Differenciation in vitro de blastodermes de Truite (Salmo irideus

Differenciation in vitro de blastodermes de Truite
(Salmo irideus) depourvus de couche enveloppante
par CH. DEVILLERS, J. COLAS, et L. RICHARD1
Laboratoire d'Anatomie et d'Histologie de la Faculte des Sciences, Universite de Paris
L'ETUDE structural et fonctionnelle du blastoderme de Poisson conduit a y
distinguer deux ensembles: la couche enveloppante et les blastomeres profonds.
Si du seul point de vue quantitatif (volume total des cellules) la couche envelop-
pante est beaucoup moins importante que la masse blastomerienne, du point de
vue qualitatif elle represente
un element essentiel dans le developpement du
blastoderme depuis le stade indivis jusqu'a la fermeture du blastopore. C'est
en elle que resident les proprietes d'impermeabilite, de coordination des mouve-
ments cellulaires, de contractilite et d'expansibilite d'ensemble du blastodisque
qui entrent en jeu a divers stades de la premorphogenese et de la morphogenese.
Vis-a-vis de ce revetement 'actif le groupe blastomerien profond fait plutot figure
de masse inerte, ou tout au moins incoherente, incapable 'd'initiative' et dont les
possibility's morphogenetiques, en particulier les mouvements lors de la gastrula-
tion, ont besoin d'etre coordonnees, dirigees par la couche enveloppante. Mais
c'est
de cet ensemble que derive la quasi-totalite du materiel cellulaire qui
edifiera l'embryon; la couche enveloppante ne constituera que l'assise la plus
superficielle de l'epiderme, apres avoir fourni au materiel de la zone marginale
un appoint cellulaire, presque negligeable en quantite.
De
la cooperation de ces deux constituants resultent la mise en place et la
differenciation de l'embryon. Si nous empechons cette cooperation qu'adviendra-
t-il de la morphogenese?
Une telle epreuve peut etre tentee en debarrassant le blastoderme de sa couche
enveloppante et laissant la masse des blastomeres profonds adherente au vitellus.
Par suite de l'intervention de mouvements de reaction du syncytium vitellin et de
la pellicule perivitelline, les resultats de cette experience, souvent contradictoires,
sont difficiles a interpreter. II apparait alors plus simple de faire la meme opera-
tion sur des blastodermes separes de leur vitellus; par cette methode nous avons
obtenu quelques resultats qui valent d'etre analyses.
1
Authors' address: Laboratoire d'Anatomie et d'Histologie Comparees, Faculte" des Sciences,
1 Rue Victor Cousin, Paris, France.
[J. Embryol. exp. Morph. Vol. 5, Part 3, pp. 264-273, September 1957]

DIFFERENCIATION DE BLASTODERMES DE TRUITE 265
MATERIEL ET METHODE
Des oeufs de Salmo irideus sont places quelques heures dans une solution tres
diluee
de rouge neutre, ce qui permet de limiter pratiquement la coloration du
blastoderme a la seule assise cellulaire de la couche enveloppante. Cette colora-
tion prealable facilite beaucoup
la conduite de l'operation. La coque est ensuite
ouverte
et la couche enveloppante est 'pelee' a l'anse de platine, operation
relativement facile
sur l'oeuf de Truite; avec un peu d'habitude il est possible
d'enlever
la couche d'une seule piece en n'entrainant avec elle que peu de
blastomeres profonds. Couche enveloppante et masse de blastomeres profonds
detaches
du vitellus, sont alors cultives en godets separes a la temperature de
7-8°. Le liquide de culture est le milieu de White (1946) reduit a sa portion
minerale
et a son glucose et dont la teneur en Ca a ete amenee au meme taux
que dans
le liquide de Holtfreter:
Dextrose 0,85
g.
NaCl 0,7 g.
KC1 0,0375 g.
CaCl2 0,029 g.
MgSO4 0,0275
g.
FeNO
3
0,14 mg.
Na2HPO4 0,0145
g.
KH2PO4 0,026 g.
Eaubidistilleeq.s. . . . 100 cm.3
Le grattage de la couche enveloppante peut etre effectue aux stades morula a
petites cellules, blastula, tres jeune gastrula. Passe ce dernier stade le toit blasto-
celien devient trop mince pour qu'on puisse arracher
la couche sans entrainer
avec elle les 3
ou 4 assises cellulaires sous-jacentes.
RESULTATS
(1) Blastomeres profonds
Sur
50 cultures effectuees il n'a ete obtenu que 6 resultats analysables, tous a
partir de jeunes gastrulas. En effet, les explants de blastomeres profonds (blasto-
meres grattes)
peu coherents se dissocient souvent et surtout se necrosent plus
rapidement, semble-t-il, que ceux des blastomeres complets (c'est-a-dire pourvus
de leur couche enveloppante). Deja la survie et la differenciation des blastodermes
complets sont des phenomenes capricieux; bien souvent ces explants se necrosent
ou survivent sans se differencier, sans que nous puissions preciser les raisons d'un
tel comportement. Dans
le cas des explants grattes ou nous multiplions les
chances de 'leser' le blastoderme, il n'est pas etonnant que les resultats soient si
maigres.
Des explants grattes
de morula ou de blastula ont pu survivre parfois dans
d'assez bonnes conditions de conservation pendant
5-7 jours, mais se presentent
seulement comme
des amas informes sans traces de differentiations. Tout au

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plus observons-nous des tentatives de groupements cellulaires, separes du reste
de la masse par des limites plus ou moins nettes correspondant a des changements
d'orientation des cellules. Le blastocele se constitue dans les explants de morula.
Dans l'ensemble la morphologie est comparable a celle des 'hyperblastulas'
(Oppenheimer,
1936) realisees par les blastodermes complets preleves tres jeunes.
Une autre constatation, valable pour tous les explants quel que soit leur stade de
prelevement, qu'ils soient ou non differencies, est que la couche enveloppante ne
se reconstitue pas. II peut en subsister des fragments qui se reconnaissent facile-
ment sur la surface de l'explant par la forme et l'alignement regulier de leurs
FIG. 1. Coupe d'un explant de blastomeres profonds pre'leve' au
stade gastrula jeune et fixe 5 jours apres. c, corde; ce, fragments
de couche enveloppante ayant subi regalement Epibolique; s, sur-
face de l'explant form6e par les blastomeres profonds.
cellules. Dans les explants gastruleens ces ilots de couche enveloppante sont
entres en activite epibolique comme le temoignent l'aplatissement et retirement
de leurs cellules (Fig. 1). Une telle activite ne se manifeste dans aucun explant
pregastruleen alors que des ceufs temoins, fixes a la meme date que ces explants,
sont en pleine epibolie.
Si nous examinons maintenant les quelques explants qui ont subi des differen-
ciations nous noterons d'abord certaines particularites de leur morphologie
generate comparee a celle d'explants complets, differencies, du meme age.

BLASTODERMES DE TRUITE 267
Tandis que l'explant complet se roule, en quelques heures, en une sphere parfaite
a surface lisse, par un mouvement du surtout a l'activite de la couche envelop-
pante (Devillers, 1951!)), l'explant gratte ne subit qu'un lent modelage par
remaniement et accroissement des contacts intercellulaires et finalement il
esquisse vaguement la forme d'une sphere a surface rugueuse dont les cellules
superficielles arrondies ne presentent aucune ordonnance reguliere et peuvent
raeme se detacher. De tels explants conservent cette forme jusqu'a la fin de leur
survie sans jamais subir l'allongement rencontre si souvent avec les blastodermes
complets.
La differenciation la plus nette, obtenue avec les jeunes gastrulas, est celle du
tissu cordal (Fig. 1), bien reconnaissable a la forme de ses hautes cellules,
empilees, ecrasees les unes contre les autres, a contenu plus clair que celui des
autres cellules. Le degre de differenciation de ce tissu atteint parfois celui de la
corde produite par des blastodermes complets mais plus generalement il est
moins pousse; l'aspect est plus embryonnaire et les limites de ces fragments de
corde sont moins bien tranchees par rapport au reste de l'explant. Du point de
vue topographique ce materiel cordal presente deux caracteristiques: d'une part
il n'a guere subi d'elongation et d'autre part il se rencontre a l'etat de noyaux
plus ou moins importants, isoles les uns des autres, soit en pleine masse de l'ex-
plant, soit en surface, c'est-a-dire avec une localisation tout a fait anormale.
Les somites sont apparus mais avec une differenciation toujours moins bonne
que celle de la corde. On peut en reconnaitre des series, assez reduites en
longueur, ou la metamerie se distingue et ou l'ordonnance des cellules est assez
caracteristique.
Les meilleurs s'alignent en courtes series ou la metamerie se manifeste assez
bien; le groupement des cellules dans chaque somite y est bien caracteristique.
Mais d'autre part, dans la masse de l'explant se rencontrent de nombreuses
formations, isolees, qui montrent une disposition radiaire des cellules autour
d'une zone centrale, pleine ou creusee d'une petite lumiere. Dans certains cas il
s'agit incontestablement de somites, mais pour nombre d'entre eux la determina-
tion devient beaucoup plus difficile et douteuse.
En ce qui concerne la topographie nous pouvons, comme pour la corde,
observer la dispersion de ces differenciations dans toute la masse et la surface
de l'explant. D'autre part elles ne presentent pas les relations typiques avec les
formations cordales.
Un troisieme groupe de differenciations est constitue par des structures
neuroides (Fig. 2). Ce sont des masses irregulieres a noyaux arrondis, plutot
groupes a la peripherie et laissant vers le centre une zone de cytoplasme clair.
Jamais il n'a ete rencontre de formations nerveuses embryonnaires typiques,
immediatement reconnaissables.
Enfin des formations tubulaires ont ete observees a plusieurs reprises. Elles
sont en general courtes mais dans un cas, un tel tubule, bien organise*, ferme aux
deux extremitds, occupe toute la hauteur de l'explant. La lumiere centrale y est

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bien nette, la paroi composee, sur presque toute sa longueur, d'une seule assise
cellulaire. La determination en est difficile; il pourrait
s'agir de formations du
type lame laterale.
En surface, les fragments de couche enveloppante subsistant, se sont etires et
presentent les noyaux allonges, caracteristiques de cette structure lorsqu'elle
accomplit son mouvement epibolique, mouvement favorise ici par l'existence
d'un substratum.
n
FIG. 2. Meme explant que dans la fig. 1. n, masse neuroi'de;
som, differenciation de type somitique.
(2) Couche enveloppante
Tres rapidement l'explant de couche enveloppante se roule en une sphere
parfaite qui subsiste sous cet etat un certain temps, puis, a un moment qui doit
correspondre, dans l'histoire de l'oeuf normal, a la mise en route de I'epibolie, la
forme commence a se modifier; l'explant s'allonge et sa surface se herisse de
plissements (Fig. 3) qui sont le temoignage d'un etalement de la couche envelop-
pante, correspondant au processus epibolique, incompletement realise ici, par
suite del'absence de substratum sur lequel les cellules puissent adherer et ramper.
Ces dernieres conservent alors une forme plus arrondie.
Les coupes ne montrent aucune differenciation dans ces explants, qui pourtant
comportent une portion de zone marginale. Peut-etre la quantite de ce materiel
est-elle trop faible ou bien les cellules constitutives de cette region ont-elles aban-
donne la couche, realisant, in vivo, le processus d'ingression observe sur l'oeuf
normal (Devillers, 1951a). II n'est pas possible d'en decider.