Quelques mots sur la régression capillaire, phnéomène crucial pour l'établissement des vaisseux sanguins (sans ça, pas d'artères, pas de veines, pas d'animaux avec des membres allongés)

Un phénomène absolument crucial, dans la morphogenèse des vaisseaux sanguins est la régression capillaire. Lorsqu'on regarde des artères jeunes, on constate qu'elles se détachent "spontanément" des capillaires qui leur sont immédiatement voisins. La photo ici à droite montre un marquage à l'isolectine B4 d'une rétine de souris, dans laquelle on remarque immédiatement une sorte "d'absence de vaisseaux capillaires" à côté des artères (marquage effecué par Ferdinand Lenoble, lorsqu'il était au Collège de France, dans le groupe d'Anne Eichmann, laboratoire de Pierre Corvol. (Visualisation avec une bino à fluorescence Leica)
Cette zone particulière, voisine des artères est en fait toujours visible, dans tous les échantillons. La photo ici à droite montre une image directe en microscopie optique (caméra Scion Corp couleur 12 bits, photo prise avec un tube optem zoomx12). On devine qu'il y a une zone "blanchâtre" autour des artères. Blanche : cela veut dire : qu'il y a moins de capillaires, moins de sang, et les vésicules d'acides gras y sont gonflées.
En utilisant un procédé d'imagerie qui consiste à intégrer le rouge, on peut montrer que la présence d'un vaisseau s'accompagne de façon concomitante d'une "absence" de capillaires dans le voisinage, associée à une augmentation de capillaires un peu plus loin. La photo de droite montre une zone cérébrale (embryon de poulet, environ 6 jours de développement, vue polaire), un zoom sur un vaisseau, et l'intégrale du rouge quand on s'éloigne du vaisseau. On remarque une déplétion puis un excès de rouge.
Même mesure en vue latérale, sur un autre embryon, un peu plus jeune. (Travaux faisant partie de la thèse de Alia Al-Kilani, et publiés dans PRE, voir publications).
Il y a quelques années, j'avais avancé l'idée que cette régression capillaire était un phénomène vital, à la fois pour la formation d'un vaisseau unique, et pour l'organisation globale de l'architecture. C'est parce que cette régression existe, que les artères sont séparées des veines, et peuvent s'entrelacer sans se croiser. A droite : image en microscopie électronqiue à balayage d'une vasculature typique (fond d'oeil, je crois) Photo P. Simoens, Universität Gent, Schoolo of veterinary science.
J'ai étudié avec mes étudiant, et avec Sylvie Lorthois, du laboratoire de mécanique des fluides de Toulouse, très finement le voisinage immédiat des artères. Nous avons montré par ombroscopie que ce voisinage subit un gonflement (ainsi qu'un cisaillement latéral axial dans le sens du vaisseau). A droite, image en ombroscopie d'une zone gonflée, au voisinage d'une très jeune artère. L'image classique à la loupe binoculaire, ne rend pas compte de fortes différences de pression, et donc de morphologie, autour des vaisseaux naissants.
Même région que précédemment, vue en moins gros plan
Le gonflement provoque un écrasement-détachement des capillaires, qui se regroupent un peu plus loin, pour former des veines exactement parallèles aux artères. A droite: schéma de l'effet de la régression capillaire : l'écrasement de la zone mitoyenne chasse les capillaires proches, qui sont disponibles pour former une veine mitoyenne d'une artère.
Nous avons mesuré in vivo, par tonométrie à balayage la dureté des régions physiques voisines des artères: les veines se forment là où c'est mou, en s'orientant dans le gradient de contrainte du tissu. la figure à droite montre des mesures d'amplitude de réponse à une pression exercée par un jet d'air. En vert la réponse à "un coup" loin d'une artère : grosse déformation, en violet, la réponse à un coup" juste à côté: faible déformation. C'est plus dur près des artères.
Image in vivo de la pointe de tonomètre volant à la surface de l'embryon,donnant une idée de comment sont effectuées ces expériences (mesure in vivo de la dureté des tissus par tonométrie à jet d'air à grande résolution). L'embryon est orienté verticalement sur l'image, tête en haut. On voit le sac vitellin autour, avec des vaisseaux naissants. On devient d'ailleurs que ce n'est pas du tout plat, et qu'il y a un micro-relief de déformations locales. (Effet d'ombroscopie due à un éclairage à 45°).
Images montrant le déplacement en survol de l'embryon, pour aller mesurer localement les propriétés visco-élastiques, sans contact (autre que le jet d'air, qui est quand même une sorte de contact). Les détails techniques sont dans le papier de Physical Review, Al-Kilani et al. During vertebrate development, arteries exert a morphological control on veins through physical factors 2008); ou sur ce site.
Mesure du gradient de dureté, lorsqu'on scanne perpendiculairement à une artère. La très jeune veine choisit son chemin entre deux un peu moins jeunes artères, elle a bien l'air d'être dans la région la plus molle.
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La citation de la page : "Combien de maris j'ai eus? Vous voulez dire : en dehors des miens?", Zsa Zsa Gabor.