Analyse structurelle et fonctionnelle du système lymphatique du triton

Jan 30, 2024

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 6902 (2023) Citer cet article

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Les vertébrés compétents en matière de régénération, tels que les tritons et les salamandres, possèdent un système immunitaire adaptatif affaibli, caractérisé par de multiples connexions entre le système lymphatique et le système vasculaire sanguin appelés cœurs lymphatiques. Le rôle du système vasculaire lymphatique et de ces connexions lymphato-veineuses dans la régénération est inconnu. Nous avons utilisé in vivo une lymphangiographie proche infrarouge, une échographie ultra haute fréquence, une lymphangiographie micro-CT et une reconstruction informatique tridimensionnelle de coupes histologiques en série pour évaluer les territoires lymphatiques de Cynops pyrrhogaster. Nous avons utilisé notre modèle et la supermicrochirurgie pour montrer que les cœurs lymphatiques ne sont pas essentiels à la circulation lymphatique et à la régénération des membres. Au lieu de cela, les tritons possèdent un nouveau réseau intra-osseux de lymphatiques à l'intérieur de l'os exprimant VEGFR-3, LYVE-1 et CD-31. Cependant, nous n’avons pas pu montrer l’expression de Prox-1 par ces vaisseaux. Nous démontrons que la moelle osseuse du triton adulte fonctionne à la fois comme organe de drainage lymphatique et comme réservoir de graisse. Cette étude révèle les différences anatomiques fondamentales entre le système immunitaire des urodèles et des mammifères et fournit un modèle pour étudier les lymphatiques et la régénération.

Le système lymphatique est constitué d’un réseau de vaisseaux lymphatiques, de tissus lymphoïdes et d’organes lymphoïdes qui constituent une partie importante du système immunitaire des vertébrés. Les lymphatiques commencent comme des vaisseaux borgnes dans les tissus et forment un vaste réseau dans tout le corps, mais n'ont pas encore été identifiés dans l'épiderme, le cartilage ou les os sains. Tous les lymphatiques s'écoulent finalement dans la circulation sanguine par des connexions lymphatiques directes aux veines (lymphato-veineuses).

Le système lymphatique fonctionne en régulant l'environnement des cellules dans les tissus en contrôlant la disponibilité de liquide, de macromolécules et de globules blancs, formant ainsi un pont important entre les cellules, la matrice extracellulaire et le système vasculaire sanguin. Outre leur rôle traditionnellement reconnu dans le transport des fluides extracellulaires, des études récentes ont montré que les lymphatiques jouent également un rôle essentiel dans la cicatrisation des plaies, l'immunité, le métabolisme des graisses, les métastases cancéreuses, les maladies cardiovasculaires et métaboliques1,2,3,4,5,6. L’échec de la régénération du système vasculaire lymphatique suite à une blessure entraîne un lymphœdème, une maladie défigurante caractérisée par un gonflement progressif des membres, des dépôts de graisse et des infections répétées de cellulite qui touche plus de 200 millions de personnes dans le monde et n’a aucun remède connu7.

Malgré la littérature croissante sur l’importance du système lymphatique dans la cicatrisation des plaies et la maladie, le rôle du système lymphatique dans la régénération reste peu étudié. Une des principales raisons en est le manque de connaissances du système lymphatique chez les amphibiens urodèles (tritons et salamandres), largement considérés comme les meilleurs modèles de régénération des vertébrés en raison de leur capacité de régénération inégalée8. Une grande partie des connaissances actuelles sur les lymphatiques urodèles repose sur des études menées il y a plus d’un siècle et sur des hypothèses issues de la recherche sur les anoures (grenouilles et crapauds)9,10,11.

Le système lymphatique de l'urodèle est caractérisé par la présence de 8 à 23 paires de cœurs lymphatiques (LH) situés au niveau des connexions lymphaticoveineuses le long du corps, qui fonctionnent pour pomper la lymphe dans les veines et empêcher le reflux du sang dans les lymphatiques8,10,12. Les LH ne sont pas propres aux tritons. Les anoures comptent 2 à 5 paires, tandis que les reptiles et les oiseaux possèdent une paire qui disparaît chez la plupart des oiseaux au début de la période post-embryonnaire10. Les mammifères, en revanche, ne possèdent pas de LH ; le plexus veino-lymphatique initial qui se forme au cours du développement du sac lymphatique jugulaire a été décrit comme l'homologue vestigial de la LH13,14. Par conséquent, les mammifères post-embryonnaires n'ont qu'une seule paire de connexions lymphaticoveineuses communes à tous les tétrapodes situées autour de la jonction des canaux thoraciques et des veines sous-clavières. Ces différences anatomiques significatives dans la circulation lymphatique des vertébrés ont des implications significatives sur le fonctionnement du système lymphatique.