Sur les Structures Differenciees par FEctoderme de Batracien apres

/. Embryo!, cxp. Morph., Vol. 11, Part 4, pp. 649-657, December 1963
Printed in Great Britain
Sur les Structures Differenciees par FEctoderme de
Batracien apres Irradiation aux Rayons
X
par MME. M. REYSS-BRION1
Laboratoire d''Embryologie experimentale du College de France et du CNRS.
(Directeur: Professeur Et. Wolff)
AVEC UNE PLANCHE
L'ECTODERME n'est capable de reagir a l'action des inducteurs que pendant
un laps
de temps assez court et bien determine. Waddington (1938) a de-
nomme 'competence', cette reactivite de l'ectoderme caracterisque d'un stade
du developpement embryonnaire.
L'evolution de
la competence ectodermique dans le temps a ete etudiee par
de nombreux auteurs (Lehmann, 1929; Machemer, 1932; Holtfreter, 1938;
Gallera, 1952). Plus recemment, Nieuwkoop (1958)
a fait une etude tres
complete, tant quantitative que qualitative, de
la disparition progressive des
structures cephaliques dans l'ectoderme vieilli. II a precise les stades du de-
veloppement auxquels le feuillet ectodermique n'est plus susceptible de reagir et
a montre que l'aptitude
a former des structures rhombencephaliques persiste
plus longtemps que celle
a former des structures archencephaliques.
II nous
a semble qu'il serait interessant de connaitre les variations de la
reactivite de l'ectoderme, non seulement dans le temps, mais aussi apres des
traitements susceptibles
de modifier les structures cellulaires. C'est pourquoi
nous avons repris ces recherches
en utilisant un agent teratogene: les rayons
X,
et en elargissant notre etude aux structures spinocaudales.
MATERIEL ET TECHNIQUES
Nous avons opere sur de jeunes gastrulas de Pleurodeles et d'Axolotls.
(Stade
8 a et b de Gallien et Durocher pour le Pleurodele. Stade 10-10^ de
Harrison pour FAxolotl.) Ces oeufs reagissent de facon identique a une meme
dose de rayonnement. Comme agent teratogene, nous avons utilise les rayons
X.En effet, nous avons demontre precedemment qu'une irradiation aux rayons
X
de 1170 r. supprime la reactivite de l'ectoderme aux stimulus inducteurs
(Wolff et Reyss-Brion, 1957). Nous avons pense qu'une diminution progressive
de
la dose de rayonnement apporterait des renseignements interessants sur la
facon dont la reactivite decroit.
1 Author's address: Laboratoire d'Embryologie experimentale, College
de France, 49 bis,
Avenue de
la Belle Gabrielle, Nogent-sur-Marne, France.

650MME. M. REYSS-BRION
La technique d'irradiation est la suivante: les oeufs degangues sont places
dans une petite chambre cylindrique, a demi obturee par une lamelle de rho-
doid mince, et remplie d'eau pure. L'ensemble est pose sur un plateau dont on
peut regler la hauteur, et amene devant une source horizontale de rayons X.
L'oeuf est done traverse lateralement par les rayons. Ceux-ci sont canalises par
un localisateur dont la section est circulaire. En obturant, par un ecran de
plomb, la moitie superieure ou inferieure de ce cercle, il est possible de proteger
la moitie superieure ou inferieure de l'oeuf qu'on expose au rayonnement.
Un dispositif de prisme permet de verifier que l'oeuf ne
s'est pas deplace pendant
l'irradiation (Fig. 1).M
Ray. X-»O
V////JI i /11 ii 11 n\
TEXT-FIG. 1. Dispositif d'irradiation. L'oeuf (O) est place dans un
microaquarium (M), pose sur un plateau (P) a hauteur reglable. Les
rayons X sont canalises par un localisateur
(L). Une lamelle de plomb
(1) sert a obturer la moitie superieure ou inferieure de rorifice et
permet d'irradier separement la moitie superieure ou inferieure de
l'oeuf.
Nous avons utilise des doses de rayons X variant entre 1050 et 150 r. Dans
un lot d'oeufs, nous avons irradie la calotte ectodermique en protegeant par un
cache de plomb le pole vegetatif et la levre blastoporale dorsale. Dans un autre
lot, l'oeuf est irradie in toto, ceci afin d'etre sur d'irradier toutes les cellules
ectodermiques. Nous avons, par ailleurs, verifie qu'une irradiation de 1050 r.
de la levre blastoporale dorsale, ne modifie pas son pouvoir inducteur. Les
embryons sont eleves de 4 a 10
jours, puis fixes. Par suite d'un dereglement des
appareils de mesure, les doses de rayons X indiquees dans mes publications
anterieures sont inferieures a celles indiquees ici.
RESULTATS
J'ai irradie 371 jeunes gastrulas: dans 212 cas j'ai irradie uniquement la
calotte ectodermique et dans 159 cas l'oeuf ete irradie in toto. Dans la pre-
miere serie 130 survivent (66%) et dans la deuxieme 90 seulement (56%).

L'ECTODERME DE BATRACIEN APRES IRRADIATION 651
J'ai condense dans le tableau les resultats obtenus dans ces deux groupes.
On voit que les differentes structures disparaissent dans le meme ordre, mais
que les pourcentages de cas positifs sont plus eleves dans le groupe des irra-
diations localisees, surtout en ce qui concerne les organes des sens. J'attribue
cela a une survie meilleure dans ce groupe. Dans l'expose des resultats, je ne
dissocierai pas ceux concernant une irradiation totale de l'oeuf de ceux obtenus
apres une irradiation partielle. Pour apprecier les differences, il suffira de se
reporter au Tableau 1.
Voici ce qu'on obtient:
Apres une irradiation de 1050 r., les formations archencephaliques et deute-
rencephaliques sont completement absentes. Au niveau de la moelle, on trouve
quelques cellules neuroides plus ou moins dispersees dans 10 cas sur
41 (24,5 %),
de la chorde dans 18 cas (44%) et des somites dans 17 cas (41,5%).
Apres une irradiation de 800 r., on trouve des formations archencephaliques
dans 11 cas seulement sur 39 (25%). Elles sont extremement reduites et gene-
ralement representees par une petite vesicule cerebrale isolee ou un amas de
cellules a aspect ganglionnaire. Le deuterencephale est absent. La moelle est
presente dans tous les cas, la chorde et les somites egalement.
Apres une irradiation de 550 r., les formations archencephaliques sont pre-
sentes dans 44 cas sur 73 (60%) mais elles sont toujours peu developpees et
atypiques (totalement depourvues d'organes des sens). Le deuterencephale
semble absent. La moelle, la chorde et les somites sont presque normaux dans
tous les cas.
Apres une irradiation de 300 r., les formations archencephaliques restent
atypiques dans 10 cas sur 29 (34,5%); mais sont typiques dans 17 cas (59%).
On peut alors identifier du diencephale accompagne de vesicules optiques
souvent rudimentaires et encore reliees au cerveau. Le deuterencephale est
present dans 7 cas sur 21 (33,5%) mais sa structure est tres aberrante et il n'est
accompagne d'otocystes que dans 1 cas. La moelle, les somites et la chorde
sont presents dans 100% des cas.
Ce n'est
qiCapres une tresfaible irradiation: 150 r., que des formations archen-
cephaliques vraiment importantes se differencient. Elles sont typiques dans 33
cas sur 38 (87%) et atypiques dans 5 cas seulement (13%).
Les formations deuterencephaliques sont egalement representees dans 24
cas (63%) et sont accompagnees de vesicules auditives dans 13 cas (34%). La
moelle, les somites et la chorde sont normaux dans tous les cas.
J'ai schematise sur les Figs. 2 et 3 les cas les plus frequemment obtenus.
Chaque schema a ete decalque sur une photo, les dimensions des differenciations
indiquees sont done exactes. Pour une meme dose de rayons X, les 3 coupes
successives proviennent d'un meme embryon.
Les differentes structures obtenues ont ete difficiles a identifier car les embry-
ons meurent precocement dans certains groupes, e'est le cas des embryons
irradies aux fortes doses et celui des embryons irradies in toto. Au moment

Irradiations
du pole sup.
Irradiations
totales
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L'ECTODERME DE BATRACIEN APRES IRRADIATION653
de la fixation, les structures nerveuses ne sont pas toutes bien differenciees.
Afin d'obtenir une meilleure survie et une identification plus complete des
organes, nous avons utilise la technique des greffes en parabiose (Burns, 1925),
Niveau
cerveau anterieurNiveau
cerveau posterieurNiveau moelle
TEXT-FIG. 2
Systeme nerveux.Chorde.Somites.
Tube
digestif.
modifiee par Gallien (1957). Ce dernier auteur eut l'idee ingenieuse d'associer
en parabiose un embryon sain a un embryon malforme. De cette facon, le
premier subvient aux besoins du second, et on peut conserver ainsi des em-
bryons qui auraient ete incapables de survivre seuls. Les embryons sont
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