Comportement en culture in vitro des

J. Embryol. exp. Morph., Vol. 12, Part 3, pp. 391-405, September 1964
Printed in Great Britain
Comportement en culture in vitro des £bauches
dentaires de rongeurs pr£lev6es aux stades
de pr6diff6renciation
par M.
POURTOIS 1
Universite Libre de Bruxelles, Laboratoire d"Embryologie
de la Faculte de Medecine
AVEC DEUX PLANCHES
Dfts 1936, Glasstone a montre que des bourgeons dentaires de Mammiferes,
preleves a des stades precoces, peuvent modeler in vitro toutes les cuspides et les
sillons de la dent adulte, c'est a dire les details caracteristiques de leur morphologie definitive.
Parallelement a ces capacites de morphodifferenciation, les etudes du meme
auteur mettent en evidence des aptitudes de differentiation cytologique susceptibles de realiser la croissance des odontoblastes et la formation de la dentine
in vitro, ainsi que la production d'email en greffe chorio-allantoidienne.
Suivant les precisions encore recemment apportees par Glasstone (1963), la
plupart de ces proprietes genetiques des bourgeons dentaires sont acquises chez
l'embryon de Souris, des l'apparition des bandelettes epitheliales qui donneront
naissance aux incisives et aux premieres molaires. II faut done reporter avant
12 jours, chez cet embryon, la periode preparatoire pendant laquelle des proprietes
odontogenes se localisent dans certains secteurs des feuillets bordant la fente
stomodeale.
Or, pendant cette periode, l'une des transformations les plus remarquables de
cette region, est la mise en place des elements anterieurs de la crete neurale du
trijumeau dont on peut etudier la topographie grace aux particularites histochimiques de ses cellules (Milaire, 1959; Pourtois, 1961). Leur analyse nous a
permis d'etendre a un Mammifere les conclusions que Sellman (1946) avait
tirees de ses travaux sur PAxolotl. Nous avons ainsi prete a la crete neurale le
role d'inducteur des lames dentaires et attribue une origine mesectoblastique a
la pulpe des dents.
Nos observations comportaient notamment une etude topographique des
zones riches en ARN chez l'embryon de Souris, avant la formation des lames
dentaires. II nous est apparu ensuite qu'elles devaient etre completees; d'abord
1
Adresse de Vauteur: Laboratoire d'Anatomie et d'Embryologie, Faculte de Medecine de
l'Universite, 97 Rue aux Laines, Bruxelles, Belgique.
392
M. POURTOIS
par l'examen de certains stades qui permettraient de suivre plus exactement la
migration mesectoblastique et la predifferenciation des bourgeons dentaires,
ensuite, par une etude experimental dans laquelle ces zones presomptives
seraient cultivees in vitro en partant de stades anterieurs a ceux qui ont ete utilises
precedemment par Glasstone.
MATERIEL ET TECHNIQUES
Trente-cinq embryons de Souris de 8^ jours a 12 jours et 4 embryons de Rat de
11 jours ont fourni 98 explants mis en culture. Les fragments tissulaires, preleves
B
FIG. 1. Representation schematique des divers types de dissections operees sur
des embryons ages de moins de 10 jours.
Culture des ebauches dentaires
393
par microdissection dans le liquide de Tyrode, comportaient au depart soit des
zones presomptives de bourgeons dentaires superieurs ou inferieurs (Figure 2),
soit ces memes zones associees a des fragments de feuillets voisins; epiblastiques,
endoblastiques, mesoblastiques ou mesectoblastiques (Figure 1).
Les cultures sont faites en coagulum mince sur lamelle de verre et maintenues
a 37°C. soit en goutte pendante (double lamelle de Maximow, en saliere hermetiquement scellee et saturee de vapeur d'eau), soit en 'roller tube'. Des repiquages pratiques tous les trois ou quatre jours ont permis d'eliminer un exces
de croissance fibroblastique et de maintenir le developpement in vitro de 3 a 24
jours selon les cas.
FIG. 2. Representation schematique du type de prelevement effectue a partir de 10^ jours.
Le coagulum est forme de parties egales de Tyrode, de plasma de Coq et
d'extrait embryonnaire de Poulet (au lOeme jour), de Rat (au 16eme ou au 19eme
jour) ou de Souris (au 14eme jour), le broyat de ces embryons etant dime de
moitie dans le liquide de Tyrode, agite pendant 20 min., puis centrifuge 20 min.
a 3.500 t/m.
Dans le cas des experiences en 'roler tube', la phase liquide comporte: Tyrode,
2 vol., serum de cheval, 2 vol., extrait embryonnaire de Rat (16eme jour), 1 vol.
La vitesse de rotation des tubes est fixee a environ 7 tours/heure.
De la vitamine A cristallisee (Roche) a ete ajoutee a certaines cultures dans la
proportion de 1 mg. pour 10 ml. du broyat embryonnaire dilue.
Les cultures ont ete fkees dans le liquide de Bouin, enrobees a la paraffine,
coupees en series et colorees a l'hemalun-eosine.
Pour permettre de situer l'etat de developpement des feuillets mis en culture,
nous avons pratique sur des embryons homologues, preleves dans les memes
portees, des coupes seriees, sagittales, frontales ou transversales qui ont ete
colorees soit a l'hemalun-eosine, apres fixation au Bouin, soit au vert de methylepyronine, apres fixation au Serra. Le stade de maturation des embryons a ete
calcule a partir de l'apparition du bouchon vaginal.
394
M. POURTOIS
OBSERVATIONS PERSONNELLES
Une breve description prealable des zones dentaires presomptives et des
feuiUets cellulaires adjacents est indispensable a la comprehension des resultats
obtenus en culture. Aussi avons-nous divise ce chapitre en deux rubriques:
croissance in situ du 9eme au 13eme jour d'abord, comportement in vitro des
zones dentaires ensuite.
Developpement in situ des zones dentaires presomptives chez Vembryon de Souris
Apres huit jours de developpement, une coupe transversale pratiquee dans la
portion cephalique de l'embryon de Souris, au niveau du rhombencephale,
permet d'observer la jeune crete neurale du trijumeau dont les cellules fortement
basophiles, en voie de migration dorso-ventrale sont bien mises en evidence par
la coloration a la pyronine (Milaire, 1959). II est interessant de noter que le
materiel mesectoblastique abonde dans les bourgeons mandibulaires et maxillaires des le debut de leur formation tandis que les cellules du mesenchyme
banal de beaucoup moins basophiles, sont relativement rares aux memes
endroits.
A 9\ jours, l'ebauche du ganglion de Gasser est deja bien visible dans la partie
dorsale de la crete neurale du trijumeau. En avant, la crete se termine dans la
partie stomodeale des bourgeons mandibulaires et maxillaires, de sorte que, en
coupe transversale, on peut observer son intense basophilie, dans le secteur
infero-interne du mesenchyme du bourgeon maxillaire, et dans la partie superointerne de celui du bourgeon mandibulaire (Planche 1, Fig. A). Cette fraction
maxillo-mandibullaire du feuillet mesectoblastique est la plus riche en ARN a
proximite des vaisseaux nourriciers issus de la branche anterieure de la carotide
et du premier arc aortique. Entre ces vaisseaux et Pepiblaste stomodeal, se constitue ainsi un amas de cellules reperables par leur grande affi nite pour la pyronine
et destinees a fournir le materiel des pulpes dentaires (Pourtois, 1961). Au meme
moment, mais dans la profondeur du bourgeon mandibulaire et en dehors de
Tare aortique, le materiel presomptif du cartilage de Meckel, issu lui aussi de la
crete neurale (Milaire, 1959) commence egalement a s'individualiser et se remarque aisement par sa basophilie intense. Au meme stade, les cellules de
Pepiblaste stomodeal contiennent de volumineux nucleoles riches en ARN.
A 10 jours, la jonction ventrale des bourgeons mandibulaires ebauche le
plancher buccal tandis que la fermeture laterale de la fente stomodeale s'opere
par la jonction maxillo-mandibulaire. Le secteur buccal est ainsi clairement
delimite des ce 11 erne jour.
A 10£ jours, les lames dentaires commencent leur cyto-differenciation, les
cellules cubiques de leurfeuillet profond ont deja elabore en partie l'ergastoplasme
basal qui donnera aux pre-adamantoblastes leur basophilie et leur aspect allonge
(Planche 1, Fig. B). II est facile de reperer l'emplacement de ces ebauches a
Culture des ebauches dentaires
395
l'examen in toto, grace a la richesse du lit vasculaire sur lequel elles reposent, et
que Ton apercoit par transparence.
En effet, les arcs aortiques ont ete remplaces a ce stade par un reseau de capillaires peripheriques qui s'elargissent sous le mesenchyme odontogene. Ce
dernier qui etait encore en continuite au stade precedent, avec les autres branches
de la crete neurale, s'est maintenant condense et individualise de telle sorte que,
dans les bourgeons mandibulaires, les deux colonnes de cellules basophiles qui
constituent le precartilage de Meckel et le mesenchyme odontogene, apparaissent
nettement separees.
A l l jours, un sillon longitudinal deprime la surface stomodeale de chaque
lame dentaire dont l'epaisseur s'est legerement accrue par rapport au stade
precedent (Planche 1, Fig. C).
A 12 jours, chacune des quatre lames dentaires a constitue une bandelette
posterieure destinee a former les deux premieres molaires, et une bandelette
anterieure, germe de l'incisive. Premier signe de morphodifferenciation, ces
ebauches presentent deja une asymetrie par rapport au plan parasagittal: la
bandelette des molaires est plus epaisse du cote interne (lingual) tandis que
l'ebauche de l'incisive est plus developpee du cote antero-externe (labial). Ces
differents bourgeons epiblastiques sont constitues par cinq ou six assisses cellulaires. Les couches peripheriques, destinees a former le le reticulum stellaire,
sont encore aplaties, mais la couche profonde a deja acquis une richesse considerable en ARN et pris l'allure palissadique typique d'un epithelium adamantin
(Planche 1, Fig. D).
Au stades suivants, l'ectomesenchyme odontogene sous jacent verra decroitre
la basophilie qui l'avait caracterise jusque la et qui ne reapparaitra plus avant la
differentiation des odontoblastes. Dans notre etude precedente (Pourtois, 1961),
nous avions note cette chute de basophilie a partir du 16eme jour. II nous est
apparu ensuite qu'elle peut se manifester plus precocement, vers le 14eme jour.
Developpement in vitro des zones presomptives et des rudiments de bourgeons
dentaires
Nous classerons sous cette rubrique les experiences de culture en fonction de
l'age des embryons dont furent preleves les explants. Pour chaque lot de meme
origine, seuls seront decrits les resultats offrant un interet particulier; les proliferations banales du mesenchyme ou les involutions degeneratives qui furent
la destinee de plusieurs explants seront done eliminees de la presentation.
La plupart des explants ont ete preleves chez des embryons de Souris. Ceux
qui proviennent d'embryons de Rat seront mentionnes en cours d'expose.
Explants prownant d'embryons de S^ jours
Ces explants sont constitues d'ebauches completes de bourgeons mandibulaires
et maxillaires associes a la crete neurale correspondante (Figure la). Leur
396
M. POURTOIS
culture, effectuee en saliere, a l'aide d'extrait embryonnaire de Poulet, a echoue
a la suite de la necrose totale de l'explant dans la plupart des cas. Un seul de
ceux-ci a prolifere sous la forme d'un epithelium cubique simple associe a quelques
cellules de mesenchyme banal.
Explants provenant d'embryons de 9\ jours
Une premiere serie de ces explants est constitute de segments stomodeaux de
bourgeons mandibulaires (Figure lb). Leur culture en saliere a l'aide d'extrait
embryonnaire de Poulet, n'a donne naissance a aucune croissance caracteristique
de materiel dentigere. Nous avons constate dans deux cas, la formation d'un
epithelium de type malpighien dont les cellules superficielles avaient subi une
evolution keratinique.
Un deuxieme lot d'explants preleves a 9\ jours est constitue de bourgeons
mandibulaires complets, comportant un fragment d'endoblaste provenant de
l'orifice pharyngien (Figure lc). Ces cultures—soit en salieres, a l'extrait embryonnaire de Poulet, soit en 'roller tubes', en presence d'extrait embryonnaire
de Rat—montrent, dans la majorite des cas, une croissance rapide du mesenchyme
et l'enveloppement de l'epiblaste sous la forme d'un petit kyste central. Apres
7 jours de culture, un bourgeonnement localise de l'epiblaste comparable a celui
EXPLICATION DES PLANCHES
PLANCHE 1
FIG. A. Embryon de Souris de 9£ jours, fixe au Serra, colore au vert de methyle-pyronine.
Coupe transversale au niveau du Rhombocephale (r) du ganglion de Gasser (g) et des
bourgeons maxillaires (max), et mandibulaires (man). La figure montre la continuite du
materiel mesectoblastique de l'ebauche gasserienne au mesenchyme odontogene (mo) d'une
part et d'autre part, l'intense basophilie de ce dernier a proximite du premier arc aortique
(a). (Gr.xlOO.)
FIG. B. Embryon de Souris de 10£ jours, fixe au Serra, colore au vert de methyle-pyronine.
Coupe transversale au niveau de la fente stomodeale. Bourgeon maxillaire en haut et a
droite, bourgeon mandibulaire en bas et a gauche. Les lames dentaires commencent a
apparaitre (1), le mesenchyme odontogene (mo) s'est condense et separe du cartillage de
Meckel(m). (G.xlOO.)
FIG. C. Embryon de Souris de 11 jours, fixe au Serra, colore au vert de methyle-pyronine.
Coupe transversale au niveau de la fente stomodeale. Bourgeon maxillaire en haut, bourgeon
mandibulaire en bas. Epaississement des lames dentaires et formation des sillons stomodeaux. (Gr.xlOO.)
FIG. D. Embryon de Souris de 12 jours, fixe au Serra, colore au vert de methyle-pyronine.
Coupe transversale au niveau de la cavite buccale. La coupe passe au niveau de la premiere
molaire inferieure, du precartillage de Meckel (m) et de l'ebauche de Masseter (ma).
(Gr. x 100.)
FIG. E. Culture pendant 7 jours d'un bourgeon mandibulaire complet preleve a 9\ jours chez
un embryon de Souris. Formation d'un bourgeon dentaire simple (bd). Experience en
saliere. Extrait embryonnaire de Poulet. Coloration: hemalun-eosine. (Gr.xlOO).
FIG. F. Culture pendant 3 jours d'un explant preleve a 10^ jours chez un embryon de Souris.
Formation d'un bourgeon incisif (bi) et d'un bourgeon molaire (bm). Condensation
relativement faible du mesenchyme odontogene. Experience en saliere. Extrait embryonnaire de Souris. Coloration: hemalun-eosine. (Gr.xlOO.)
J. Embryol. exp. Morph.
M. POURTOIS
Vol. 12, Part 3
(Facing page 396)
J. Einbryol. exp. Morph.
Vol. 12, Part 3
PLANCHE 2
M. POURTOIS
{Facing page 397)
Culture des ebauches dentaires
397
(Tune lame dentaire du 13eme jour, a ete constate dans plusieurs cas (Planche 1,
Fig. E), ce qui correspond a une vitesse de developpement d'environ 40 % par
rapport a la vitesse de croissance in vivo.
Dans un troisieme lot preleve a 9\ jours, les explants se composent des bourgeons maxillaires et mandibulaires associes a un fragment de la crete neurale
adjacente (Figure la). Apres 8 jours de culture en coagulum a l'extrait embryonnaire de Poulet, l'un des explants a forme un bourgeon equivalent a ceux
qu'on observe a 13 jours chez l'embryon normal, il a egalement donne naissance
a des fragments de cartilage de Meckel. Des explants disseques selon les trois
manieres decrites ci-dessus, mais preleves a partir d'embryons de Rat de 10 jours
dont les ebauches maxillo-mandibulaires avaient atteint un stade semblable a
celles des embryons de Souris de 9\ jours, ont ete cultives sur coagulum a l'extrait
embryonnaire de Rat. Les resultats obtenus sont entierement comparables a
ceux qui viennent d'etre decrits pour la Souris.
Explants provenant d'embryons de 10% jours
Ces explants, preleves selon la ligne indiquee dans la Figure 2, contiennent
Pebauche de la lame dentaire et le mesenchyme condense sous-jacent. Us ont ete
PLANCHE 2
FIG. G. Culture pendant 5 jours d'un explant preleve a 10^ jours chez un embryon de Souris.
Formation d'une cupule adamantine. Le noyau des cellules reticulaires est anormalement
volumineux. La papille pulpaire est anormalement petite. Experience en saliere. Extrait
embryonnaire de Souris. Coloration: hemalun-eosine. (Gr. x 300.)
FIG. H. Culture pendant 14 jours d'un explant preleve a 10^ jours chez un embryon de Souris.
Formation d'un derive epiblastique fortement deforme par la croissance d'un nodule
keratinique (n). Les levres adamantines (1) n'ont pas enveloppe le materiel pulpaire.
Experience en saliere. Extrait embryonnaire de Souris. Coloration: hemalun-eosine.
(Gr. x 100.)
FIG. I. Culture pendant 17 jours d'explant preleve a 10^ jours chez un embryon de Souris.
Formation d'un derive adamantoblastique fortement altere. Bien qu'il existe, en bas et a
gauche de la figure, des preadamantoblastes et une ebauche de papille pulpaire (p), la
majeure partie de Pexplant forme un kyste (k) et des cordons epitheliaux de type
malpighien (c). Experience en saliere. Extrait embryonnaire de Souris. Coloration:
hemalun-eosine. (Gr. x 100.)
FIG. J. Culture pendant 6 jours d'un explant preleve a l l jours chez un embryon de Souris.
Formation epitheliale rappelant la forme d'un bourgeon incisif jusque dans les cretes et
replis presents sur la face convexe. La differentiation histologique a neanmoins echoue et
la papille pulpaire (p) s'est necrosee. Experience en saliere. Extrait embryonnaire de
Poulet. Coloration: hemalun-eosine. (Gr. x 100.)
FIG. K. Culture pendant 14 jours d'un explant preleve a l l jours chez un embryon de Souris.
Formation epitheliale ayant la forme d'un organe adamantin de molaire et la structure
d'un epithelium malpighien. Experience en roller-tube. Extrait embryonnaire de Rat.
Coloration: hemalun-eosine. (Gr. x 100.)
FIG. L. Culture pendant 15 jours d'un explant preleve a 12 jours chez un embryon de Souris.
Formation d'un bourgeon dentaire associe a une nodule keratinique (n). (a) adamantoblastes. (p) pulpe. (r) reticulum stellaire. Experience en saliere. Extrait embryonnaire de
Poulet. Coloration: hemalun-eosine. (Gr. x 100.)
398
M. POURTOIS
cultives en saliere, dans du coagulum a l'extrait embryonnaire de Souris. Les
cultures ont ete arretees a 3 jours, 5 jours et 17 jours.
Apres trois jours, nous avons observe dans un explant deux proliferations
epiblastiques localisees dont la forme et l'emplacement permettent le diagnostic
d'un bourgeon incisif et d'un bourgeon molaire analogues a ceux que Ton rencontre chez un embryon de Souris a 12| jours (Planche 1, Fig. F). La vitesse du
developpement de ces ebauches correspond done approximativement aux •§• de la
vitesse normale.
Apres cinq jours, une tendance a former un organe adamantin en cloche s'est
manifested nettement dans deux explants, ce qui correspond a une vitesse de
developpement equivalent a 60 % de la normale. Toutefois, la differentiation de
leur reticulum stellaire et leur pulpe presente des anomalies. Dans l'ebauche de
reticulum stellaire les noyaux des cellules sont demeures volumineux alors qu'ils
diminuent de volume dans les conditions normales. Quant a la papille pulpaire,
elle est plus petite que normalement, ses cellules ont un volume reduit et Ton y
trouve quelques pyenoses (Planche 2, Fig. G).
Apres 14 jours, le developpement des ebauches est considerable mais leur
evolution anormale a altere leur ressemblance avec les bourgeons dentaires
formes in situ. On peut toutefois y distinguer encore une formation d'origine
epiblastique et, l'ebauche d'une papille pulpaire.
La formation d'origine epiblastique (Planche 2, Fig. H) consiste en un epithelium pluristratifie de type malpighien limitant dans la plupart des cas une
spherule centrale formee de feuillets concentriques d'aspect keratinique. La
couche basale de l'epithelium est restee cubique ou aplatie d'un cote de l'organe,
tandis qu'elle tend a devenir palissadique de l'autre cote ou elle forme plusieurs
replis qui evoquent les levres et le sillon d'un organe adamantin.
Quant a l'abauche pulpaire, elle se reduit a quelques cellules de petite taille
reparties entre les levres du derive epiblastique; on n'y decele aucune differenciation comparable a celle de la pulpe dentaire normale et Ton y trouve des nombreuses pyenoses.
Apres 17 jours de culture, nous avons observe la production d'un derive
adamantoblastique tres deforme (Planche 2, Fig. I). On peut y distinguer
plusieurs replis d'un epithelium pluristratifie accusant d'un cote une evolution
malpighienne—mais sans production de feuillets keratinoides—et, de l'autre
cote, une transformation kystique. La paroi du kyste est tapissee de plusieurs
assises cellulaires. Sa couche interne ressemble a un epithelium bronchique par
ses cellules cylindriques, herissees d'une brosse fibrillaire. La cavite kystique
contient quelques debris cellulaires. Dans l'autre partie de cet organe fortement
altere, une legere proliferation du mesenchyme dans un repli epiblastique peut
etre raisonnablement considered comme un rudiment de pulpe dentaire; la basale
epiblastique a d'ailleurs, au meme niveau, Failure d'un epithelium adamantin
interne encore peu differencie. L'explant, ainsi deforme evoque certains details
histopathologiques des kystes dentigeres, nous y reviendrons dans la discussion.
Culture des ebauches dentaires
399
Explantsprovenantd'embryonsde II jours
Certains de ces explants etaient constitues par des fragments de lames dentaires
et de mesenchyme sous-jacent, destines a former soit des molaires, soit des
incisives (Figure 2). Us ont ete cultives en coagulum a l'extrait de Poulet et ont
abouti, apres 7 jours de culture, a la production de derives adamantins comparables a ceux qui ont ete obtenus, mais plus lentement, a partir d'explants
preleves | jour plus tot (epithelium malpighien enveloppant les lamelles keratiniques, cordons epitheliaux de type muqueux). Ajoutons que les derives des
parties anterieures destinees aux incisives ont l'allure allongee et incurvee de ces
dents, alors que les derives d'origine posterieure sont plus arrondis.
Apres 16 jours de culture dans les memes conditions, les derives adamantins
qui ont ete obtenus ont toujours le meme aspect mais contiennent une inclusion
de keratine plus volumineuse. Dans quelques explants, des ebauches de cartilage
de Meckel, temoins d'une dissection trop large, sont apparus au voisinage des
derives adamantins.
Certains autres explants, preleves a l l jours furent disseques de maniere plus
etroite pour ne laisser sous le feuillet epiblastique des lames dentaires qu'une
mince couche mono- ou bicellulaire de mesenchyme sous-jacent. La plupart de
ces explants ont degenere sans donner naissance a des formations significatives.
Toutefois, dans l'un d'eux, nous avons observe, apres 6 jours, la croissance d'un
sac epiblastique dont la forme evoque curieusement le bourgeon incisif au 15eme
jour. II s'agit d'une masse piriforme creuse dont le grand axe est fortement
allonge et incurve (Planche 2, Fig. J). Sa paroi est formee de trois ou quatre
assises cellulaires plus epaisses du cote convexe et plissees a ce niveau de maniere
a evoquer les cretes epitheliales de la paroi labiale des bourgeons incisifs normaux.
Une faible quantite de mesenchyme, d'ailleurs abondamment pycnotique,
deprime la base de la pyramide; cette ebauche de papille pulpaire n'atteint
cependant que le quart de la longueur totale du derive adamantin dont quelques
cellules desquammees occupent la cavite centrale.
Cultive en 'roller tube' en presence d'extrait embryonnaire de Rat, un explant
preleve sur un embryon du meme age (11 jours) montrait, apres 14 jours, un
derive epiblastique dont la forme est comparable a celle d'un organe adamantin
normal au 17eme jour, mais dont les cellules se seraient anormalement diflferenciees en un epithelium de type muqueux (Planche 2, Fig. K). La couche basale
de cet epithelium forme deux nets replis comparables au protoconide et au metaconide d'un bourgeon de molaire; on remarquera toutefois que la depression qui
les limite ne contient pratiquement plus de cellules de mesenchyme, celles-ci ont
ete perdues dans le liquide de lavage au cours des diverses transplantations.
Explants preleves sur des embryons de 12 jours
A partir d'un explant sur quatre de cet age cultive en coagulum a l'extrait embryonnaire de Poulet, nous avons obtenu, apres 13 jours, la croissance d'une
400
M. POURTOIS
cloche adamantine pourvue de replis homologues aux protoconide, metaconide,
hypoconide et entoconide du premier bourgeon molaire d'un Souriceau de 2
jours (Planche 2, Fig. L). Cet organe adamantin enserre une papille pulpaire
pourvue d'odontoblastes qui ont secrete des rudiments de predentine. II est luimeme constitue des feuillets habituels: epitheliums adamantins interne et
externe, strate intermediate et reticulum stellaire. En outre, il contient une formation anormale que nous avons deja decrite dans les derives adamantins
precedents; il s'agit d'une spherule constitute de feuillets keratinoides irregulierement concentriques, et entouree de quelques assises cellulaires epitheliales. Cette
'perle' keratinique est situee a la base du metaconide, lequel est d'ailleurs, moins
developpe que normalement. Si Ton considere que le resultat atteint ici correspond
aux bourgeons dentaires observables deux jours apres la naissance chez le Souriceau, on peut apprecier la vitesse de developpement in vitro a partir d'explants
preleves a 12 jours p.c, a 70% de la vitesse normale.
Faisons enfin remarquer que les explants cultives en presence de vitamine A
ne se sont pas developpes d'une maniere sensiblement differente de ceux qui ont
ete traites en son absence.
DISCUSSION
Dans son etude de la cephalogenese chez la Souris, Milaire (1959) a montre que
les cellules de la crete neurale du trijumeau peuvent etre distinguees de celles du
mesenchyme banal, par leur intense basophilie. Nous avons nous-meme observe (Pourtois, 1961) qu'une partie de ces cellules riches en ARN se dispose dans
les bourgeons maxillaires et mandibulaires, sous l'epiblaste destine a fournir les
lames dentaires, et suggere que le contact des deux feuillets va de pair avec une
induction du premier par le second.
Le comportement in vitro des ebauches dentaires prelevees avant 12 jours
fournit, en faveur de cette hypothese, un argument d'ordre experimental. II
s'agit de la cytodifferenciation anormale de l'organe adamantin en l'absence du
mesenchyme odontogene.
Cet isolement realise dans nos cultures soit par dispersion du mesenchyme odontogene, soit par necrose de l'ebauche pulpaire, peut intervenir a differentes etapes
du developpement. Nous analyserons ulterieurement les modalites de cette
degenerescence du materiel pulpaire, mais, auparavent, nous voudrions insister
sur le fait qu'elle est d'autant plus fatale a Favenir de l'organe adamantin qu'elle
lui a ete imposee plus tot. On a vu, en effet, que des explants preleves a %\ jours
sont depourvus de toute faculte odontogene, alors que ceux qui, sont preleves
a 9\ jours edifient des bourgeons epiblastiques; des explants de 10| jours deviennent capables de morphodifferenciation et, a 12 jours, sont en mesure de former
des ameloblastes normaux.
La presence et la vitalite des cellules mesectoblastiques semblent done indispensables a l'acquisition par l'organe adamantin de ses proprietes particulieres.
Culture des ebauches dentaires
401
C'est la un argument qui appuie l'opinion selon laquelle une induction provenant
de la crete neurale et se prolongeant de 8 | a 12 jours, influencerait la formation des
bourgeons dentaires chez l'embryon de Souris. Cette induction serait notamment
indispensable a la differentiation cytologique normale de l'organe adamantin.
Sans elle, l'ebauche epiblastique presomptive se differencie anormalement: des
nodules keratiniques (Planche 2, Fig. H), des cordons epitheliaux de type muqueux (Planche 2, Fig. I) et des kystes (Planche 2, Figs. I et J) apparaissent dans
les cultures. Chacune de ces formations anormales resulte probablement de la
proliferation d'un secteur particulier de l'epiblaste stomodeal preleve lors de la
dissection (Figures 1 et 2). C'est ainsi que les nodules keratiniques entoure
d'un epithelium malpighien derivent vraisemblablement d'un fragment epiblastique destine a former la gencive in situ. On sait, en effet, que ce feuillet
evolue frequemment vers la formation de ces perles cornees, soit en greffe autoplastique (Huggins, McCarrol et Dahlberg, 1934) soit en culture de tissus
(Szabo, 1954; Hay, 1961).
Par contre, des kystes non keratinises, comme celui de la Planche 2, Fig. J, et
des amas cellulaires de type muqueux (Planche 2, Fig. K) peuvent etre consideres
comme autant de structures derivant des zones adamantines presomptives ellesmemes, car des formations metaplasiques analogues ont ete obtenues, egalement
en culture, a partir d'organes adamantins deja differencies, mais isoles ou depourvus d'une alimentation adequate (Szabo, 1954). De meme, il est frappant de
trouver dans la paroi des kystes dentigeres (Gorlin, 1957), des structures analogues a celles qui se sont developpees dans nos cultures. Ces ressemblances
histologiques concernent notamment les epitheliums de type respiratoire (Planche
2, Fig. I) et les parois kystiques de type malpighien. Ces structures peuvent done
etre attributes a 1'evolution in vitro de tissus adamantins presomptifs encore
insuffisemment determines. Des lors, si elles pouvaient etre etudiees sur un plus
grand nombre de cas, les similitudes entre anomalies produites en culture et
kystes dentigeres permettraient d'interpreter la pathogenie de ces derniers
notamment comme une alteration des facultes inductrices du mesenchyme odontogene au moment ou l'epithelium presomptif n'a pas encore acquis une specialisation definitive.
Nous avons done observe dans nos cultures des degres variables d'involution
du mesenchyme odontogene suivant le stade du prelevement. Dans les explants
les plus jeunes, preleves a 9\ jours, c'est la condensation de ce mesenchyme autour
du bourgeon adamantin qui echoue (Planche 1, Figs. E et F). Une partie du
materiel mesectoblastique echappe ainsi au groupe de cellules destinies aux
papilles pulpaires et celles-ci n'atteignent plus que des dimensions reduites
(Planche 2, Figs. G, H et I).
Dans les explants plus ages (11 jours), ou la condensation du mesenchyme
odontogene a deja commence in situ (Planche 1, Fig. C), il semble que la papille
pulpaire puisse se developper davantage. Cependant, meme dans ce cas, l'ebauche
pulpaire involue, subissant cette fois une degenerescence necrotique (Planche 2,
402
M. POURTOIS
Figs. J et K). II ne parait pas que cette involution puisse s'expliquer par une
action toxique des materiaux nutritifs. La nature de l'extrait embryonnaire,
provenant d'un Oiseau ou d'un Mammifere n'influence pas, en effet, les resultat
d'une maniere sensible.
La culture en roller-tubes, ou le brassage gazeux remplace Poxygenation naturelle, ne maintient pas davantage la vitalite de la papille pulpaire (Planche 2,
Fig. K). Des lors, quels motifs pouvons-nous invoquer pour expliquer la condensation insuffisante du mesenchyme odontogene et l'hypotrophie suivie de
necrose de la papille pulpaire in vitro ?
La nature mesectoblastique de ce materiel pulpaire peut en donner une certaine
explication si Ton songe que les cellules derivees du systeme nerveux embryonnaire,
tout comme les cellules des cretes neurales, se developpent tres dimcilement in
vitro dans les conditions ou nous avons opere. II est cependant plus vraisemblable
que l'involution in vitro du materiel pulpaire resulte des difficultes d'ordre trophique imposees a de tres jeunes explants notamment apres elimination de la
circulation sanguine. Le gradient de basophilie observe au contact des vaisseaux
nourriciers semble bien temoigner de l'importance que rev§t deja a ce stade la
nutrition sanguine in situ (Planche 1, Figs. A et B).
Quels que soient d'ailleurs la cause et le mecanisme de cette involution, ce qui
importe est que l'elimination du mesectoblaste entraine Pisolement de l'organe
adamantin in vitro et l'echec de sa cytodifferenciation.
II en va tout autrement des capacites de morphodifferenciation qui semblent
bien appartenir en propre a l'ebauche adamantine et se revelent done plus precocement (du lOeme au 12eme jour). Ces aptitudes se manifestent par la prise
de forme specifique de l'ebauche in vitro, meme dans des cas ou, pour les raisons
precedemment exposees, la cytodifferenciation adamantine a echoue (Planche 2,
Figs. JetK). A partirde 11 jours, on peut observer des replisadamantinsnormaux
en depit d'une necrose totale de la papille (Planche 2, Fig. K).
Cette independance morphogenetique des deux parties de l'ebauche apparait
toutefois relative, surtout pour des explants preleves precocement. Dans ces cas,
on voit bien se former des levres adamantines (Planche 2, Figs. H et I) mais, faute
de pouvoir envelopper une masse suffisante de cellules pulpaires, elles ne parviennent pas a former une cupule veritable. Ceci est en accord avec l'hypothese
enoncee par Butler (1956), d'un role passif de la pulpe, l'organe adamantin
dirigeant le processus morphogenetique qui conduit a la prise de forme de la
dent.
Nous voudrions enfin tenter d'analyser la vitesse du developpement des
ebauches en culture, a l'aide des quelques observations qui ont permis de comparer
la croissance et la maturation in vivo, et in vitro. Nos observations montrent que
la vitesse relative du developpement en culture s'accroit en fonction du stade de
prelevement. Ainsi, tandis que cette vitesse ne represente que 40 % de la normale
pour les explants preleves a 9 | jours, elle oscille entre 60 et 66 % dans les explants
preleves a 10| jours pour atteindre 70% lorsque la dissection intervient a 12
Culture des ebauches dentaires
403
jours. Cette courbe ascendante pourrait traduire un accroissement momentane
et localise des facultes d'assimilation cellulaire, propriete susceptible de donner
aux bourgeons dentaires une independance progressive vis a vis des conditions
nutritives. En fait, cette conclusion rejoint celle que nous avons deja formulee
plus haut (cf. p. 402) apres avoir analyse l'echecde la croissance pulpaire dans les
explants preleves avant 12 jours. Elle correspond egalement aux conclusions
d'une etude histochimique precedente (Pourtois, 1961) ou nous avions indique
que les reserves de glycogene a la disposition du germe dentaire sont utilisees au
niveau de ses centres de croissance.
RESUME
1. Des embryons de Souris et accessoirement de Rat, de 8 | a 12 jours p.c. ont
fourni le materiel de cette etude. Les regions destinees a former les bourgeons
dentaires ont ete l'objet d'une description histochimique et d'une etude experimentale. L'etude histochimique concerne la repartition de V ARN dans les zones
dentaires presomptives ainsi que dans la crete neurale. Comme etude experimentale, nous avons procede a des cultures in vitro de ces memes regions.
2. L'observation de ces zones presomptives confirme que les deux feuillets qui
les composent sont l'epiblaste stomodeal d'une part, la partie antero-interne de la
crete neurale du trijumeau d'autre part.
3. Ces feuillets presomptifs entrent en contact mutuel a 8£ jours p.c. chez la
Souris, mais il faut attendre le 12eme jour pour que l'ebauche isolee par microdissection, soit capable de se developper normalement in vitro.
4. Dans cet intervalle de temps, les germes dentaires acquierent successivement
leur capacite de morphodifferenciation puis de de cytodifferenciation.
5. La capacite morphogenetique est l'apanage de l'ebauche adamantine; elle
peut se manifester a partir de 10| jours meme si la differenciation cytologique suit
une evolution anormale et si la pulpe subit une degenerescence hypotrophique.
6. La capacite de differenciation cytologique n'est acquise par les bourgeons
dentaires de la Souris qu' a 12 jours. Avant ce stade, l'ebauche adamantine transplantee en culture evolue le plus souvent comme un epithelium muqueux ou
comme un kyste dentigere, tandis que l'ebauche pulpaire tend a disparaire ou
a se necroser.
7. Cette degenerescence du materiel destine a la pulpe peut s'expliquer par
son appartenance mesectoblastique, ou plus vraisemblablement par une insuffisance de la fonction d'assimilation in vitro. Intervenant dans la plupart des
explants preleves avant 12 jours, elle realise en fait l'isolement de l'ebauche adamantine.
8. C'est done lorsque la pulpe involue que la cytodifferenciation de l'organe
adamantin echoue. On peut des lors supposer que in situ, le materiel pulpaire
determine, par induction, la croissance et la maturation normales de Torgane
adamantin.
404
M. POURTOIS
SUMMARY
The fate of undifferentiated dental rudiments of rodents cultured in vitro
1. This study was based on mouse and, to a lesser extent, rat embryos from 8£
to 12 days of age. The presumptive areas which normally form the dental buds
were histochemically described and analysed experimentally. The histochemical
study concerns RNA distribution patterns in the presumptive dental regions and
in the neural crest. The experimental part involves in vitro culture of the same
regions.
2. Observation of the presumptive areas confirms that they are formed by two
layers: the stomodaeal epiblast, and the anterior and medial portion of the
trigeminal neural crest.
3. The two layers are already in contact at 8£ days, but it is not until the 12th
day that the isolated primordium is able to develop normally in vitro.
4. During that interval of time, the dental germs acquire their capacity of
morphodifferentiation, then of cytodifferentiation.
5. Morphogenetic capacity is shown by the primordium of the enamel organ
and can express itself from 10| days on even if cytological differentiation is
abnormal and if the pulp degenerates.
6. The capacity for cytological differentiation appears only at 12 days. Before
that stage, an explanted ameloblastic primordium usually develops into a
mucous epithelium or into a dentigerous cyst, whereas the pulp tends to
disappear.
7. This degeneration of the pulp material can be explained either by its mesecdromal origin, or by nutritional insufficiency in vitro. It occurs when the dental
germs are explanted before the 12th day, and it leads to isolation of the ameloblastic rudiment.
8. Thus when the pulp degenerates, the cytodifferentiation of the enamel
organ fails. It may consequently be supposed that in situ, the pulp material
induces growth and maturation of the pre-ameloblasts.
REMERCIEMENTS
Pendant l'elaboration de ce travail, nous avons beneficie des conseils de Monsieur le Professeur Jacques Mulnard. Nous lui adressons nos plus vifs remerciements.
TRAVAUX CITES
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GLASSTONE,
{Manuscrit regu le 22 Janvier 1964)
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