Analyse experimentale de la regulation du nombre
/. Embryol. exp. Morph. Vol. 32, 3, pp. 619-635, 1974
Printed in
Great
Britain
Analyse experimentale
de la
regulation
du
nombre
des
cellules germinales apres
deficience gonadique chez
le
poulet
ParELIANE DIDIER, NOEL FARGEIX
ET
YVES BERGEAUD1
Laboratoire de Biologie Animale,
Universite
de
Clermont
E.R.A.
no. 408
SUMMARY
Experimental study
of
the regulation
of
the number of germ cells
following gonadial deficiency
in
the chick
Colonization
of the
genital ridges
by
germ cells
was
quantitatively studied
in
control
chick embryos killed
at
stages 25-29,
and
in
embryos
in
which
a
surgical excision
of
the
gonad presumptive area was made previously on the second day.
In operated embryos which show
a
more
or
less perfect agenesis
of
one
gonad,
the
number
of
germ cells counted
in
genital ridges
is
lower than
the
number
of
germ cells
estimated
in the
same stages
of
control embryos.
The
deficit
is
greater
for
left gonadic
agenesis.
The
decrease
in the
total number
of
germ cells
is
essentially
due
to a
reduction
in the cells colonizing the deficient gonad. There
is no
excess
of
germ cells observed
in
the
control gonad.
Accordingly,
a
right side operation strengthens the asymmetry
of
germ cells distribution,
whereas
a
left side one reduces
it.
Thus,
in
birds
the
regulation
of
the
number
of
germ cells
and
the
quantitative control
of colonisation
of
the gonads is
at
the gonad level.
INTRODUCTION
Chez
les
Oiseaux,
la
segregation
du
materiel germinal dans l'aire extra-
embryonnaire
aux
jeunes stades
du
developpement permet d'aborder l'etude
des regulations
a
l'aide
de
differentes methodes,
en
offrant
la
possibilite
d'intervenir, soit
au
niveau
des
cellules germinales primordiales (CGP), soit
au niveau
du
composant somatique
de
la
gonade.
Le premier procede
a ete
frequemment utilise,
en
particulier dans
des
experiences d'excision
ou
d'irradiation
du
croissant germinal
qui
aboutissent,
dans
la
plupart
des cas, a
l'edification
de
gonades steriles (Benoit,
1930;
Dantchakoff, 1933; Goldsmith, 1935; Willier, 1937; Salzgeber, 1950; Marin,
1959;
Simon,
1960;
Dubois,
1962;
Mims
&
McKinell, 1971; Bruel, 1973).
1
Adresse des
auteurs:
Laboratoire de Biologie Animale. B.P. 45-63 170, Aubiere, France.
620 E. DIDIER, N. FARGEIX ET Y. BERGEAUD
L'experience inverse, qui consiste a accroitre le stock initial de cellules germi-
nales a ete pratiquee par Simon (1960) qui associe en culture 'in vitro' un
blastoderme d'Oiseau de 24 a 48 heures d'incubation et deux croissants de
Swift: malgre l'excedent de CGP, la colonisation de la region gonadique ne
semble pas modifiee au 3eme jour d'incubation.
Agissant par ailleurs au niveau du composant somatique de la gonade,
Simon (1960) etudie le comportement des CGP chez des embryons tronques,
c'est-a-dire prives d'une partie de leur territoire gonadique: le taux de colonisa-
tion de la partie restante est toujours plus bas que celui d'une gonade entiere. II
semble done que le rudiment gonadique laisse en place ne puisse fixer qu'une
certaine quantite de gonocytes, meme si un excedent de CGP est present dans
la circulation.
Les resultats obtenus par Fargeix (1968, 1970) a la suite d'experiences de
fissuration de blastodermes de Canard vont dans le meme sens et conduisent
a penser que la regulation du materiel germinal et la determination de
l'importance du peuplement gonocytaire s'effectuent essentiellement au niveau
du territoire genital. De nouvelles recherches ont ete entreprises, visant a faire
varier l'etendue de ce territoire. Les premiers resultats obtenus (Didier &
Fargeix, 1973; Fargeix & Didier, 1973) ont montre que dans le cas d'une
legere deficience gonadique, obtenue chez des embryons d'Oiseau presentant
une agenesie experimentale unilateral du mesonephros, se produisait une
diminution significative (de l'ordre de 38 a 42 % chez le Canard et de 28 %
chez le Poulet) du nombre total de gonocytes colonisant les cretes genitales.
Cette perte est essentiellement due a une deficience du peuplement de la gonade
situee du cote opere; la colonisation de la gonade controlaterale reste inchangee;
celle-ci ne semble done pouvoir fixer l'excedent des gonocytes presents dans
la circulation.
Parallelement a ces recherches, nous avons tente d'obtenir des deficiences
gonadiques plus etendues, en excisant chirurgicalement l'un des territoires
gonadiques presomptifs avant qu'il ne soit colonise par les CGP, c'est-a-dire
avant le stade 15 de Hamburger et Hamilton (Meyer, 1964). Le resultat de ces
experiences et les denombrements gonocytaires effectues chez les embryons
operes font Pobjet du present travail.
MATERIEL ET METHODES
Les experiences ont ete effectuees chez des embryons de Poulet de race
Hubbard. Les stades de developpement sont determines a l'aide de la table
de Hamburger & Hamilton (1951).
Apres ouverture prealable de l'ceuf (methode de
Wolff,
1936), une bande
d'ectoderme, de mesoderme lateral et d'endoderme est excisee chirurgicalement,
soit du cote gauche, soit du cote droit, aux stades 9 a 14. Les oeufs sont ensuite
Cellules germinales apres deficience gonadique chez le poulet 621
Tableau 1. Moyenne des denombrements des gonocytes chez les
embryons temoins de Poulet de race Hubbard
Stade de
developpe-
ment
25
26
27
28
29
Gonade
gauche
673 ±
66
809 ±
54
830 ±54
894
±47
1124 ±105
Gonade
droite
134±13
156±13
184±17
214±15
235
±21
DxlOO*
D + G
17,3
±1,6
17,3
±1,6
18±1
19,5±2,5
17,1
±1,4
Nombre total
de gonocytes
807 ±
72
965 ± 56
1014
±66
1108
±50
1359±115
Nombre
de cas
17
42
49
22
23
* Pourcentage de gonocytes contenus dans la gonade droite.
remis en incubation jusqu'a 5 jours et les survivants sacrifies aux stades 25 a
29.
A ces stades, ont ete egalement fixes des embryons temoins, ouverts au
2eme jour et non operes.
Les denombrements des gonocytes sont effectues grace aux methodes deja
decrites (Didier & Fargeix, 1973). L'analyse statistique des resultats repose sur
les calculs classiques de la moyenne (m), de l'erreur standard (S.E.), de l'inter-
valle de confiance etabli pour un coefficient de securite de 95 %, et sur l'appli-
cation de la loi du 'f' de Student.
RESULTATS
1.
Embryons temoins
Les denombrements effectues par Meyer (1964), van Limborgh (1968),
Reynaud (1973) et nous-memes (Didier & Fargeix, 1973) ont montre que la
quantite de cellules germinales contenues dans les cretes genitales d'un lot
d'embryons de Poulet constitue un caractere fluctuant, qui varie en particulier
avec le stade de developpement considere. II etait done indispensable d'etablir
prealablement le taux moyen de la population gonocytaire chez des embryons
temoins sacrifies aux memes stades que nos embryons operes.
153 echantillons fixes aux stades 25 a 29 ont ete etudies dans ce but; la
moyenne et l'erreur-standard des resultats obtenus sont consignees dans le
Tableau
1
et representees graphiquement dans la Figure 1. Les chiffres montrent
une augmentation irreguliere du nombre total des gonocytes: apres un leger
accroissement entre les stades 25 et 26, la population gonocytaire se stabilise
jusqu'au stade 27, puis augmente a nouveau jusqu'au stade 29. L'analyse
statistique revele toutefois que 1'augmentation enregistree entre deux stades
successifs n'est pas significative. Cette augmentation est pratiquement parallele
a 1'accroissement du nombre des cellules germinales colonisant la gonade
gauche; la population de la gonade droite grandit beaucoup plus faiblement
et son accroissement, bien que regulier, intervient peu dans celui de la population
gonocytaire totale.
40 EMB 32
622
800
600
400
200
E. DIDIER, N. FARGEIX ET Y. BERGEAUD
1600
1400
1200
1000
Intervalles
de confiance
Nombre total
Gcnade gauche
Gonade droite
2526 27
Stade2829
Fig. 1. Representation graphique des denombrements des gonocytes
chez les embryons de Poulet temoins.
Tableau 2. Resultats obtenus a la suite des experiences d? excision
Degre de reduction de
la gonade
Agenesie totale
Agenesie sub-totale
Agenesie partielle
Nombre de cas obtenus
Gonade droite
17
12
21
Gonade gauche
8
10
20
Les resultats numeriques font egalement ressortir rasymetrie de repartition
signalee anterieurement (Fargeix & Didier, 1973; Didier & Fargeix, 1973)
entre les cotes gauche et droit de l'embryon, puisque la gonade droite ne
renferme que 17,1 a 19,5 % (soit en moyenne 18 %) seulement du nombre
total des gonocytes (Fig. 2).
Cellules germinales apres deficience gonadique chez le poulet 623
Temoins
81%
19%
r»YvvvviL
90%
10%
98-3%
|.7%
74%
26%
Agenesie partielle droite
Agenesie sub-totale droite
$ Agenesie partielle gauche
Agenesie sub-totale gauche
13-5','„ 86-5%
I I Gonade gauche
...... Deficit gauche
significatif
„.._.. Deficit gauche
non significatif
Gonade droite
Deficit droit
significatif
Deficit droit
non significatif
Fig. 2. Consequences de l'excision unilaterale du territoire gonadique sur le
pourcentage de repartition des gonocytes entre les cotes droit et gauche.
2.
Embryons operes
L'effet de Fablation effectuee se manifeste sur la morphologie externe
(agenesie du flanc, courbures vertebrates anormales; Fig. 3) et sur l'anatomie
interne (deficiences locales du tube digestif et du mesonephros; Fig. 10 et 11).
La vascularisation des organes presents est en general assez peu perturbee.
Le Tableau 2 rassemble les resultats generaux observes au niveau du territoire
genital: des inhibitions etendues du developpement de la gonade ont ete
obtenues chez 88 embryons (50 operes a droite et 38 operes a gauche) que
nous avons repartis en 3 classes, selon l'importance de l'effet de F operation.
Chez 41 echantillons, une portion plus ou moins etendue de la gonade
s'est
developpee; dans ces cas, rassembles sous la rubrique 'agenesie partielle', la
taille du fragment gonadique obtenu est d'importance variable. Chez 22
embryons, la gonade n'est representee que par un petit rudiment renfermant
moins d'une centaine de gonocytes (agenesie sub-totale). Enfin dans 25 cas, la
gonade est totalement absente du cote opere (agenesie totale).
Les Tableaux 3 et 4 rassemblent le detail des denombrements effectues pour
chaque stade du developpement. L'analyse statistique, dont les resultats sont
40-2
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
/
17
100%
