Diapositive 1

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1/Nous verrons dans un premier temps les différents outils qui ont permis de
déterminer les molécules de signalisation et les facteurs de transcription. Ces
molécules et facteurs interviennent dans ce dialogue entre l’ecto-mésenchyme et
l’épithélium oral et sont à l’origine des inductions instructives et permissives. Mais
voyons tout d’abord ces deux types d’inductions.

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2/Il y a en effet 2 différents types d’inductions : les inductions instructives et les
inductions permissives.
…..Rectangle rouge sur la diapositive. Le facteur inducteur permissif ne modifie
pas l’engagement tissulaire mais permet au tissu de s’engager dans la voie où il
aurait dû s’engager.
Au contraire, dans l’induction instructive, en présence d’un signal inducteur, il y a
modification de l’engagement du tissu compétent. Ce signal peut revêtir différentes
formes. Il peut provenir soit :
…. Rectangle vert sur la diapositive.…. . D’une molécule diffusible (on
parlera de champ morphogénique), on parle alors de gradient de concentration de
morphogène : en fonction du gradient de concentration de ce morphogène il y aura
un engagement différent du tissu compétent.
….. Rectangle bleu sur la diapositive. D’un contact intercellulaire…dans la
zone de contact entre tissu inducteur et tissu compétent, le tissu compétent
s'engage dans une voie différente de celle qu'il aurait pris normalement.
. Enfin, ce signal inducteur peut également provenir de molécules
exprimées et piégées au sein d’une matrice ou d’une structure telle une membrane
basale.
Pour juger si l’induction se fait par contact direct cellulaire ou grâce à une molécule
diffusible, on utilise un filtre entre le tissu inducteur et le tissu induit (compétent).

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3/La connaissance des molécules de signalisation et des facteurs de transcription a
été permise par les outils de la biologie moléculaire. Trois techniques ont été
principalement utilisées
. Réactions immunologiques anticorps /antigènes qui permettent de localiser
l’expression des protéines sur différents plan de coupes.
. Hybridation in-situ (sondes avec lesquelles on peut localiser les ARNs des
protéines
. L’Utilisation de technique de mutagenèse et de transgenèse permettent
d’obtenir des animaux déficients en des gènes sélectionnés ou encore activés d’une
façon temporaire ou locale. Ceci permet entre autre d’évaluer l’importance des
différents facteurs précédemment mis en évidence et de hiérarchiser ces éléments.
. Les billes imbibées de molécules de signalisation permettent de visualiser si
localement une molécule entraîne l’expression ou l’inhibition d’un facteur de
transcription et/ou d’autres molécules de signalisation. On peut ainsi déterminer des
cascades d’activation et d’inhibition.
(encadré rouge) Dans les expériences de dissociation/réassociation que je vous ai
présenté, on ne peut pas connaître la nature du facteur inducteur.
(encadré bleu) Maintenant, si on remplace l’épithélium par une bille imbibée d’une
molécule précédemment identifiée sur coupe par hybridation in situ, alors on pourra
déterminer si cette molécule induit une réaction au niveau du tissu compétent.

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4/ Illustration de la méthode des billes imbibées pour montrer : (1) l’induction de BMP4 sur
l’écto-mésenchyme du premier Arc pharyngé (2) d’établir la chronologie d ’expression entre
Msx 1, BMP 4 et Lef 1 au sein de cet ecto-mésenchyme.
1ère étape (non montré sur cette diapo) : Identification de BMP4 au niveau épithélial du
premier arc pharyngé d’un animal sauvage à E 11.5 par Hybridation in situ…BMP4 est
exprimé au niveau épithélial
2ème étape (case A): Détermination de l’expression de BMP4 au niveau de l’écto-
mésenchyme du premier arc pharyngé d’un animal sauvage à E 11.5….pour cette
identification, on met une bille imbibée de BMP4 en contact de l’écto-mésenchyme du
premier Arc pharyngé… si BMP4 s’exprime au niveau de cet ecto-mésenchyme …alors par
hybridation in situ et après coloration, le tissu devient bleu….C’est ce qui est observé sur les
différentes expérimentations .. … En G , vous avez le contrôle, avec une bille imbibée de
sérum albumine (SA) le tissu ne se colore pas.
3ème étape (Case B) En refaisant la même expérience mais en utilisant un ecto-mésenchyme
provenant d’un animal transgénique Msx1-/- déficient en Msx1-/- (n’exprimant donc pas
Msx1), on voit que BMP4 n’est pas exprimé…seule la bille est colorée en bleu… Donc Msx1
est intermédiaire entre BMP4 de l’épithélium oral et BMP4 ecto-mésenchymateux.
4ème étape (case E) Détermination de l’expression de Lef-1 au niveau de l’écto-mésenchyme
du premier arc pharyngé d’un animal sauvage à E 11.5….de la même façon, on met une bille
imbibée de BMP4 en contact de l’écto-mésenchyme du premier Arc … si Lef-1 s’exprime au
niveau de cet ecto-mésenchyme …alors par hybridation in situ et après coloration, le tissu
devient bleu….C’est ce qui est observé sur les différentes expérimentations .. … En H, vous
avez le contrôle, avec une bille imbibée de sérum albumine (SA) le tissu ne se colore pas.
5ème étape (Case F) Par contre et à la différence de ce qui a été observé case B, en utilisant
un ecto-mésenchyme provenant d’un animal transgénique Msx1-/- déficient en Msx1-/-
(n’exprimant donc pas Msx1), on voit qu’une bille de BMP4 induit l’expression de lef-1 au
niveau de cet ecto-mésenchyme … Donc BMP4 active directement Lef-1 sans l’intermédiaire
de Msx1.
La cascade d’induction entre Msx 1, BMP 4 et Lef1 est celle que vous avez sur le
schéma de droite : BMP4, au niveau de l’épithélium oral induit BMP4 au niveau de l’ecto-
mésenchyme par l’intermédiaire de Msx1. Par contre, BMP4 au niveau de l’ecto-
mésenchyme induit directement Lef 1.

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5/ Grâce à cette méthodologie et à l’utilisation d’animaux transgéniques, des
cascades d’activation ont pu être découvertes et les principales modifications
histologiques décrites précédemment comprises. Le plan pour décrire ces
modifications est présenté en trois grandes parties. La première qui est difficilement
séparable de l’odontogenèse proprement dite est la régionalisation du 1er Arc
pharyngé. La seconde qui marque véritablement le début de l’odontogenèse est
appelée stade d’initiation et recouvre d’une part la détermination du site et d’autre
part la détermination de l’identité dentaire. Enfin, dans une troisième partie, seront
décrites les structures et les facteurs qui conduisent à l’expression d’une
morphologie. Les phénomènes de différenciation feront l’objet d’autres cours