Neuralation et migration nucleaire intercinetique

/. Embryol. exp. Morph. Vol. 34, 2, pp. 339-354, 1975
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Printed in Great Britain
Neuralation et migration nucleaire intercinetique
chez des embryons de poulet
ParPAUL-EMIL MESSIER1 ET C. AUCLAIR
Department d'Anatomie, Universite de Montreal
SUMMARY
Neurulation and interkinetic nuclear migration in the chick embryo
Neurulation and interkinetic nuclear migration were studied in cells of the forming neural
tube of chick embryos submitted to a variety of treatments. Our results show that cytochalasin B (5 /tg/ml) does not protect microtubules against disruption occurring after 3h at
2°C nor does it prevent their repolymerization once they are cold-disrupted. However,
db-cAMP protects microtubules against such cold disruption. We indicate that the inhibitory
effect of cytochalasin B on interkinetic nuclear migration cannot be ascribed to an effect on
microtubules.
INTRODUCTION
Dans plusieurs epitheliums embryonnaires (e.g. placodes nasales, placodes
optiques, fosses nasales, tubules mesonephrotiques, segment epais de la paroi
de coelome, etc. (Sauer, 1936, 1937)) les noyaux interphasiques sont animes
d'un mouvement migratoire. Sauer, en 1936, decrivait deja ce processus de la
migration nucleaire intercinetique dans le tube neural chez l'embryon de poulet.
Le processus fut definitivement confirme par les etudes de Langman, Guerrant
& Freeman en 1966.
Selon Langman, Guerrant & Freeman (1966) 97,5 % des cellules nouvellement
formees dans le tube neural chez l'embryon de poulet presentent leurs regions
apicales reliees entre elles par des complexes de jonction (elles forment le
feuillet neuro-epithelial proprement dit) alors que seulement 2,5 % des jeunes
cellules sont libres dans l'epithelium et pourraient etre a l'origine des neuroblastes. De plus, dans ces cellules attachees par leur apex en un edifice tissulaire
coherent, la phase S qui est la plus longue du cycle cellulaire (5 h), produit une
accumulation de noyaux qui tous se retrouvent a la base de l'epithelium neural.
Nous avons deja etudie le phenomene de la migration nucleaire intercinetique
chez des embryons de poulet en voie de neurulation et fait ressortir l'importance
du role joue par les microtubules dans ces mouvements (Messier, 1972; Messier
& Auclair, 1973). D'autre part, recemment, nous avons montre (Messier &
Auclair, 1974) que la cytochalasine B, que Ton sait etre un inhibiteur de la
1
Adresse de Vauteur: Departement d'Anatomie, Faculte de Medecine, Universite de Montreal,
C.P. 6128, Montreal, P.Q. Canada.
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neurulation (Karfunkel, 1972) s'avere aussi etre un puissant inhibiteur de la
migration nucleaire intercinetique. La suggestion que les microtubules sont lies
a la migration nucleaire intercinetique et les donnees qui indiquent que ces
organites interviennent dans d'autres deplacements de structures (Watterson,
1965; Dahlstrom, 1968; Holmes & Choppin, 1968; Schliwa & Bereiter-Han,
1974) imposent que soit poussee plus loin l'etude des effets de la cytochalasine B
et que soit apportee une attention particuliere a la possibilite de son action sur
les microtubules. A cette fin, nous avons utilise la cytochalasine B dans des
conditions qui bloquent la migration nucleaire intercinetique et avons tache
de repondre aux questions suivantes: (1) la cytochalasine B est-elle une drogue
stabilisatrice, protege-t-elle les microtubules contre les effets degradants du
froid, (2) la drogue empeche-t-elle la repolymerisation des microtubules deja
degrades par le froid, (3) Faction d'un agent stabilisateur ou protecteur des
microtubules (i.e. qui empeche leur degradation a 2 °C) peut-elle faire echec a
l'actioninhibitrice de la cytochalasine B sur la migration nucleaire intercinetique ?
MATERIEL ET METHODES
Tous les embryons de poulet, Gallus domesticus, ont ete incubes in ovo a
38 °C jusqu'aux stades 1 a 7 paires de somites; stades 7 a 9 selon la table de
Hamburger & Hamilton (1951). Ensuite, tous furent explantes sur des milieux de
culture prepares selon la methode de Spratt (1950) de facon a ce que leur feuillet
ectodermique repose sur le milieu. Des embryons servant de temoins ont ete
incubes in vitro a 38 °C pour une duree maximale de 6 h. D'autres subirent les
traitements suivants.
Traitements
(1) Apres 1 h d'incubation a 38 °C (recuperation apres l'explanation) 25
embryons, explantes sur des milieux normaux, ont ete portes dans une chambre
refrigeree a 2 °C et maintenus au froid pendant 3 h. Leur fixation a eu lieu a
cette temperature avec des produits froids.
(2) Dix embryons, explantes sur des milieux contenant 5 /tg/ml de cytochalasine B, ont ete incubes pendant 2 h a 38 °C pour permettre a la drogue de bien
diffuser dans les specimens. Us furent ensuite portes a 2 °C pendant 3 h et fixes
a cette temperature.
(3) Seize embryons ont ete places sur des milieux contenant 5/tg/ml de
cytochalasine B et incubes 2 h a 38 °C. Par la suite, ils furent portes a 2 °C
pendant 3 h et finalement reportes a 38 °C pour 1 h.
(4) Plus de 35 embryons ont ete explantes sur des milieux enrichis de N6,O2dibutyryle adenosine 3',5' cyclique monophosphate (db-cAMP) aux concentrations de 0-01, 0-1, 0-5, 1, 2, 10, 25 mM et 1 M. TOUS furent incubes a 38 °C pour
une duree allant de 4 a 6 h.
(5) Quarante-six embryons ont ete explantes sur des milieux de culture
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contenant du db-cAMP a des concentrations variant de 0,1 a 25 mM et furent
incubes 1 h a 38 °C. Par la suite, ils ont ete portes dans une chambre refrigeree
a 2 °C, maintenus au froid pendant 3 h et fixes a cette temperature. Nous avons
realise ici qu'une concentration de 0,5 HIM en db-cAMP suffisait a proteger les
microtubules des effets nocifs du froid. Cette concentration est done la seule
qui fut utilisee par la suite.
(6) Finalement, 23 embryons ont ete explantes sur des milieux contenant a
la fois de la cytochalasine B (5 /*g/ml) et du db-cAMP (0,5 mM) et ils furent
incubes a 38 °C pendant 3 h.
Suite aux differents traitements, les embryons ont ete fixes au glutaraldehyde
1,25 % dans un tampon phosphate pendant 60 min et surfixes pendant 1 h au
tetroxyde d'osmium 1 % dans le meme tampon. Une fois la deshydratation dans
les alcools completee, les specimens ont ete enrobes dans l'Epon. Les coupes
fines ont ete confectionnees a l'Ultrotome LKB et colorees dans une solution
aqueuse d'acetate d'uranyle 1 % pendant 20 min puis au citrate de plomb. Les
tissus ont ete examines avec un microscope electronique Siemens 1A et un
appareil Philips 200. Pour la microscopie photonique, des sections d'un /im
d'epaisseur ont ete confectionnees et colorees au bleu de toluidine 1 % en
solution aqueuse.
RESULTATS
Le present travail confirme nos resultats publies recemment (Messier &
Auclair, 1974) a l'effet que la cytochalasine B inhibe la neurulation chezl'embryon
de poulet et qu'elle bloque la migration nucleaire intercinetique dans les cellules
de 1'epithelium neural. Cet arret du deplacement des noyaux, leur accumulation
desordonnee dans l'epaisseur du feuillet neuro-epithelial et le largage de nombreuses cellules dans la neurocoele provoquent des changements d'importance
variable dans Failure generale du neuroepithelium (Fig. 3B).
Exposition a 2 °C
Nous avons deja decrit les effets de l'exposition d'embryons a 2 °C (Auclair
& Messier, 1974). Nous ne rappelons ici que ce qui a trait au present titre a
savoir qu'apres 3 h d'exposition a cette basse temperature (1) les cellules de
1'epithelium neural des embryons sont depourvues de microtubules (Fig. 1 A)
et (2) ces cellules, qui normalement sont de forme asymetrique, prennent, dans
ces conditions, une forme arrondie. Lors de ce traitement, la forme generale du
tube neural comme elle apparait sur des sections transversales en fin de traitement, est fort variable. Chez certains embryons les perturbations physiologiques
causees par le froid et l'arrondissement provoque des cellules laissent le tube
neural inchange alors que chez d'autres, on observe une deterioration plus ou
moins poussee de Failure generale du neuroepithelium.
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FIGURE 1
(A) Portions des cellules provenant d'un embryon expose a 2°C pendant 3 h. On y
remarque que les microtubuies ne sont plus visibles dans le cytoplasme. x 60000.
(B) Portion de deux cellules provenant d'un embryon d'abord place sur un milieu
contenant de la cytochalasine B (5 /^g/ml) et incube 2 h a 38 °C et ensuite porte a 2°C
pendant 3 h et fixe a cette temperature. On y remarque que la cytochalasine n'a pas
empeche la degradation des microtubuies. x 43 000.
Neurulation et migration nucleaire chez le poulet
343
Exposition a 2 °C sur milieux contenant de la cytochalasine B
Nous avons voulu savoir si la cytochalasine pouvait stabiliser, proteger les
microtubules contre la degradation qui s'effectue lorsque les embryons sont
portes au froid. A cette fin, des embryons ont ete places sur des milieux contenant de la cytochalasine et incubes pendant 2 h a 38 °C. Par la suite, les
specimens furent portes a 2 °C pendant 3 h et fixes a cette temperature. Dans
ces conditions on assiste, tout comme si la cytochalasine etait absente des
milieux, a la disparition des microtubules (Fig. 1B). Apres cetraitement, Failure
generale de l'epithelium neural affiche des modifications qui sont en tout point
comparables a celles observees apres une simple exposition a 2 °C.
Exposition a 2°C et report a 38 °C sur milieux contenant de la cytochalasine B
Pour voir si la cytochalasine pouvait empecher le retour des microtubules
depolymerises par les basses temperatures, des embryons ont ete places sur des
milieux contenant de la cytochalasine, incubes 2 h a 38 °C, portes a 2 °C
pendant 3 h et ramenes ensuite a 38 °C pour 1 h. Dans les cellules du tube neural
de ces embryons, on a toujours releve la presence de microtubules normalement
constitues (Fig. 2 A). II en decoule que la drogue n'empeche pas la repolymerisation des microtubules qui ont ete degrades lors de l'exposition au froid.
Ce traitement perturbe l'aspect general de l'epithelium. En effet, tout comme si la
cytochalasine B avait ete utilisee seule et a la meme concentration, l'induction
du largage des cellules dans la neurocoele et l'arret des mouvements nucleaires
contribuent a deteriorer, mais d'une facon erratique, l'image habituelle de
l'epithelium neural.
Incubation sur milieux riches en db-cAMP
Aux concentrations les plus faibles (0,01 a 0,5 mM) le db-cAMP n'a pas
montre d'effet detectable sur le rythme de la croissance des jeunes embryons
mis en experience. La morphologie generale des embryons etait comparable a
celle des temoins (Fig. 2B) et les caracteres histologiques de leur tube neural
etaient identiques a ceux releves chez les specimens normaux. L'activite mitotique
a semble normale et la migration nucleaire intercinetique n'a pas ete affectee
comme en temoignaient les noyaux en division qui n'etaient observes qu'a
l'apex des cellules. Par contre, a la concentration de 25 mM, le db-cAMP a
retarde la segmentation du mesoderme en somites. En effet, dans ces conditions,
on ne comptait plus que deux nouvelles paires de somites acquises en 4 h
d'incubation alors que chez les temoins, mis en experience au meme moment,
on comptait regulierement quatre nouvelles paires de somites apres le meme
temps d'incubation. Macroscopiquement ces specimens affichaient des defauts
de neurogenese et de somitogenese (Fig. 2C). Chez ces embryons traites a la
plus forte concentration, on a toujours eu l'impression d'observer plus de
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Neurulation
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microtubules (Fig. 2D), mais ces impressions n'ont pas encore ete controlees par
une analyse objective.
Exposition a 2 °C sur milieux riches en db-cAMP
Pour verifier si l'AMP cyclique pouvait avoir quelqu'effet protecteur sur les
microtubules, un certain nombre de specimens ont ete places sur des milieux
contenant du db-cAMP. Ces embryons subirent une incubation d'une heure a
38 °C et furent ensuite portes, sur la meme milieu, a 2 °C pendant 3 h. Nous
avons experiments avec plusieurs concentrations allant de 0,01 a 25 IHM. A la
plus faible concentration le db-cAMP commence deja a montrer un effet
protecteur de la degradation des microtubules. Aux concentrations les plus
fortes, on observait quelquefois de la cytolyse. Cependant, a la concentration de
0,5 mM, le db-cAMP n'a montre aucun effet nefaste sur l'ensemble des ultrastructures cellulaires et cette dose suffisait a empecher la depolymerisation des
microtubules (Fig. 3 A) qui normalement aurait due etre complete apres 3 h a
2 °C. Dans ces conditions, les cellules conservent leur forme asymetrique, mais
l'aspect general de 1'epithelium nous est toujours apparu comparable a ce que
Ton observait lorsque les embryons n'etaient traites qu'au froid.
Incubation a 38 °C sur milieux contenant cytochalasine B (5 jug I ml) et db-cAMP
(0,5 mm)
Les embryons incubes pendant 3 h a 38 °C sur des milieux contenant a la
fois la cytochalasine B et le db-cAMP presentaient des cellules a peine differentes
de celles qu'on observe chez des specimens traites pour la meme duree a la
cytochalasine B seulement. Les microtubules cytoplasmiques etaient bien
evidents (Fig. 4B). Souvent, on a eu l'impression que la cytochalasine B n'alterait
que fort peu les microfilaments apicaux et leur arrangement en faisceau
(Fig. 4A).
Chez ces embryons, la cytochalasine B jouait comme a l'accoutumee son
role d'inhibiteur de la migration nucleaire intercinetique comme en temoigne
FIGURE 2
(A) Portion de 1'epithelium neural d'un embryon explante sur un milieu enrichi de
cytochalasine B, expose a 2°C puis reporte a 38 °C sur un milieu identique. On y
voit que la presence de la cytochalasine B dans le milieu n'a pas empeche la
repolymerisation des microtubules degrades par le froid. x 60000.
(B) Image d'un embryon de poulet entier cultive in vitro sur un milieu additionne
de db-cAMP a la concentration de 0-5 mM. La morphologie de cet embryon est en tout
point comparable a celle de nos temoins. x 75.
(C) Image d'un embryon de poulet entier cultive in vitro sur un milieu contenant
du db-cAMP a la concentration de 25 mM. Tous les embryons ainsi traites affichaient
des defauts de neurogenese et de somitogenese. x 75.
(D) Portions de cellules provenant du tissu neural d'un embryon explante sur un
milieu de culture contenant du db-cAMP a la concentration de 25 mM. Dans ces
conditions, nous observons une plus grande abondance de microtubules. x 44000.
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Neuruiation et migration nucleaire chez le poulet
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la presence de noyau en division dans les parties medianes et externes de
repithelium neural (Fig. 4C), ce qui est contraire a ce qui s'observe chez des
embryons normaux (Fig. 3C).
Suite a ce type de traitement, Failure generale du neuroepithelium a toujours
ete comparable a ce qui fut observe apres des traitements a la cytochalasine B
seule.
DISCUSSION
Nos resultats indiquent (Tableau 1) que le db-cAMP protege efficacement les
microtubules des cellules de repithelium neural contre une depolymerisation qui
devrait normalement se realiser lors de l'exposition d'embryons au froid.
Cependant le db-cAMP, administre seul, ne semble pas affecter les fonctions
microtubulaires car il n'a jamais empeche le phenomene de la migration nucleaire
intercinetique de s'exercer normalement. Des resultats, accordant des proprietes
stabilisatrices au db-cAMP, ont deja ete obtenus avec des cultures de neuroblasteme de souris par Kirkland & Burton (1972). De plus, notre observation,
pour subjective qu'elle soit, d'une plus grande abondance de microtubules dans
les cellules d'embryons traites au db-cAMP (25 mM) est en accord avec les
donnees de Roisen, Murphy & Braden (1972) qui montrent que le db-cAMP
induit l'assemblage des microtubules a partir d'un pool de sous-unites dans
des cellules ganglionnaires d'embryons de poulet ages de 8,5 jours.
De tous les traitements que nous avons pratiques, seule l'addition de dbcAMP couple a la cytochalasine B semble avoir uneffet sur les microfilaments.
En effet, en presence de db-cAMP (0,5 mM) la cytochalasine B n'est pas toujours
parvenue a deteriorer entierement l'association en faisceau de ces microfilaments,
association qui, normalement, est detruite lorsque la cytochalasine B est
administree seule (Messier & Auclair, 1974). Dans ce sens, d'ailleurs, nous
avons remarque, de fac.on toute incidente, qu'une concentration de 5 /^g/ml de
cytochalasine B, qui a elle seule inhibe totalement la segmentation du mesoderme
en somites, permettait de voir, chez un certain nombre d'embryons traites,
FIGURE 3
(A) Portion de l'epithelium neural d'un embryon explante sur un milieu de culture
additionne de db-cAMP (0-5 ITIM) et porte a 2°C pendant 3 h. La presence des
microtubules (fleches) indique que le db-cAMP les a proteges contre la degradation
par le froid. x 60000.
(B) Trois heures d'exposition a la cytochalasine B (5 /*g/ml) inhibe la migration
nucleaire intercinetique. Les figures mitotiques s'accumulent (fleches) dans l'epaisseur
de Fepithelium et plusieurs cellules sont larguees dans la neurocoele. Ce traitement,
qui toujours altere profondement l'allure generale du neuroepithelium, l'affecte a
des degres divers quel que soit l'age du specimen, x 900.
(C) Microphotographie d'une coupe transversale au grand axe d'un embryon normal.
On y voit la forme asymetrique des cellules de meme que des figures mitotiques
(fleches) typiquement localisees pres de la neurocoele. x 900.
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Neurulation et migration nucleaire chez le poulet
349
Tableau 1. Tableau recapitulatifdes divers traitements
Migration
nucleaire
Jntercinetique
Microtubules
J. 38°C
+
+
2.
3.
4.
5.
6.
7.
+
-
+
+
+
+
Traitements
38 + 2°C
CB(38 + 2°C)
CB(38 + 2 + 38°C)
db-cAMP38°C
db-cAMP(38 + 2°C)
CB + db-cAMP38°C
La cytochalasine B (CB) qui n'empeche pas la depolymerisation des microtubules (3) ni
leur repolymerisation apres exposition a 2°C (4) inhibe la migration nucleaire intercinetique
malgre la presence du db-cAMP (7), qui lui est un agent protecteur des microtubules (6).
1'addition d'une paire de somites en une heure d'incubation et ceci lorsque les
specimens etaient incubes sur des milieux contenant a la fois la cytochalasine
(5 /'g/ml) et le db-cAMP (0,5 mM). Ces observations sont a rapprocher des
travaux de Miranda, Godman, Deitch & Tanenbaum (1974) qui suggerent que
les effets de la cytochalasine D sur la contraction cytoplasmique pourrait etre
conditionnes par la teneur en AMP cyclique cellulaire et rapprocher aussi de
ceux de Puck, Waldren & Hsie (1972) qui ont montre que le db-cAMP diminuait
sensiblement le pouvoir qu'a la cytochalasine B d'induire des petites cloches
(zeiotic blebs) a la surface des cellules. Nos observations, qui suggerent une
correlation inverse entre la reponse a la cytochalasine et le taux intracellulaire
d'AMP cyclique (Miranda et ah 1974), font presentement Pobjet d'une analyse
specifique.
Au cours des cinquante dernieres annees, l'etude souvent repetee de la plaque
medullaire a donne naissance a un certain nombre d'hypotheses liees au meca-
FIGURE 4
(A) Fort grossissement des regions apicales de cellules de l'epithelium neural d'un
embryon explante sur un milieu contenant a la fois de la cytochalasine B et du
db-cAMP. Dans ces conditions, on a souvent remarque la presence de filaments encore associes en faisceau. Faisceau de filaments (grandesfleches),filamentsintacts
(petites fleches). x 80000.
(B) Dans les cellules du tube neural d'embryons traites a la fois a la cytochalasine B
et au db-cAMP les microtubules sont toujours presents, x 44000.
(C) Microphotographie d'une coupe transversale au grand axe d'un embryon ou
Ton apercoit des mitoses (fleches) situees a la base et dans les regions medianes de
l'epithelium neural. Chez cet embryon traite a la fois a la cytochalasine B et au dbcAMP, il y a inhibition de la migration nucleaire intercinetique. Cet arret des
deplacements nucleaires et le largage excessif des cellules dans la neurocoele
contribuent a modifier Pallure generale de Fepithelium lui conferant ici un aspect en
V. x900.
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P-E. MESSIER ET C. AUCLAIR
nisme de son invagination. Deja, en 1924, Giersberg rejetait la possibility
qu'interviennent mecaniquement (par des poussees) les tissus voisins de repithelium neural. Toutefois, une etude plus recente de Schroeder (1970) indique
qu'au nombre des forces en jeu au moment de la neurulation chez Xenopus
laevis, il faut compter avec les poussees des myotomes et de l'ectoderme epidermique. D'autre part, on n'evoque plus aujourd'hui la question des gradiants
d'hydratation (Brown, Hamburger & Schmitt, 1941) et Ton doit a Gillette (1944)
d'avoir montre qu'a elle seule Pactivite mitotique ne pouvait expliquer les
mouvements qui entrainent la neurulation. En fait, aujourd'hui, c'est a la cellule
de repithelium neural que Ton accorde l'essentiel du role qui doit etre joue
aftn que s'invagine la plaque medullaire (Burnside, 1973). Et, c'est au sein
meme de cette cellule qu'on cherche a deceler les forces qui sont capables
d'induire les deformations cellulaires observees au cours de la neurulation.
Deux series d'observations supportent l'idee que ces cellules possedent en
elles la capacite de changer de forme, de s'allonger. Premierement, Holtfreter
(1947) a montre que des cellules isolees de la plaque neurale de salamandre
conservaient leur forme etiree et meme qu'elles continuaient a s'allonger lorsque
mises en culture. Deuxiemement, Adler (1971) a montre que des cellules neuroepitheliales dissociees et mises en culture commencent par former des agregats
de cellules de formes irregulieres, mais que bientot apparaissent des formations
en placodes constitutes de cellules allongees dont certaines presentent l'aspect
classique en col de bouteille. L'observation de ces masses de cellules dissociees,
isolees des tissus avoisinants et qui se rassemblent ensuite en un tissu qui
s'invagine, porte logiquement a considerer comme intrinseque aux cellules cette
capacite de deformation.
La question done qui se pose maintenant est de savoir quels sont les agents
cytoplasmiques de la deformation cellulaire. Pour la majorite des auteurs les
microtubules (Messier, 1969; Schroeder, 1970; Karfunkel, 1971; Burnside,
1973) interviendraient pour forcer, ou maintenir, Pelongation cellulaire alors
qu'un anneau de filaments apicaux (Baker & Schroeder, 1967; Schroeder, 1970;
Karfunkel, 1972; Burnside, 1973) etranglerait les apex cellulaires donnant
origine a des cellules a long col etroit. Or, cote microtubules, il est fort probable
en effet (Auclair & Messier, 1974) qu'il existe une correlation entre la presence
des microtubules et la forme allongee des cellules de l'epithelium neural tout
comme ce type de correlation semble aussi exister dans bon nombre d'autres
systemes (Byers & Porter, 1964; Tilney, 1968). Mais, ceci dit, il reste encore a
savoir comment ces structures tubulaires en arrivent a allonger les cellules.
Burnside (1973) offre trois interpretations possibles du mecanisme d'action des
microtubules et favorise celle qui a trait au transport cytoplasmique coordonne
qui tend a diriger les constituants cellulaires vers la base des cellules. Cependant,
l'auteur neglige la question de la migration nucleaire intercinetique. En 1973,
nous suggerions (Messier & Auclair, 1973) que le phenomene de la migration
nucleaire intercinetique, qui provoque une accumulation de noyaux a la base
~Nemulation et migration nucleaire chez le poulet
351
de Pepithelium neural, pourrait fort bien, a cause des deformations des bases
cellulaires qu'il entraine, etre une des forces determinantes dans l'induction de
la forme cellulaire {bottle-shaped) qui force la plaque medullaire a s'invaginer
(Messier, 1974). Or, ces mouvements nucleaires sont tributaires des microtubules (Messier & Auclair, 1973) et Phypothese que favorise Burnside (1973)
sur le role des microtubules dans les cellules de Taricha est compatible avec
ces mouvements migratoires. Du reste, Zwaan & Hendrix (1973) et Hendrix
et Zwaan (1974) dans leurs etudes de Finvagination des placodes optiques
chez Pembryon de poulet, mettent l'accent sur le role de la migration nucleaire
intercinetique comme agent des deformations cellulaires qui entraine l'invagination dans cet epithelium.
En resume, nous croyons que l'invagination de la plaque medullaire pourrait
etre consequente a Pelargissement des bases cellulaires qu'occasionnent les
noyaux qui s'accumulent dans les portions externes de l'epithelium. Cette
accumulation de noyaux decoule directement de la migration nucleaire intercinetique, un phenomene qui nous semble lie a la presence des microtubules.
Ces considerations n'excluent en rien la possibility qu'interviennent d'autres
attributs des cellules. Par exemple, l'endocytose, ou la resorption de membrane
du cote apical, aurait aussi pour effet d'augmenter Pasymetrie cellulaire
(Lof berg, 1974) et l'ensemble des dispositifs d'attachements cellulaires pourrait,
en plus d'assurer a l'epithelium sa cohesion, jouer un role actif dans la morphogenese neurale. Cette intervention des dispositifs d'accrochage dans la morphogenese a deja ete discutee par Weiss (1961) de meme que par Gustafson &
Wolpert (1963) qui insistent sur leur importance pour l'invagination
d'epitheliums et finalement par Adler (1971) qui en demontre experimentalement
Pimportance dans l'invagination de tissu neural.
Nos considerations, cependant, remettent en cause le mecanisme d'action des
microfilaments. En effet, bien que dans nos specimens les microfilaments
fussent morphologiquement intacts et meme si leur association en faisceau
n'etait pas toujours alteree, la cytochalasine B parvenait chaque fois (meme en
presence de db-cAMP) a bloquer la migration nucleaire intercinetique. Evidemment, malgre que dans ces conditions on obtienne encore des images de faisceaux
intacts de microfilaments, il ne peut etre exclu qu'un nombre critique de faisceaux aient ete detruits. Au sujet des microfilaments, il faut souligner qu'il
n'existe aucune preuve directe a Peffet que, dans nos specimens, ces microfilaments soient contractiles. Toutefois, il est permis d'entretenir la presomption
qu'ils le soient (Huxley, 1973), compte tenu de la grande variete de types cellulaires ou Pon a reussi a 'decorer' specifiquement de semblables filaments a la
meromyosine lourde (Spooner et al. 1973; revue dans Huxley, 1973). Par
ailleurs, on n'a pas, non plus, de preuve directe de Paction de la cytochalasine
B sur ces microfilaments.
Nous demontrons ici que la cytochalasine B n'a pas d'effet direct sur les
microtubules, qu'elle ne favorise ni leur degradation ni leur stabilisation. Par
352
P-E. MESSIER ET C. AUCLAIR
contre, la drogue, que certains auteurs accusent de detruire les microfilaments
(Wessells et al. 1971) bloque la migration nucleaire intercinetique. Or, meme si
la cytochalasine B detruisait les microfilaments ou leur organisation en faisceau
ou leur 'fonction' dans les cellules de nos specimens (ce qui n'est pas du tout
evident) on aurait, compte tenu de leur position perpendiculaire a la direction
des mouvements, grande peine a s'expliquer pourquoi les noyaux, qui sont
refoules a la base des cellules n'obeissent pas a la tendance normale de remonter
vers l'apex des cellules une fois la contrainte qu'imposent les microfilaments
disparue. En fait, le raisonnement inverse semble plus facilement applicable.
En effet, les travaux de Miranda et al. (1974) montrent que chez plusieurs types
cellulaires la cytochalasine, loin de detruire les microfilaments, a pour effet
d'induire une contraction tonique generate soutenue. Si la cytochalasine B
produisait un effet semblable dans nos specimens elle pourrait alors, par la
contrainte qu'elle impose sur l'ensemble du cytoplasme, rendre difficile ascension
normale des noyaux.
En definitive, la cytochalasine B dont les effets sont des plus controverses
(Burnside, 1972; Miranda et al. 1974) inhibe la migration nucleaire intercinetique
sans affecter morphologiquement les microtubules et elle exerce son action par
une voie qui nous est encore inconnue.
RESUME
La neurulation et le phenomene de la migration nucleaire intercinetique ont ete etudie
dans les cellules de l'epithelium neural d'embryons de poulet en voie de neurulation et
soumis a une serie de conditions experimentales.
Les resultats indiquent que la cytochalasine B (5 /*g/ml) ne protege pas les microtubules
contre la degradation que produit une exposition de 3h a 2°C et qu'elle n'empeche pas la
repolymerisation des microtubules lorsqu'ils ont ete degrades par le froid. Par contre le
db-cAMP protege les microtubules contre la degradation par le froid. On demontre que
l'action inhibitrice de la cytochalasine B sur la migration nucleaire intercinetique ne peut
etre attribute a un effet de la drogue sur les microtubules.
L'un des auteurs (PEM) est Scholar du Conseil de recherches medicales du Canada. Ce
travail a ete subventionne par le Conseil de recherches medicales du Canada et par le Ministere
de la Sante et du Bien-etre Social, section RODA. Nous remercions Mme G. Anglade et
Mile Basset pour leur aide technique, M. Leveille pour son travail photographique et Mile
Adolphe pour son travail secretarial.
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{Regu le 11 Fevrier 1975, revise le 1 Avril 1975)