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