Quelques idées récentes sur la formation des vaisseaux sanguin

La formation de la vasculature (veineuse et artérielle), n'est pas, comme on le croit souvent, une croissance de vaisseaux, mais un remplacement progressif de petits vaisseaux (les capillaires) par des vaisseaux moyens, gros etc. Ce processus de remplacement est lié aux forces exercéees par le liquide circulant sur les cellules de la paroi du vaisseau; ainsi, le processus de morphogenèsemorphogenèse, dans ce cas, est lié à la mécanique et à l'hydrodynamique des vaisseaux, et non essentiellement à de la biochimie.

Quelque chose comme "un gènegène du gros vaisseau" ou un "gène du petit vaisseau" n'existe pas, c'est l'écoulement qui promeut les petits en gros. En invoquant l'écoulement et le remplacement progressif des minuscules capillaires par de plus gros vaisseaux, on peut transposer la croissance des arbresarbres de type dendritique en physique (c'est-à-dire des problèmes comme la progression des éclairséclairs dans le ciel) sur le problème de la formation de la vasculature. Cette transposition signifie que, pour un scientifique, l'écriture mathématique du problème des éclairs dans le ciel ou celle de la croissance des vaisseaux sanguins sont extrêmement proches. Si on comprend un des problèmes, on a quasiment compris l'autre. La formation des vaisseaux est mathématiquement analogue à la propagation d'une étincelle, d'un éclair, le long d'un grillage de brins fins (analogue aux petits vaisseaux capillaires). Ce problème est lui-même voisin de la croissance d'arborescences métalliques, comme on peut les obtenir par électrolyse.

Voici un autre exemple, qui illustre la diversité de formes que ce type de phénomène peut produire.

En utilisant l'analogieanalogie entre tous ces systèmes, on peut construire une vasculature réaliste dans un cas simple comme celui du sac vitellinsac vitellin de l'embryonembryon de poulet. Le sac vitellin de l'embryon de poulet est une petite peau qui entoure le jaune, on peut la deviner même sur un oeuf de consommation courante, c'est un peu l'équivalent du placentaplacenta chez les mammifèresmammifères. Evidemment, l'oeuf que vous avez dans votre frigidaire ne développe pas de vaisseaux sanguins car il n'est pas fécondé.

Simulation de la formation de la vasculature du sac vitellin de l'embryon de poulet, les ovales noirs représentent schématiquement l'embryon. Les vaisseaux visibles ici (en noir) sont en fait des vaisseaux plus gros obtenus en élargissant les plus fins (non visibles) dans les directions où l'écoulement est plus fort.

En fait, ce mécanisme de formation est assez proche de la formation des rigoles dans le sablesable, à marée basse, sur les plages, qui donne des "vaisseaux" comme ceux de la figure suivante :