Becs-de-lievre provoques chez le rat par un d6riv6 de la p6nicilline

/ . Embryol. exp. Morph., Vol. 15, 2, pp. 193-211, April 1966
With 2 plates
Printed in Great Britain
193
Becs-de-lievre provoques chez le rat par un d6riv6
de la p6nicilline, Fhadacidine
Par MADELEINE LEJOUR-JEANTY1
Laboratoire d'Anatomie et d'Embryologie humaines de
V Universite Libre de Bruxelles.
II est aise de provoquer des fentes palatines chez les Mammiferes de laboratoire. L'action de la cortisone (Walker & Fraser, 1957), l'hypervitaminose A
(Giroud & Martinet, 1955), la carence en niacine (Chamberlain & Nelson, 1963),
par exemple, ont permis une etude detaillee de ces malformations.
II est par contre bien plus difficile d'obtenir des becs-de-lievre. Quelques
travaux signalent leur apparition au cours d'experiences teratogenes, mais nous
ne connaissons que deux series de recherches qui aient abouti a un rendement
eleve en fentes labio-maxillaires: celles de Nelson, Wright, Asling & Evans (1955)
qui administrent oralement une substance antifolique au rat, et celles de
Chaube & Murphy (1963) qui utilisent l'hadacidine en injections intra-peritoneales chez le meme animal.
En 1962, Gitterman et al. decrivaient un nouvel agent anti-tumoral, le sel
monosodique d'un filtrat de Penicillum frequentans, et le nommaient hadacidine. En fait, l'action anti-tumorale de ce produit n'est pas intense, mais son
action teratogene, etudiee en 1963 par Chaube & Murphy, se revela importante.
Parmi les malformations provoquees par l'hadacidine, ces auteurs obtiennent
jusqu'a 88 % de fentes labio-maxillaires.
Nous avons cherche a reproduire leurs experiences de maniere a pouvoir
etudier la genese des becs-de-lievre. Nous presentons ici nos premiers resultats
envisages sur le plan strictement morphologique. Une etude histochimique
detaillee sera publiee ulterieurement.
MATERIEL ET METHODES
Dix rattes Wistar, agees de 4 a 6 mois et pesant 180 a 200 gr, ont ete selectionnees au debut de la gestation. Nous considerons que le jour 0 est celui de
la decouverte de spermatozoides dans le frottis vaginal. Le diagnostic de
fecondation est ensuite verifie par palpation avant d'administrer l'hadacidine.
1
Adresse de Vauteur: Laboratoire d'Anatomie et d'Embryologie humaines, Universite
Libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique.
13
J E E M 15
194
M. LEJOUR-JEANTY
Celle-ci est injectee dans le peritoine des rattes en deux doses espacees de
6 heures, afin de limiter son effet toxique.
L'hadacidine est dissoute dans du carboxymethyl cellulose a 0,5 % peu
avant l'injection.
Une ratte temoin a ete injectee avec le solvant seul. Ses 9 embryons, preleves
le 19eme jour, ne presentaient aucune anomalie.
Huit rattes ont ete injectees le lleme jour, deux, le 12eme jour (Tableau 1).
Nous avons utilise des doses decroissantes d'hadacidine allant de 5 gr/kg
a 1,7 gr/kg.
Les embryons ont ete preleves par cesarienne entre le lleme jour et demi et
le 20eme jour de la gestation. Certaines rattes (R5, R6 et R9) ont ete operees
3 fois a 1 ou 2 jours d'intervalle pour permettre d'etudier des embryons d'age
different issus d'une meme mere et soumis a la meme dose de produit teratogene.
A cet effet, la ratte est endormie a Tether et, par une courte laparotomie, les
embryons les plus distaux sont preleves avec leurs cornes uterines, une ligature
placee sous la zone de prelevement empechant toute hemorragie. Les rattes ont
bien supporte ces interventions iteratives qui ont neanmoins provoque un
nombre excessif de resorptions embryonnaires. II n'est en effet pas rare de
trouver les embryons proches des ligatures en voie de resorption alors que ces
memes renflements avaient paru normaux au cours de l'intervention precedente.
Apres avoir ete preleves dans la solution physiologique de Locke, les embryons sont etudies in toto, puis decapites. La region nasale est ensuite dessinee
a la chambre claire puis photographiee.
Les pieces ont ete fixees soit au Serra soit au Pasteels-Leonard, soit au formol
a 10 % ou a l'ethanol absolu froid en fonction des exigences de Tetude cytochimique que nous comptons poursuivre parallelement a l'etude morphologique. Le travail actuel se limitant a l'aspect morphologique de la region nasale,
nous reservons pour une publication ulterieure la description detaillee des
techniques cytochimiques.
L'organe olfactif a ete etudie sur des coupes frontales d'une epaisseur de 10 /*.
OBSERVATIONS PERSONNELLES
Chaube & Murphy, de meme que Nelson et al, ont decrit les malformations
observees chez Tembryon de rat a terme en fonction de la dose et du moment
d'administration du produit teratogene a la mere.
Notre but est different: nous cherchons a etudier la genese du bec-de-lievre.
Nous nous sommes done d'emblee placee dans les conditions optimales pour
l'obtention d'un grand nombre de fentes labio-maxillaires. Chaube & Murphy
en obtiennent 88 % en pratiquant des injections intraperitoneales de 5 gr/kg
d'hadacidine (fractionnee en deux doses a 6 heures d'intervalle) au cours du
lleme jour de la gestation.
Nous avons repete ces experiences sur la race de rats du laboratoire.
Finjection
(jours)
11
11
12
12
11
11
11
11
11
11
Dose H.
(gr/kg)
5
5
4
3,5
3
2,5
2
2
1,9
1,7
Experience
Rl
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
RIO
de
moment
au
Age des
embryons
14
11, 5; 13; 14
19
20
12; 13; 14
12; 13; 14
18
13
14
14
Age des
embryons
lors du
prelevement
(jours)
9
9
9
8
10
8
8
9
8
8
—
86
Nombre
total
d'embryons
Anomalies
diverses
—
—
9
7
—
1
—
—
—
3
—
20
Normaux
—
—
—
—
—
—
1
1
—
2
—
4
Tableau 1. Resultats de Vinjection d'hadacidine a 10 rattes gestantes
—
9
7
3
5
1
2
5
—
—
32
Anomalies
d'organe
olfactif
9
9
—
1
7
3
6
6
3
3
—
47
Resorptions
05
1
• <
196
M. LEJOUR-JEANTY
La dose de 5 gr/kg injectee le lleme jour nous est apparue trop elevee. Les
embryons preleves le 18eme jour sont entierement resorbes (experience R l ,
Tableau 1). Lorsqu'on preleve les embryons 2 jours apres les injections, ils sont
grossierement malformes et en voie de resorption (experience R2). Nous avons
done administre des doses decroissantes d'hadacidine, dont les resultats sont
representes sur le tableau 1, et qui s'echelonnent de 4 gr a 1,7 gr/kg.
Coupes sagittales
Coupes frontales (fosse droite)
11 jours
12 i.
13 j .
14 j .
Fig. 1. Etapesdu developpement des fosses nasales et du palais primaire chez le
rat. La region olfactive est representee schematiquement en coupes frontales et
sagittales. Le niveau des coupes frontales numerote de a a d correspond pour chaque
stade aux traits verticaux des coupes sagittales. 11 jours: apparition de Pepaississement epithelial de la placode olfactive. \\\ jours: invagination placodique, plus
marquee a l'arriere. 12 jours: debut de la fusion caudo-cephalique des levres de la
gouttiere olfactive. 13 jours: nouveau contact epithelial posterieur, preparant la
membrane bucco-nasale. 14 jours: allongement du palais primaire dont la formation
s'acheve. Apparition et rupture de la membrane bucco-nasale.
On constate que, sur 86 embryons preleves, 47 (55,8 %) sont resorbes, 32
(37 %) presentent des anomalies de l'organe olfactif, 20 (23,2 %) d'autres
malformations externes et 4 (4,6 %) seulement sont normaux. Nous n'avons pas
compte parmi les malformations 1'oedeme parfois extreme qui se manifeste
chez les embryons ages (Planche 1, fig. A 2).
En dehors des anomalies de l'organe olfactif, nous avons rencontre des
kystes sous-epiblastiques symetriques au niveau des otocystes (experiences
Becs-de-liewe provoques par Vhadacidine
197
R3 et R4), une hypogenesie des membres posterieurs (experience R6) et divers
cas d'omphalocele (experience RIO).
Les malformations de la region nasale sont comparables dans toutes nos
experiences. Seuls leur intensite et le nombre d'embryons atteints varient avec
la dose d'hadacidine injectee. Nous pourrons done decrire stade par stade les
anomalies que l'hadacidine a entrainees. Nous nous referons, pour serier les
etapes du developpement, au travail que nous avons publie precedemment sur la
morphogenese du palais primaire du rat (Lejour-Jeanty, 1965). La figure 1 resume
ces etapes.
Comme le montre le Tableau 1, la plupart des embryons ont ete preleves aux
stades qui precedent ou accompagnent la constitution du palais primaire:
placode (11 j.), invagination placodique (12 j.), formation et rupture du mur
epithelial et apparition de la membrane bucco-nasale (13-14 j.). Nous n'avons
laisse evoluer que 3 portees jusqu'a 19 et 20 j . (Rl, R7 et R8). On remarquera
la proportion importante de resorptions obtenue dans ces experiences. Parmi les
5 embryons qui ont pu atteindre ce stade foetal avance, 3 sont porteurs d'un
bec-de-lievre unilateral complet (Planche 1, fig. C2).
Avant de passer a la description des stades, plusieurs remarques s'imposent.
(1) L'hadacidine provoque un retard global du developpement; e'est ainsi que
les embryons preleves paraissent toujours avoir 1 a 2 jours de retard par rapport a des embryons normaux du meme stade.
(2) On observe peu apres l'administration du produit une dilatation vasculaire
intense surtout dans la region cephalique.
(3) II existe un ralentissement de la croissance de l'organe olfactif. Ceci nous
permet d'etudier, etalees sur 2 ou 3 jours, des phases du developpement qui ne
durent normalement que quelques heures (la formation de la placode et son
invagination). Ce phenomene est toutefois complexe et variable. Nous verrons
par exemple des embryons de 14 jours presenter une membrane bucco-nasale
longue et deja rompue, alors que l'aspect de leur fosse olfactive evoque plutot
un stade de 13 jours.
(4) L'hadacidine provoque enfin des anomalies de la region olfactive: absence
de fusion des bourgeons nasaux, necrose du bourgeon nasal externe, kystes
prenant leur origine dans les ganglions de Gasser et progressant jusque dans les
bourgeons maxillaires. Ces anomalies s'accompagnent de pyenoses cellulaires,
particulierement abondantes et diffuses chez les embryons jeunes qui viennent
de subir l'action de la drogue. Plusieurs de ces embryons n'auraient certainement pas atteint le terme, mais leur etude facilite l'analyse des localisations
preferentielles de l'action teratogene de l'hadacidine.
(5) Nous n'avons pas observe de relation entre les anomalies des embryons
et leur emplacement dans la corne uterine.
198
M. LEJOUR-JEANTY
1. Placode
L'aspect exterieur des embryons de ce stade parait normal en dehors d'un
abondant reseau vasculaire que couvre leur extremite cephalique. Sur coupes
cependant, on decouvre de profondes perturbations (Fig. 2).
La paroi du telencephale est farcie de cellules pycnotiques surtout dans sa
region dorsale, completement effractee par endroits. Ces cellules tombent dans
la lumiere du ventricule distendu. Les vaisseaux qui entourent le systeme
nerveux sont refoules en dehors par deux formations kystiques appliquees sur la
paroi cerebrale.
Les cellules mesoblastiques sont disloquees et deformees par de l'cedeme.
Chez l'un des embryons, Pcedeme est tel du cote gauche de la tete qu'il prend
l'aspect d'un volumineux kyste traverse par quelques rares cellules mesoblastiques (Planche 2, fig. A). Situee au milieu du mesoblaste lateral, cette masse
PLANCHE1
Fig. A. Trois embryons de l'experience R8, preleves le 20eme jour. Leur mere a regu
2 gr/kg d'hadacidine le 1 leme jour de la gestation. A1 est macere; il presente une fente labiale
gauche; A2, tres cedematie, a une fente labiale droite; A3, moderement cedematie, ne presente pas d'anomalie apparente.
Fig. B. Vue ventrale du palais d'un embryon normal de 14 jours. Remarquer la forme des
orifices narinaires (N.) et la presence des choanes primitives (Ch.) qui limitent a l'arriere le
palais primaire. Les cretes palatines (C.P.) qui formeront le palais secondaire, sont a peine
ebauchees.
Fig. C. Deux embryons de l'experience R7, preleves le 19eme jour. Leur mere a recu 2 gr/kg
d'hadacidine le lleme jour de la gestation. Cl, Vue ventrale du palais d'un des embryons,
qui est normal; C2, palais plus court; bec-de-lievre droit complet.
Fig. D. Vue anterieure de la tete d'un embryon de l'experience R3, age de 14 jours et dont la
mere a recu 4 gr/kg d'hadacidine le 12eme jour de la gestation. Palais primaire court bilateral.
Remarquer la position trop externe des bourgeons maxillaires (M.); O. = ceil. Voir Fig. 4,
la representation schematique en coupes frontales des fosses nasales de cet embryon.
Fig. E. Vue antero-inferieure de la tete d'un embryon de l'experience R4, age de 14 jours
et dont la mere a recu 3,5 gr/kg d'hadacidine le 12eme jour de la gestation. Palais primaire
court a droite. A gauche, les bourgeons nasaux interne (N.I.) et externe (N.E.) sont en
contact et le mur epithelial persiste. Le bourgeon maxillaire (M.) est nettement en-dehors de
la zone de fusion. Voir Fig. 5, la representation schematique en coupes frontales des fosses
nasales de cet embryon.
Fig. F. Vue antero-inferieure de la tete d'un embryon de l'experience R3, frere de celui
represents fig. D. Ici, il existe une fente bilaterale complete avec persistance des membranes
bucco-nasales (M.b.n) que Ton remarque a l'arriere des gouttieres nasales. Les bourgeons
maxillaires sont restes en arriere et en dehors des regions nasales. Voir Fig. 6, la representation schematique en coupes frontales des fosses nasales de cet embryon.
Fig. G. Vue antero-inferieure de la tete d'un embryon de l'experience R6, age de 14 jours et
dont la mere a recu 2,5 gr/kg d'hadacidine le lleme jour de la gestation. Fente bilaterale
complete sans trace de fusion. Les bourgeons nasaux internes et externes sont largement
ecartes, contrairement a ce que Ton observe chez l'embryon de la fig. F. Les bourgeons
maxillaires sont restes en arriere et en dehors des regions nasales. Voir Fig. 7, la representation schematique en coupes frontales des fosses nasales de cet embryon.
J. Embryo!, exp. Morph., Vol. 15, Part 2
M. LEJOUR-JEANTY
PLANCHE
facing p. 198
/ . Embryol. exp. Morph., Vol. 15, Part 2
M. LEJOUR-JEANTY
PLANCHE 2
facing p. 199
Becs-de-liewe provoques par Vhadacidine
199
liquidienne surmonte la placode olfactive et la vesicule optique qu'elle refoule
vers le bas et l'arriere.
La placode, dont Pepaisseur et les contours sont pratiquement normaux,
contient elle aussi de nombreuses cellules pycnotiques disseminees.
2. Invagination de la placode
Un ou deux jours apres les injections d'hadacidine, la placode commence a
s'invaginer. A ce moment, la degenerescence du prosencephale se poursuit
et interesse davantage sa paroi dorsale (Fig. 3), bien que Ton trouve encore
quelques cellules pycnotiques ventralement et surtout en regard des placodes.
PLANCHE 2
Fig. A. Coupe frontale du prosencephale et de la placode olfactive (Pl.olf.) gauche d'un
embryon de 11 jours, quelques heures apres l'injection d'hadacidine. Reaction de l'adenosine
triphosphorique phosphohydrolase qui caracterise l'endothelium vasculaire et met bien en
evidence l'intense congestion vasculaire (v.). Remarquer la dissociation cedemateuse {peel.)
des cellules du mesoblaste latero-prosencephalique qui prend un aspect kystique. Nombreuses pyenoses (p.) dans la paroi du prosencephale. Des cellules pycnotiques tombent dans
la lumiere du ventricule.
Fig. B. Coupe frontale de la placode olfactive gauche d'un embryon de 12 jours, 24 heures
apres l'injection d'hadacidine. Reaction d'Unna-Brachet. On remarque l'epaisseur anormale
de la placode ainsi que l'oedeme et les pyenoses cellulaires (p.) dans le mesoblaste sousjacent a la partie superieure de la placode.
Fig. C. Coupe frontale, en arriere des yeux, de la tete d'un embryon de 13 jours au stade
d'invagination placodique. L'injection d'hadacidine a ete faite le lleme jour. Reaction
d'Unna-Brachet. La racine de chaque bourgeon maxillaire contient un grand kyste (K.G.)
longe sur son bord interne par la veine jugulaire (/.). La partie inferieure du kyste gauche est
occupee par les cellules du ganglion de Gasser (G.G.) dont il est issu.
Fig. D. Coupe frontale des fosses nasales d'un embryon de 14 jours, 48 heures apres l'injection d'hadacidine. Reaction de la phosphatase acide qui montre deja au faible grossissement les pyenoses cellulaires (p.) des bourgeons nasaux externes. Absence de fusion a droite.
Dilatation vasculaire dans le palais primaire (P.P.) gauche. Etirement du bourgeon maxillaire (M.) droit. Kystes sous-epiblastiques (K.S.E.), a la partie supero-externe des bourgeons
maxillaires (2 a droite, 1 a gauche). Les fosses nasales sont anormalement petites et ne presentent pas d'ebauches de cornets. O.J., Organe de Jacobson.
Fig. E. Coupe plus posterieure de la fosse droite du meme embryon, au niveau des choanes
(C/;.). Reaction de la phosphatase alcaline qui met particulierement en evidence le tissu
nerveux. Un kyste volumineux occupe le bourgeon maxillaire (K.G.). L'extremite anterieure
du telencephale est coupee tangentiellement (T.). Les fibres du nerf olfactif (N.O.), dissociees
par de l'oedeme, la rejoignent. Dans le fond de la petite fosse olfactive saille l'ebauche atrophiee du cornet superieur (C.5.).
Fig. F. Coupe plus posterieure du meme embryon. Reaction de la phosphatase alcaline.
L'ebauche des cretes palatines (C.P.) est refoulee en dedans par deux enormes kystes (K.G.).
A ce niveau, on trouve a la partie infero-interne de ces kystes de fines lamelles de tissu riche
en phosphatase alcaline et qui representent l'extremite anterieure des ganglions de Gasser (G. G.).
Fig. G. Plus posterieurement encore, on voit les ganglions de Gasser aplatis par les kystes
qu'ils ont formes.
Fig. H. Coupe frontale du museau de l'embryon de 19 jours presentant un bec-de-lievre
droit, qui est photographie sur la Planche 1, fig. C2. Coloration a l'hemalun eosine. Outre
la fente du plancher nasal (F.N.g.: fosse nasale gauche; F.N.dr.: fosse nasale droite), on peut
observer la deformation du squelette.
200
M. LEJOUR-JEANTY
Les kystes lateraux au prosencephale ont disparu. Le nerf olfactif apparait
plus dorsal que normalement, il contient des cellules partiellement pycnotiques.
Dans le mesoblaste periolfactif une difference remarquable est apparue entre
Fig. 2. Lesions observees au stade de la placode, apres injection d'hadacidine le
11 erne jour (coupes frontales). a, Partie cephalique de la placode; b, partie caudale
de la placode. 1, Les parois du prosencephale sont bourrees de cellules pycnotiques
(representees par un gros pointille) qui tombent dans la lumiere ventriculaire;
2, kystes entourant Fextremite du prosencephale; 3, placodes de forme normale
mais contenant des cellules pycnotiques; 4, importante dilatation vasculaire.
2
2 It
N.E.
(b)
N.I.
0.
K.S.E.
Fig. 3. Lesions observees au stade d'invagination, apres injection d'hadacidine le
11 erne jour (coupes frontales). a, Partie cephalique de la placode; b, partie caudale
de la placode; c, coupe des bourgeons maxillaires, en arriere des placodes; d, au
niveau de l'ceil. 1, Pycnoses dans la paroi du telencephale: surtout dorsales, egalement en regard de la placode (representees par un gros pointille). 2, Mesoblaste
plus dense qu'au stade de placode plane; pycnoses dans le bourgeon nasal externe;
la vasodilatation a disparu. 3, Placode invaginee, anormalement epaisse, a membrane basale irreguliere; on y rencontre quelques pycnoses du cote externe. 4, Nerf
olfactif plus dorsal que normalement; quelques pycnoses. N.L, bourgeon nasal
interne; N.E., bourgeon nasal externe; M., bourgeon maxillaire; O., ceil; K.S.E.,
kystes sous-epiblastiques de petite taille qui se rencontrent a la partie anterieure
du bourgeon maxillaire; K.G., kyste prenant son origine dans le ganglion de Gasser
(vers le bas du kyste, une lame de tissu ganglionnaire represente l'extremite anterieure du ganglion de Gasser).
les regions respectivement destinees a former les bourgeons nasaux externe et
interne. Alors que ces regions sont toutes deux tres basophiles et riches en figures
mitotiques, une cytolyse etendue frappe selectivement le mesoblaste du futur
bourgeon nasal externe, surtout sous l'epiblaste (Planche 2, fig. B). Les cellules
Becs-de-lievre provoques par Vhadacidine
201
pycnotiques sont plus abondantes sous la partie caudale de la placode. Chez les
embryons les plus ages de ce stade, les dimensions du bourgeon nasal externe
sont d'ailleurs inferieures a ce que Ton s'attendrait a trouver, surtout dans la
region posterieure.
Quant a l'epithelium placodique, il attire l'attention par deux aspects anormaux: son epaisseur exageree (Planche 2, fig. B) et l'irregularite de sa base. Au
debut de l'invagination, on trouve des cellules pycnotiques dans son futur
versant externe, au contact du mesoblaste pycnotique du bourgeon nasal
externe en train de se renfler. Plus tard, l'epithelium epaissi ne contient plus de
cellules en voie de degenerescence.
Un autre fait caracteristique du stade d'invagination, c'est l'apparition de
kystes prenant leur origine dans la partie supero-externe du ganglion de Gasser
(Planche 2, fig. C). Us se developpent au contact de la veine jugulaire et grandissent vers l'avant dans la base du bourgeon maxillaire. Leur paroi est mince,
indifferenciee. En coupe frontale, ils ont un aspect arrondi. Certains d'entre eux,
les plus anciens, les plus grands, sont remplis de cellules sanguines. Tous les
embryons a fosses nasales anormales preleves depuis ce stade presentent de tels
kystes bilateraux, sauf dans deux cas ou il n'y en a qu'un seul unilateral. Enfin
on rencontre frequemment a la partie antero-externe des bourgeons maxillaires
deux petits kystes sous-epiblastiques symetriques.
3. Fusion des lewes de la gouttiere
Nous savons que la fusion des levres de la gouttiere olfactive se fait de l'arriere
vers l'avant et en deux temps: d'abord le contact et la fusion des deux epitheliums, puis Peffraction du mur epithelial par le mesoblaste du palais primaire.
Ces phenomenes se succedent si vite chez l'embryon normal que le stade de
contact n'est visible qu'a la partie anterieure de la zone de fusion: nous avons en
effet montre que, chez le rat, le mur disparait aussitot forme. La membrane
bucco-nasale se forme a la fin du 13eme jour, a la suite de l'etablissement d'un
nouveau contact epithelial entre la fosse olfactive et le stomodeum dans le
quart posterieur de celle-ci. Cette membrane delimite done vers l'arriere la zone
du palais primaire.
II est evident que c'est au stade de fusion que vont apparaitre les premieres
anomalies caracteristiques du bec-de-lievre. Deux de nos embryons, ages de
13 jours, presentent un debut de fusion qui ne permet pas de prejuger de leur
evolution ulterieure.
Vingt-six autres embryons ont ete preleves vivants le 14eme jour. Cinq
d'entre eux ont des fosses nasales normales: ce sont ceux dont la mere n'a recu
que 1,7 gr/kg d'hadacidine, dose probablement insufnsante pour provoquer la
malformation. Vingt et un presentent des anomalies uni- ou bilaterales du
processus de fusion; celles-ci varient depuis l'hypoplasie du palais primaire,
avec allongement relatif de la narine et de la choane, jusqu'a la fente totale, ou
les versants de la gouttiere restent largement ecartes. Entre ces extremes, se
202
M. LEJOUR-JEANTY
situent les cas ou le mur epithelial s'est forme mais persiste non effracte sur
toute sa longueur.
Chez aucun des embryons etudies, le bourgeon maxillaire n'intervient dans
la fusion. Nous savons que chez l'embryon normal au contraire, il peut
participer a la fermeture de la gouttiere en fusionnant soit avec le bourgeon
nasal interne, soit avec le nasal externe, soit avec les deux a la fois. Ici, il est
presque toujours en retrait de la zone de fusion, et, meme quand il progresse
dans son voisinage, il reste largement en dehors d'elle, longeant le cote externe
du bourgeon nasal externe. Parfois, lorsque le processus de fusion est peu perturbe, le bourgeon maxillaire prend contact avec le bourgeon nasal interne
en dehors de la zone de fusion (Fig. 4). C'est au stade de la fusion des bords
de ia gouttiere olfactive que Ton peut le mieux se rendre compte de l'effet
variable de l'hadacidine en fonction du moment de son administration. Si
l'embryon subit l'action teratogene a 12 jours, alors que la fusion a deja commence, il est theoriquement impossible de rencontrer des fentes totales, ou les
levres de la gouttiere sont entierement ecartees. En effet, tous nos embryons
atteints le 12eme jour et preleves le 14eme, presentent des traces de fusion: soit
un palais primaire court, soit un mur epithelial persistant ou simplement une
membrane bucco-nasale qui limite vers l'arriere une fente totale. Nous avons
decrit que la membrane bucco-nasale se forme toujours dans la partie inferieure
d'une zone de contact epithelial; sa presence permet done d'affirmer que ce
contact a eu lieu, meme s'il a completement disparu.
Au contraire, lorsque l'embryon subit Faction teratogene le lleme jour, au
stade de formation de la placode, on peut rencontrer des fentes tres larges sans
trouver de trace de membrane bucco-nasale le 14eme jour.
Nous n'avons injecte que deux rattes le 12eme jour, preferant atteindre
l'organe olfactif au stade initial de sa formation, malgre la sensibilite plus
grande de l'embryon jeune a l'effet toxique de la drogue (voir sur le Tableau 1,
le nombre moins eleve de resorptions chez les rattes injectees le 12eme jour).
Apres l'injection au lleme jour, l'aspect exterieur des embryons preleves au
debut du stade de fusion (13 jours dans nos experiences) est normal, mis a
part leur retard chronologique. La congestion cephalique a disparu. A l'examen
microscopique, on retrouve les modifications cytologiques deja decrites au
stade d'invagination avancee.
Au contraire, chez les embryons preleves le 14eme jour, les fentes partielles
ou totales du palais primaire sont decelables a l'examen macroscopique
(Planche 1, figs. D a G), tandis que des kystes gasseriens, parfois remplis de sang
rouge, boursoufnent la racine des bourgeons maxillaires.
L'etude microscopique de ces embryons revele 1'apparition de nombreuses
modifications par rapport au stade precedent.
Nous trouvons tous les degres d'anomalies du processus de fusion; elles sont
le plus souvent asymetriques, une gouttiere nasale etant plus atteinte que
l'autre. Toutefois, il est frappant de constater que l'asymetrie se limite a la zone
Becs-de-lievre provoques par Vhadacidine
203
de fusion; ailleurs, la situation et la conformation des fosses nasales droite et
gauche sont comparables. Autrement dit, la taille des bourgeons nasaux et
maxillaire ne varie pas avec le degre de la fente.
Normalement, l'embryon de 14 jours a des fosses nasales longues de 1.500
microns environ; plus de la moitie de celles-ci surplombe le palais primaire,
N.E.
N.I.
N.E.
(e)
Fig. 4. Lesions observees au stade de fusion, apres injection d'hadacidine le 12eme
jour. Embryon de l'experience R3. Voyez Planche 1,fig.D, la photo de l'embryon.
Coupes frontales cephalo-caudales. L'embryon a un palais primaire court des
deux cotes (200 et 180/* pour des fosses de 670 et 690/*). Les pycnoses sont representees par un gros pointille. 1, Extremite anterieure du telencephale; 2, nerf
olfactif; C, carotide; /., jugulaire; P., pharynx; G.G., ganglion de Gasser.
204
M. LEJOUR-JEANTY
nappe de mesoblaste s'etendant depuis la narine jusqu'a la choane ouverte ou
non (Planche 1, fig. B).
Nous pouvons diviser les anomalies rencontrees en trois degres:
(a) Le premier degre d'anomalie consiste en un raccourcissement du palais
primaire: 180-250/* pour une fosse de 650-900 /* (Planche 1, fig. D ; Fig. 4).
N.E.
M.
K.G.
(0
Fig. 5. Lesions observees au stade de fusion, apres injection d'hadacidine le 12eme
jour. Embryon de l'experience R4. Voyez Planche 1,fig.E, la photo de l'embryon.
Coupes frontales cephalo-caudales. L'embryon a un palais primaire court a
droite (210/* pour une fosse de 910/*). A gauche, le mur epithelial persiste
(160/* pour une fosse de 900/*). M.Ep., Mur epithelial; M.b.n., membrane bucconasale; Co., ebauche atrophiee du cornet superieur. Les 2 kystes gasseriens contiennent des hematies.
(b) Dans des cas plus graves (anomalie du 2eme degre), le mur epithelial s'est
constitue par l'accolement des levres de la gouttiere mais au lieu de disparaitre des
sa formation, il persiste (Planche 1, fig. E; Fig. 5). A ce mur tres court (120—
160 /i) fait suite une longue choane (200-500 ji) dont les extremites anterieure et
parfois posterieure montrent des residus de membrane bucco-nasale.
(c) De nombreux embryons ont une fente totale parfois bilaterale (anomalie
du 3eme degre). Toutefois, comme nous l'avons dit precedemment, ceux qui
ont subi l'agression teratogene a 12 jours ont une membrane bucco-nasale
(Planche 1, fig. F ; Fig. 5), alors que ceux dont la mere a ete injectee le 11 erne
jour n'ont aucune trace de fusion. Dans ce cas, les versants de la gouttiere sont
plus largement ecartes (Planche 1, fig. G; Fig. 7).
Quel que soit le type d'anomalie de la fusion, les modifications du systeme
nerveux, du mesoblaste et de l'epithelium placodique sont comparables.
Becs-de-lievre provoques par Vhadacidine
205
Du fait de l'allongement du museau, seule Pextremite du telencephale
surmonte la partie posterieure des fosses nasales. Sa forme generate et ses
cavites sont normales, mais sa paroi dorsale, tres mince, reste le siege de nombreuses pycnoses. Le nerf olfactif rejoint la face interne des lobes telencephaliques. II est forme de fibres nerveuses onduleuses et dissociees par de
l'cedeme, et de cellules parfois pycnotiques (Planche 2, fig. E).
Fig. 6. Lesions observees au stade de fusion, apres injection d'hadacidine le 12eme
jour. Embryon de l'experience R3. Voyez Planche 1,fig.F, la photo de l'embryon.
Coupes frontales cephalo-caudales. L'embryon a une fente bilaterale complete avec
persistance des membranes bucco-nasales. Remarquer que le bourgeon nasal
externe se distingue du mesoblaste avoisinant jusqu'a sa partie posterieure par
l'existence de cellules pycnotiques. Le kyste gasserien droit contient des hematies.
O.J., Ebauche de l'organe de Jacobson.
(d)
Fig. 7. Lesions observees au stade de fusion, apres injection d'hadacidine, le lleme
jour. Embryon de l'experience R6. Voyez Planche 1,fig.G, la photo de l'embryon.
Coupes frontales cephalo-caudales. L'embryon a une fente bilaterale complete sans
membranes bucco-nasales. Les bourgeons nasaux internes et externes sont largement
ecartes. Remarquer le volume tres different des kystes gasseriens: le gauche est
tres grand et s'etire dans le bourgeon maxillaire: le droit n'occupe qu'une partie
du ganglion de Gasser dont il ne depasse pas les limites.
206
M. LEJOUR-JEANTY
Le mesoblaste, maintenant reparti en bourgeons, est le siege d'alterations
caracteristiques qui confirment celles qui s'annonsaient au stade precedent.
Les 3 bourgeons maxillaire et nasaux sont riches en figures mitotiques; il est
possible qu'il s'agisse de mitoses bloquees par l'effet de l'hadacidine. Par contre,
on trouve des cellules pycnotiques exclusivement dans le bourgeon nasal
externe. Le mesoblaste de ce bourgeon offre l'aspect d'un tissu irregulierement
dissocie par l'cedeme (Planche 2, figs. D, E). Cette modification regionale
permet de reperer exactement les limites de ce champ mesoblastique, tant vers
le bas ou il a fusionne avec le bourgeon maxillaire, que vers le haut. Ici, la
limite du bourgeon nasal dessine une ligne a concavite inferieure qui reunit de
bas en haut et de dedans en dehors le bord supero-externe de la fosse nasale et
la paroi laterale de la tete. En arriere des fosses nasales, le champ mesoblastique
nasal externe prend en coupe frontale l'aspect d'un triangle a base externe qui
s'amenuise progressivement (Fig. 6 c).
L'epithelium olfactif, generalement mince, tapisse des fosses anormalement
petites et depourvues des ebauches des cornets superieurs qui se forment normalement au stade de 14 jours. Ces cornets sont parfois presents mais reduits a
de minuscules proliferations epitheliales du dome olfactif dans la lumiere de la
fosse (Fig. 5d; Planche 2, fig. E). On ne rencontre dans l'epithelium ni mitoses,
ni pycnoses.
Les kystes gasseriens ont grandi depuis leur apparition au stade d'invagination
(Planche 2, figs. E, F, G). Si leur situation est toujours la meme, leur taille a
augmente et varie considerablement d'un embryon a l'autre et d'un cote a
l'autre du meme embryon (Fig. Id). Us sont rarement limites a l'etendue du
ganglion lui-meme. Souvent, ils se prolongent jusqu'a la racine du bourgeon
maxillaire: parfois, meme, ils s'avancent presque jusqu'a son extremite anterieure (Fig. 4 c).
Chez les cinq embryons de l'experience RIO dont les fosses nasales sont
normales, il n'y a ni pycnoses du bourgeon nasal externe, ni kystes gasseriens.
Par contre, les 21 embryons qui ont des anomalies de la fusion presentent tous
des degenerescences cellulaires dans le bourgeon nasal externe et des kystes des
ganglions de Gasser. Dans deux cas toutefois, ces kystes sont unilateraux. On
peut etablir une relation entre les fentes et la presence de kystes, les plus gros
kystes accompagnant generalement des fentes totales; mais cette relation n'est
pas absolue. Par contre, nous ne trouvons pas plus de pycnoses dans le bourgeon
nasal externe la ou il y a une fente que la ou nous observons seulement un palais
primaire trop court.
4. Embryons pres du terme
Notre serie ne comporte que 5 embryons arrives a ce stade. Trois d'entre eux
ont une fente unilateral totale, l'un est tres petit et macere, son frere est
extremement oedematic (Planche 1, fig. A). Seul le 3eme, dont la mere a recu
2gr/kg d'hadacidine le 11 erne jour et qui a ete preleve le 19eme jour, parait
viable. Son museau est plus court que celui de son frere normal et il presente une
Becs-de-lievre provoques par Vhadacidine
207
fente droite complete (Planche 1, fig. C2; Planche 2, fig. H). II semble par
ailleurs normalement developpe.
A l'examen microscopique de ces embryons, on ne decouvre aucun kyste.
DISCUSSION
Lorsqu'on examine le Tableau 1, on ne peut manquer d'etre frappe par le
double effet de l'hadacidine: effet toxique d'une part et effet teratogene localise
principalement aux fosses nasales d'autre part.
Notre courte serie d'experiences ne permet guere d'apprecier l'effet toxique
puisque nous avons effectue des prelevements a differents stades du developpement. Un bon nombre des embryons examines n'auraient sans doute pas atteint
le terme et auraient ete classes parmi les resorptions si nous avions laisse
evoluer les portees. L'effet toxique de l'hadacidine est done considerable aux
doses utilisees puisque deja dans nos conditions experimentales, on observe la
resorption des 3/5emes des embryons.
En ce qui concerne son effet teratogene sur les fosses nasales, l'hadacidine
semble bien le produit de choix lorsqu'on l'injecte le lleme ou le 12eme jour.
Presque tous les embryons sont atteints. Beaucoup d'agents teratogenes
decoivent l'experimentateur par un 'all or none effect', leur effet teratogene
ne se manifestant qu'a des doses elevees qui s'averent toxiques pour la poursuite du developpement. L'hadacidine au contraire se caracterise par un seuil
teratogene plus bas que le seuil toxique, ce qui permet une etude teratologique.
Chez la race de rats Wistar du laboratoire, la dose teratogene est un peu superieure a 1,7 gr/kg tandis que la dose toxique est approximativement de 3 gr/kg.
D'autre part, ce produit parait etre particulierement nocif au developpement de
l'extremite anterieure du prosencephale et de la region olfactive. Le diencephale
et les vesicules optiques paraissent se developper normalement chez la plupart
des embryons de meme que le rhombencephale et la moelle troncale.
Dans le Tableau 1, nous classons les anormaux sous la rubrique 'anomalies
de l'organe olfactif' et non ' becs-de-lievre' car il est impossible de predire quel
eut ete le sort des embryons jeunes que nous avons preleves. De plus, au stade
de 14 jours, certains embryons qui ont un palais primaire forme mais trop
court sont classes dans ce groupe car ils ne peuvent pas etre reellement consideres comme des becs-de-lievre. II serait certes interessant de savoir ce que
deviennent ces cas intermediaires. On peut se demander s'ils arrivent a terme,
si le palais primaire se rompt en completant la fente ebauchee ou bien grandit
en raccourcissant la choane. Une etude plus approfondie de ces cas pourrait
eclairer le probleme de la pathogenie des ponts que Ton rencontre parfois chez
l'homme entre les versants de la fente. II est certain qu'on n'observe pas a la
naissance tous les degres d'anomalie de fusion que nous avons trouves dans
cette etude. Par consequent, on doit conclure que les nombreuses formes intermediaires rencontrees en cours de developpement evoluent soit vers une aggra-
208
M. LEJOUR-JEANTY
vation des lesions, comme le supposait Veau (1935), soit vers un processus de
reparation, comme le pretendaient Maurer (1937) et Hopke & Maurer (1938).
Notre etude actuelle ne fournit pas la reponse a cette question mais, remontant
jusqu'aux premiers stades, elle decouvre un enchainement dans les modifications
qui surviennent au cours du developpement de l'organe olfactif. Nous pouvons
ainsi tenter d'interpreter les mecanismes pathogeniques du bec-de-lievre.
Une premiere constatation est la precocite et l'importance des lesions du
telencephale. Au cours des premiers stades, sa paroi est litteralement farcie de
cellules pycnotiques. La cytolyse affecte moins globalement le mesoblaste et
la placode mais elle ne tarde pas a frapper selectivement les territoires juxtaplacodiques du bourgeon nasal externe.
Nous savons que l'epaississement de la placode et puis son invagination se
realisent vraisemblablement sous l'effet d'une induction emanant du plancher
prosencephalique. II est done plausible de penser que les graves lesions observees a ce niveau influencent directement le developpement initial de l'organe
olfactif; on observe que la placode s'invagine mal, qu'elle est trop epaisse et que
sa membrane basale est irreguliere. Ces modifications sont trop accusees pour
pouvoir les imputer au ralentissement general du developpement embryonnaire
provoque par la drogue. La partie externe de l'ebauche placodique souffre le
plus et, des avant l'invagination, on peut predire que les anomalies se concentreront a ce niveau. Quant a l'oedeme mesoblastique et aux kystes qui se forment
sur les cotes du telencephale, Deol (1965) a montre qu'ils sont de constatation
frequente dans les diverses anomalies du systeme nerveux. II semble done que
l'hadacidine a principalement une action neurotrope et que les lesions olfactives,
de meme que les cedemes et les kystes, sont des alterations secondaires aux
lesions du prosencephale. A l'appui de cette facon de voir, on peut encore
invoquer les kystes gasseriens qui se developpent au sein des cretes neurales
au stade d'invagination de la placode olfactive. Frappee brutalement a son stade
initial, l'organogenese de la region nasale se poursuit sans harmonie aux
depens d'ebauches dont les relations normales ont ete perturbees. Le bourgeon
nasal externe, particulierement atteint, se developpe mal, et sa fusion avec le
bourgeon nasal interne est soit absente, soit incomplete. Quant au bourgeon
maxillaire, il n'arrive jamais a participer a la fusion. En general, il reste franchement en-dehors du bourgeon nasal externe auquel il se soude partiellement.
II garde ainsi une certaine individuality et, dans les fentes totales, il elargit et
aplatit le plafond stomodeal.
Quel role jouent vis-a-vis du bourgeon maxillaire les kystes qui en occupent
la racine? On imagine volontiers qu'ils ralentissent sa croissance en comprimant ses vaisseaux nourriciers; sans doute, doivent-ils aussi contribuer a le
deplacer en-dehors. Nous nous sommes demande si le volume de certains kystes
ne pouvait pas s'opposer a la fusion de la gouttiere olfactive, mais cela nous
parait exclu. II n'existe aucune relation entre le volume des kystes et la gravite
des anomalies de la fusion. D'ailleurs, au moment ou la fusion commence, les
Becs-de-lievre provoques par Vhadacidine
209
kystes sont encore tres posterieurs et de volume reduit. Cet effet mecanique des
kystes etant exclu, il est difficile de savoir si les kystes gasseriens participent a la
pathogenie des fentes ou s'ils ne sont que des epiphenomenes. Pour trancher ce
probleme, il serait tres interessant de comparer l'action de l'hadacidine a celle
d'un autre agent teratogene et surtout a ce que Ton pourrait observer chez des
animaux presentant des fentes congenitales du palais primaire.
RESUME
(1) L'hadacidine provoque chez le rat des becs-de-lievre typiques comparables
a ceux que Ton observe en clinique humaine.
(2) Les premiers effets de ce produit se manifestent deja quelques heures
apres son injection sous la forme d'une degenerescence brutale de l'extremite
anterieure du prosencephale. En meme temps apparaissent de l'cedeme dans le
mesoblaste et des pycnoses dans la placode olfactive.
(3) Bientot, les lesions olfactives se localisent du cote externe de la placode et
dans le mesoblaste sous-jacent destine a former le bourgeon nasal externe.
Quand la pacode s'invagine, le bourgeon nasal externe s'individualise et les
nombreuses cellules en degenerescence qu'il contient permettent de reperer
avec precision les limites profondes de son mesoblaste. II s'accroit moins que
le bourgeon nasal interne et n'arrive pas toujours a fusionner avec lui, creant
alors une fente complete.
(4) Lorsque la fusion se produit, elle est generalement incomplete: le mur
epithelial persiste entierement ou il n'est que partiellement effracte par le
mesoblaste. Dans ce cas, l'embryon de 14 jours a un palais primaire court et
une longue choane.
(5) Quant au bourgeon maxillaire, il s'accole au cote externe du bourgeon
nasal externe ou plus rarement du bourgeon nasal interne, en dehors de la
zone de fusion. Sa racine est occupee par un kyste geant issu du ganglion de
Gasser chez tous les embryons atteints de fente ebauchee ou complete. Le role
pathogenique eventuel de ces kystes dans les becs-de-lievres reste a elucider.
(6) En conclusion, l'administration d'hadacidine chez la ratte gravide de
11 ou 12 jours provoque des perturbations de l'organogenese olfactive qui
semblent dependre d'une grave atteinte du prosencephale. Les lesions se
concentrent dans le bourgeon nasal externe. C'est lui qui parait responsable de
l'absence ou de l'insuffisance de fusion des bords de la gouttiere olfactive.
Le bourgeon maxillaire ne participe jamais a la fusion. Son developpement
entrave et desoriente ne peut neanmoins manquer de contribuer a la persistance
du mur epithelial.
14
J E E M 15
210
M. LEJOUR-JEANTY
SUMMARY
Hare-lip in the rat induced by a penicillin derivative, hadacidin
(1) Hadacidin induces in the rat typical hare lips which may be compared with
human abnormalities.
(2) The first effect of this compound appears a few hours after its injection as
a sudden degeneration of the anterior extremity of the telencephalon. At the
same time, the whole mesoderm becomes oedematous and the olfactory placode
undergoes a partial necrosis.
(3) Soon the olfactory lesions become simultaneously predominant in the
external part of the ectoderm and in the underlying mesoderm of the external
nasal process. Many dying cells remain present in the growing mesoderm of the
external nasal process; their demonstration in sections has allowed an easy
distinction between this material and the surrounding cephalic mesoderm. As a
consequence, the growth of the external process is restricted in comparison with
that of the internal one and the resulting absence of fusion between these
rudiments leads to a complete cleft.
(4) When fusion does take place, it is usually incomplete: the whole epithelial
wall persists or may be partially destroyed by the mesoderm. In the latter case,
the 14-day embryo has a short primary palate and a long choana.
(5) The maxillary process fuses with the external aspect of the external nasal
process, or, infrequently, with that of the internal process, outside the zone of
fusion. In all the hare-lip embryos, the basal stump of the maxillary process is
invaded by a giant bleb originating in the Gasserian ganglion. The possible
pathogenic role of these blebs in hare-lip formation remains obscure.
(6) Thus the administration of hadacidin to the pregnant rat of 11 or 12 days
induces abnormalities of olfactory organogenesis which seem to be a secondary
effect of a primary injury to the prosencephalon. The lesions are confined to
the external nasal process, which seems to be responsible for the absence or
incompleteness of fusion of both edges of the olfactory pit. The maxillary
process never takes part in the fusion. Its slow and disorientated growth must,
however, contribute to the maintenance of the epithelial wall.
Nous remercions vivement lafirmeMerck, Sharp et Dohme, Rahway, New Jersey, qui nous a
gracieusement fourni l'hadacidine.
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