro-postérieur (ou céphalo-caudal). Les cavités veineuses et atriales occupent une position caudale, alors que les cavités ventriculaires et artérielles ont une position plus rostrale • La croissance du tube conduit à des mouvements de repli. Le tube se déforme d'abord en S puis subit une rotation selon l'axe céphalo-caudal. Il en résulte que le pôle veineux cardiaque occupe une position dorsale alors que le pôle artério-ventriculaire se place au niveau ventral.

15. Boucle initiale « Early looping »

17. Boucle tardive « Late looping » complétion : convergence des voies d’admission et d’éjéction

18. Phase d’insertion « Wedging » segment d’éjection entre OD et OG Jonction interventriculaire

19. Formation de la boucle cardiaque 8 somites ≈ 22 jours 11 somites ≈ 23 jours 16 somites ≈ 24 jours

20. A partir du tube cardiaque primitif

21. Formation de la boucle cardiaque

22. 2) La chronologie globale du développement cardiaque • Début de 4eme semaine de vie IU et fin 8eme: morphologie définitive

23. 4 ème semaine : j 22-23→j 28 • Début de développement des ventricules • Début de la circulation sanguine en série • Début de la séptation cardiaque • Début de formation des veines systémiques • Début de formation des arcs aortiques

24. 4 ème semaine : j 22-23→j 28 → Truncus au dessus du VD et l’auricule droit à gauche de la portion ascendante du tube cardiaque (juxtaposition gauche des auricules) et la pointe du cœur est à droite → L’arrêt du développement à ce stade • VU • VDDI • Atrésie tricuspide • +/- Dextrocardie

25. 5 ème semaine : j 29→ j 35 • Poursuite du développement ventriculaire et séptation inter ventriculaire • Différenciation des VAV et début de cloisonnement inter AV • Absorption du conus sous aortique → les gros vx avec leurs rapports définitifs entre eux et avec les VAV • Séptation de AO et AP • Les arcs aortiques continuent leurs maturations

26. 5 ème semaine : j 29→ j 35 → A ce stade • le VD et la partie droite de l’oreillette commune communiquent par la valve tricuspide • La pointe du cœur à gauche : Lévocardie • La circulation en parallèle • La séptation presque achevée • Foramen inter V patent

27. 6 ème et 7 ème semaines • Fin de la séptation ventriculaire • Fin du développement des arcs aortiques

28. 3) Développement des ventriculesa) j 31 - j 35 • Après la formation de la boucle, l’oreillette est connectée au futur VG : segment proximal et la voie d’éjection est connectée au futur VD : segment distal • La convergence de ces segments nécessaire pour la séptation et l’alignement • Formation d’un anneau dans le plan sagittal qui marque la future jonction IV en délimitant le foramen IV primitif • L’anneau de la jonction AV se forme dans un plan frontal • La partie gauche se développe plus rapidement que la droite • Le VG encastré entre les O en arrière et le futur VD à droite • Le futur VD est relié au futur VG à gauche et au segment d’éjection en avant et en haut

30. 3) Développement des ventriculesa) j 35 - j 39 • Croissance importante des ventricules stt droit • Croissance de l’anneau frontal à droite et en arrière pour former à j42 – 44 la jonction AV droite définitive

31. 3) Développement des ventriculesa) j 42 - j 44 • Stade de formation des valves AV et semi lunaires d’où la séparation des flux sanguin qui deviennent parallèles • L’expansion vers la dte de la partie post de la petite courbure → migration apparente vers la gche du septum musculaire→ OD et VD seront connectés • Migration du segment d’éjection entre OD et OG : Insertion = Wedging avec migration à gauche de la partie antérieure du SIV et de la partie sous AO de la région conotruncale • La région conotruncale vient alors au dessus du futur VG : incorporation de la zone sous AO au futur VG (absorption du conus sous aortique)

33. 3) Développement des ventriculesa) j 45 - j 56 • Fin de la séptation • Une CIV peut persister au niveau du septum membraneux qui disparaît à la fin de la 8 ème semaine • Différenciation du tissu conductif • Incorporation complète du conus sous AO au VG • Le septum séparant les 2 chambres d’admission dérive de la jonction IV primitive • La séptation s’ achève par la fusion du septum séparant les 2 CC avec la crête anterosuperieure du septum musculaire • Le stade final de la séptation est la formation du septum membraneux qui ferme la communication entre la voie sous aortique et le VD

34. 4) Le développement du canal atrioventriculairea) Le CAV • Les coussinets ou bourgeons endocardiques (des épaississements localisés de la gelée cardiaque) se développe uniquement au niveau : • CAV : développement longitudinal • Conotruncus : développement à droite et à gauche → Les bourgeons du CAV 4 : • 1 ventral: postéro inferieur • 1 dorsal : antéro supérieur • 2 latéraux plus petits droit et gauche Ces bourgeons vont se rapprocher puis fusionner pour diviser le CAV en 2 orifices droit et gauche

36. Le CAV se draine principalement au niveau du VG

38. Développements des coussinets ou bourgeons endocardiques permettant la fermeture du canal atrioventriculaire

39. Fusion des bourgeons et division du CAV en 2 orifices droit et gauche

40. Fusion des bourgeons et division du CAV en 2 orifices droit et gauche

43. 4) Le développement du canal atrioventriculaireb) Les VAV • Entre 5-8 semaines • Valve tricuspide : complexe • 2 phases : développement de la jonction AV droite et formation des feuillets valvulaires et de l’appareil sous valvulaire • Origine purement musculaire à partir de : - CAV en arrière - Crète du SIV en dedans - Petite courbure en dehors • Valve mitrale : plus simple à partir des coussinet endocardiques et du myocarde ventriculaire

44. 5) Le développement des oreillettes • L’oreillette primitive apparaît à j 22-24 à la partie haute et postérieure du ventricule primitif • Le sinus veineux communique avec l’oreillette primitive par un orifice médian qui se dirige à droite • 2 valves veineuses droite et gauche régressent et ne persiste que la partie inferieure de la valve droite qui forme • la valve d’Eustachi autour de l’orifice de la VCI • La valve de Thebesius autour de l’orifice du sinus coronaire • La corne gche du sinus veineux involue → sinus coronaire • La corne droite s’élargie et s’incorpore dans l’OD pour donner la partie postérieure lisse de OD alors que la partie trabéculée auricule provient de O primitive • La veine pulmonaire commune à partir d’un bourgeon du sinus veineux qui donne également le septum primum

45. 5) Le développement des oreillettes La séptation auriculaire • SP : provenant du sinus veineux, croit de bas en haut en continuité avec la paroi gauche de la VCI • OP : orifice formé par la concavité du SP en haut et en arrière et les bourgeons du CAV en bas et en avant. Il sera fermé par les bourgeons endocardiques lors de la séptation du CAV • OS : espace au dessus du bord libre du SP à la fin de sa croissance • SS : se forme quand le sinus veineux et la veine pulmonaire commune sont incorporés dans les oreillettes . C’est une structure musculaire à bord libre concave qui descend à droite du SP • FO : fente entre les bords libres des 2 septa qui s’accoleront après la naissance

46. La séptation auriculaire

47. La séptation auriculaire Ostiumprimum

48. Ostiumsecundum SEPTUM PRIMUM SEPTUM SECUNDUM

49. Pendant la vie intra-utérine, le sang peut passer de l'atrium droit à l'atrium gauche via le foramen ovale

50. Les modifications de la pression sanguine après la naissance conduisent à l'apposition des septaprimum et secundum fermant ainsi la communication entre les deux atriums.