Les relations epithelio-mesenchymateuses au cours

/. Embryol. exp. Morph. Vol. 27, 1, pp. 177-197, 1972
Printed in Great Britain
177
Les relations epithelio-mesenchymateuses au cours
de l'organogenese gastrique du foetus de Lapin
Par DANIELLE DAVID 1
Laboratoire de Biologie Animale, Universite de Clermont
(Directeur: Professeur Lutz)
SUMMARY
The epithelio-mesenchymal relations during the gastric
organogenesis of the rabbit foetus
The experimental study of the epithelio-mesenchymal relations during the gastric organogenesis shows the following facts:
(1) Completely deprived of mesenchyme, the cultured or grafted isolated epithelium cannot
develop.
(2) On the other hand the mesenchyme free of epithelium can survive and differentiate its
muscular layer. Isolated after the 18th day, it possesses sufficient autonomy to form chorionic
villi when covered only by vitelline membrane.
(3) The epithelium and the mesenchyme, dissociated by treatment with trypsin, then
reassociated in culture (with or without subsequent grafting), develop identically to those of
untreated controls. From the 19th day the mesenchyme shows a polarity and only the zone
normally adjacent to the epithelium can form chorionic villi.
(4) The heterochronic associations of gastric epithelium and mesenchyme demonstrate the
existence of two types of mesenchymal inductors: (a) a primary inductor, responsible for the
epithelial morphogenesis, elaborated early in embryonic life (10th day); it acts till about the
21st day. (b) A secondary inductor, produced at a later time (15th day), provokes the epithelial cytodifferentiation; its activity is still strong at the 23rd day.
These experiments again show the early competence of the epithelium to react to the two
mesenchymal inductors. The presumptive gastric endoderm of the 10-day-old rabbit foetus
has a developmental potential such that it can respond as well to the stimuli elaborated by a
young mesenchyme as to those of an older mesenchyme.
INTRODUCTION
L'estomac embryonnaire est forme de deux composantes d'origine differente:
Pepithelium differencie a partir de Pentoblaste, le chorion et les tuniques sousmuqueuse ainsi que musculaire derives du mesoblaste. Cette constitution mixte
s'etablit des un stade precoce du developpement.
Comme nous l'avons montre precedemment (David, 1971), l'estomac explante en culture in vitro ou en greffe in ovo parvient a se developper hors du
corps du foetus. Jusqu'au 13e jour, il degenere en culture; par contre, en greffe,
il s'accroit et accomplit sa morphogenese. A partir du 15e jour, l'estomac se
1
Adresse de Vauteur: Laboratoire de Biologie Animale, Universite de Clermont,
B.P. 45, 63 Aubiere, France.
12
E M B 27
178
D. DAVID
differencie sur les deux plans morphogenetique (formation des villosites) et
cytochimique (individualisation des cellules gastriques typiques: cellules parietales, muqueuses et de revetement). Nous nous proposons dans ce memoire de
rechercher si l'association des deux constituants epithelial et mesenchymateux
est indispensable a l'accomplissement de l'organogenese gastrique et d'analyser
leur part respective de responsabilite.
Durant ces 15 dernieres annees, les relations epithelio-mesenchymateuses
survenant au cours de l'ontogenese ont ete etudiees par de nombreux auteurs,
chez divers organes d'embryons d'Oiseaux et de Mammiferes. Dans le cas des
derives du pharynx embryonnaire, ces recherches concernent principalement le
thymus (Auerbach, 1960; Le Douarin, 1967), le pancreas (Golosow & Grobstein, 1962; Fell & Grobstein, 1968; Dieterlen-Lievre, 1969), l'estomac (Sigot,
1962,1963; Soriano, 1965), le foie (Le Douarin, 1964), l'cesophage (Soriano et al.
1964; Soriano, 1965, 1967), le poumon (Dameron, 1967), la thyroide (Le
Lievre & Le Douarin, 1968, 1969).
Dans l'ensemble, ces travaux montrent que ni l'epithelium ni le mesenchyme
d'un organe mixte ne peuvent poursuivre leur developpement en l'absence du
constituant complementaire. Par contre, apres reassociation en culture seule
ou suivie de greffe, les deux tissus reprennent leur developpement sans paraitre
sensiblement perturbes par le traitement dissociant. Le mesenchyme exerce le
plus souvent une action morphogene sur l'epithelium mais il arrive aussi que les
deux constituants s'influencent reciproquement.
A notre connaissance, le seul travail se rapportant a l'estomac embryonnaire
des Mammiferes est celui de Soriano (1965) ou l'auteur conclut a la determination precoce (avant le 13eme jour) de F epithelium digestif de la Souris. Qu'en
est-il dans le cas de l'estomac du foetus de Lapin? Pour cette etude, nous
separons l'epithelium de son mesenchyme sous-jacent par dissociation a la
trypsine (voir materiel et methodes) puis nous observons le developpement, en
culture ou en greffe, des deux constituants isoles. Dans un second temps, nous
reassocions in vitro les deux composantes puis nous essayons d'analyser les
variations, en fonction de l'age de prelevement des tissus, de la competence
epitheliale et de la capacite inductrice du mesenchyme.
MATERIEL ET METHODES
Les estomacs de foetus de Lapin ages de 10 a 23 jours sont preleves aseptiquement, debites en fragments puis soumis aux traitements suivants:
Technique de dissociation. L'epithelium est separe de sa gaine mesenchymateuse par maceration dans une solution de trypsine (Moscona, 1952) et de
hyaluronidase (Zwilling, 1955). Afin d'inactiver la trypsine, les deux composantes
tissulaires sont rincees independamment dans un melange a parties egales de
liquide de Tyrode et de serum de Poulain puis dans du liquide physiologique
pur.
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
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Cultures organotypiques. Les explants sont emballes dans la membrane vitelline
(Wolff, 1961) puis cultives sur le milieu gelose naturel mis au point par Wolff &
Haffen (1952) et enrichi de serum de Poulain (Wolff & Wolff, 1952).
Quatre types de cultures sont realises: culture d'epithelium isole, culture de
mesenchyme isole, associations isochroniques d'epithelium et de mesenchyme
(provenant de foetus du meme age), associations heterochroniques d'epithelium
et de mesenchyme (provenant de foetus d'ages differents).
Greffes in ovo. Les tissus isoles ou reassocies (apres soudure in vitro dans ce
second cas) sont inseres dans la paroi ccelomique d'embryons de Poulet de
3 jours (Wolff, 1946) ou greffes sur la membrane chorio-allantoidienne
d'embryons ages de 5 jours (Wolff & Lutz, 1939).
Technique histochimique. Apres 6 jours de culture ou 10-12 jours de greffe, les
explants sont fixes au liquide de Bouin-Hollande ou au formol sale. Les coupes
sont traitees a l'acide periodique-Schiff (APS) suivant la technique de MacManus (1946) modifiee selon Marks & Drysdale (1957) par une surcoloration a
Phemalun et a l'aurentia. Les cellules parietales sont alors colorees en jaune, les
cellules muqueuses en rouge (APS-positives) et les cellules principales en bleu.
RESULTATS
I. Evolution de Vepithelium gastrique prive de son mesenchyme
De nombreux travaux montrent que Pepithelium isole provenant de divers
organes, ne peut poursuivre seul son evolution (Golosow & Grobstein, 1962;
Dameron, 1961; Dodson, 1967a, b; Fell & Grobstein, 1968; Le Lievre & Le
Douarin, 1969).
Dans le cas de l'estomac, Pepithelium cultive seul perd sa structure et ne
parvient pas a poursuivre sa morphogenese (David, 1967). Explante avant le
13e jour, il se desagrege rapidement en totalite. A des stades plus avances,
Pepithelium se disloque en nodules; il survit dans quelques cas a partir du
20e jour (Fig. 1 A).
En greffe, si nous introduisons Pepithelium dans la cavite ccelomique d'un
embryon de Poulet de 3 jours en prenant soin qu'il y flotte librement, il survit quel
que soit son stade de prelevement mais ne peut se differencier. II reste inorganise.
Ainsi, en Pabsence de son mesenchyme, Pepithelium gastrique isole en culture
ou en greffe, ne parvient pas a s'accroitre et a se differencier. Ni le milieu de
culture, ni les substances apportees au greffon par la voie sanguine, ne suffisent
au developpement de Pepithelium et ne peuvent remplacer efficacement le
tissu mesenchymateux proprement dit.
II. Evolution du mesenchyme gastrique prive de son epithelium
Si Pon s'en refere aux travaux cites precedemment, on constate que, de meme
que Pepithelium, le mesenchyme isole ne peut poursuivre sa differenciation en
180
D. DAVID
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
181
l'absence de son revetement epithelial. Qu'en est-il dans le cas de l'estomac du
Lapin ?
En culture, le mesenchyme evolue differemment selon le moment de son
prelevement.
(1) Explante a une stade tres jeune (entre le lOe et le 14e jour) il se desagrege
rapidement.
(2) isole entre le 15e et le 18e jour, il survit et sa tunique musculaire se
developpe sensiblement.
(3) Apres 4 jours de culture, le mesenchyme de 19 et 20 jours apparait sain et
developpe. Sa tunique musculaire atteint la meme importance que celle des
estomacs temoins cultives pendant une duree equivalente (Fig. 1D). En outre, le
chorion pousse des evaginations, bordees etroitement par la membrane vitelline qui epouse parfaitement ces petites villosites mesenchymateuses (Fig. 1B, C).
Ainsi, le mesenchyme isole est capable de bourgeonner des axes villeux semblables a ceux qu'il forme en presence de son propre revetement epithelial.
En greffe, introduit dans le coelome ou insere sur la membrane chorioallantoidienne d'embryons de Poulet, le mesenchyme survit et se developpe, quel
que soit son stade de prelevement.
Conclusion. Contrairement au mesenchyme de la plupart des organes embryonnaires mixtes, celui de l'estomac du foetus de Lapin est capable de poursuivre sa differenciation en l'absence de revetement epithelial. Pour la reussite
de l'intervention, il faut toutefois que le tissu mesenchymateux gastrique ne soit
pas mis en culture avant le 14e jour de la vie foetale.
De plus, preleve les 19e et 20e jours, le mesenchyme prend, au contact de la
membrane vitelline, un aspect villeux semblable a celui qu'il acquiert en presence
de son propre epithelium. Ce phenomene semble specifique de l'estomac du
Lapin. II prouve que la formation des villosites chorioniques n'est pas la consequence du plissement epithelial mais bien une activite directe du mesenchyme.
A ce stade, le mesenchyme possede done une autonomie suffisante pour non
seulement proliferer mais aussi poursuivre sa differenciation, aussi bien en
culture qu'en greffe.
FIGURE 1
(A) Epithelium d'estomac embryonnaire de 21 jours, enveloppe dans la membrane
vitelline (mv), cultive seul pendant 4 jours. L'epithelium survit mais ne parvient pas a
poursuivre son developpement.
(B) Mesenchyme gastrique de 19 jours, emballe dans la membrane vitelline, cultive
seul pendant 6 jours. Le mesenchyme survit, la tunique musculaire se developpe
(TM) et le chorion (CH) pousse de petits axes villeux.
(C) Mesenchyme gastrique de 19 jours, cultive seul pendant 5 jours. Le chorion
(CH) forme des villosites (fleches) bordees etroitement par la membrane vitelline (mv).
(D) Mesenchyme gastrique de 20 jours, cultive seul pendant 5 jours. La tunique
musculaire (TM) est bien developpee.
182
D. DAVID
III. Associations isochroniques d'epithelium et de mesenchyme gastriques
Apres dissociation, l'epithelium et le mesenchyme provenant du meme estomac ou de deux estomacs de foetus du meme age, sont reassocies en culture
suivie ou non de greffe. Les resultats sont rassembles dans le Tableau 1.
Dans la majorite des cas, les tissus associes evoluent sensiblement de la meme
fac.on que les explants temoins cultives sans dissociation prealable. Jusqu'au
19e jour, l'epithelium se developpe aussi bien sur les deux faces du mesenchyme.
A partir de ce stade, seule la face chorionique, c'est-a-dire le cote interne, est
capable de differencier des axes villeux et d'aboutir ainsi a la formation de
villosites secondaires. Applique sur la face externe du mesenchyme, l'epithelium
poursuit sa cytodifferenciation mais reste etale.
Tableau 1. Associations isochroniques d'epithelium et de
mesenchyme gastriques, en culture et en greffe
10
11
12
13
14
15
16
17
18
20
21
23
26
Developpement de l'epithelium
Nombre de cas
A
Culture
ON OC
Age des
tissus
reassocies
(jours)
5
8
10
4
18
20
8
6
6
3
4
Greffe
I)
S
6
12
6
4
Greffe
Culture
Faible developpement
Desagregation
Desagregation^
\
Evolution
normale
Evolution normale
8^
Necrose
partielle
'
FIGURE 2
Association d'endoblaste presomptif gastrique de 10 jours et de
mesenchyme gastrique d'age variable
(A) Association d'endoblaste et de mesoblaste gastriques presomptifs de 10 jours,
en greffe coelomique. La morphogenese est de type gastrique. II n'y a pas de cytodifferenciation, toutes les cellules epitheliales sont APS-.{ch: granules de charbon
deposes sur l'endoblaste au moment de l'experimentation.)
(B) Association d'endoblaste et de mesenchyme de 16 jours, en greffe chorioallantoidienne. L'epithelium accomplit sa morphogenese. II se differencie en cellules
APS- au fond des cryptes (cry) et en cellules APS+ au sommet des cretes (ere).
(C) Association d'endoblaste et de mesenchyme de 21 jours, en greffe chorioallantoidienne. L'epithelium reste monocellulaire mais se differencie en cellules
APS+ et A P S - .
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
ch
183
184
D. DAVID
En resume, ces experiences montrent que le traitement par une solution dissociante a base de trypsine ne perturbe pas sensiblement le developpement des
tissus reassocies en culture seule ou suivie de greffe. Apres le 19e jour de la vie
foetale, le mesenchyme presente une polarite qui ne le rend apte a former des
axes villeux que par sa face chorionique.
IV. Associations heterochroniques d'epithelium et de mesenchyme gastriques
Dans ce type dissociations, l'epithelium et le mesenchyme proviennent de
foetus de Lapin d'ages differents. Afin de limiter le nombre des series experimentales, nous etudions plus specialement les competences de l'epithelium a
quatre etapes distinctes de son evolution: au lOe, 13e, 16e et 21e jour. Pour
chaque stade, nous analysons Faction des mesenchymes gastriques preleves entre
le lOe et le 23e jour.
Tableau 2. Associations heterochroniques d'endoderme presomptif
gastrique de 10 jours et de mesenchyme gastrique d'dge variable
Competence de l'endoderme gastrique presomptif de 10 jours
Age du
mesenchyme
gastrique
associe
(jours)
En culture
1
En greffe
N
Nombre
de cas
Developpement
1
Nombre
de cas
>
Developpement
10
11
Morph. +, + + ;
Cytodif. O
i?
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
8
s)
10
15
15
8
—
2
2
—
12\
Mort,
desagregation
14
10
4
7
Morph. + + ;
Cytodif. +
V
6
1
Morph. —, O;
Cytodif. +
Morph.: morphogenese
etalement en un feuillet monocellulaire
Morph. —
Morph. O
maintien au stade initial
Morph. +
lacunes intraepitheliales, cretes et cryptes
Morph. + +
villosites primaires, basale plate ou ondulee
Morph. + + + Villosites secondaires, munies d'axes chorioniques
Cytodif.: cytodifferenciation
Cytodif. O
epithelium indifferencie
Cytodif. +
differenciation en cellules APS+ et APSCytodif. + +
differenciation en cellules muqueuses, cellules de revetement et cellules
partietales
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
185
A. Associations d'endoderme gastrique presomptif de 10 jours et de mesenchyme
gastrique d'dge variable
Dans un travail anterieur (David, 1971) nous avons localise experimentalement l'aire gastrique presomptive au tiers posterieur du pharynx embryonnaire
ampute du bord de Pombilic. L'endoderme de cette zone, separe de son manchon mesenchymateux par traitement a la trypsine, est associe a du mesenchyme
gastrique d'age variable.
En culture, si le mesenchyme gastrique est age de plus de 13 jours au moment
de son prelevement, il prolifere et se differencie sur le plan musculaire; par
contre, l'endoderme qui lui est associe degenere dans tous les cas. Associes
avant ce stade, les deux tissus se desagregent en totalite.
En greffe chorio-allantoidienne, contrairement a l'echec obtenu en culture,
l'endoderme survit et se developpe au contact du mesenchyme. Son degre de
differentiation est fonction de l'age du mesenchyme associe.
- Au contact d'un mesenchyme age de moins de 15 jours, l'endoderme prolifere et s'organise en cretes et cryptes epitheliales ou meme en villosites primaires. Les cellules conservent cependant leur type indifferencie (Fig. 2 A).
- En presence d'un mesenchyme plus age, preleve entre le 15e et le 20e jour,
apres 10 a 12 jours de greffe, l'endoderme est bien developpe sur le plan morphologique: il.forme des villosites primaires ou secondaires. Au fond des
cryptes, certaines cellules de plus grande taille et de forme spherique sont APSnegatives, d'autres sont nettement APS-positives (Fig. 2B).
- Associe a un mesenchyme age de plus de 20 jours, l'endoderme ne parvient
plus a poursuivre sa morphogenese. II conserve sa structure monocellulaire
initiale et tapisse etroitement les excroissances villeuses du mesenchyme chorionique. La aussi, on distingue deux sortes de cellules qui different par leur forme,
leur densite cytoplasmique et leur sensibilite vis-a-vis de TAPS (Fig. 2C).
Conclusion. Le Tableau 2 donne la recapitulation des resultats obtenus. Des le
lOe jour, l'endoderme gastrique presomptif se revele competent. II repond au
stimulus inducteur d'un mesenchyme plus age et adapte son rythme morphogenetique a celui du mesenchyme associe. Dans certains cas, il parvient a se
differencier en cellules APS-negatives et APS-positives; les cellules spheriques
APS-negatives ne correspondent cependant pas a de vraies cellules parietales
puisqu'elles ne sont pas colorables par l'aurentia.
Ces experiences mettent en evidence la double action inductrice du mesenchyme. Du lOe au 14e jour, il exerce une action strictement morphogene: formation de lacunes intraepitheliales, de cretes et de cryptes, de villosites primaires
puis secondaires. A partir du 15e jour, a cet inducteur primaire morphogene,
s'ajoute un inducteur secondaire qui provoque la cytodifferenciation de l'epithelium. Apres le 21e jour, le mesenchyme ne conserve plus que son pouvoir
inducteur secondaire, il n'est plus capable d'induire la morphogenese d'un
jeune epithelium gastrique.
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D. DAVID
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
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B. Associations d'epithelium gastrique de 13 jours et de mesenchyme gastrique
d'dge variable
En culture, associe a du mesenchyme age de moins de 13 jours, l'epithelium
degenere et meurt.
- E n presence d'un mesenchyme de 13 et 14 jours, il conserve sa structure
pseudostratiftee initiale ou se developpe legerement, mais reste totalement
indifferencie (Fig. 3 A, B).
Tableau 3. Associations heterochroniques d'epithelium gastrique
de 13 jours et de mesenchyme gastrique d'age variable
(Meme legende que celle du Tableau 2.)
Age du
Competence de l'epithelium gastrique de 13 jours
A
111 tot
11
chyme
gastrique
associe
(jours)
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
n
23
En culture
En greffe
A
f
Nombre
de cas
Developpement
8
Mort
6
12
l
61
4
Morph. O, + ;
Cytodif. O
1
10
12
5
—
1\
6]
^
r
Morph. + +, + + + ;
Cytodif. + , ( + + )
Morph. O, — ;
Cytodif. + , ( + + )
Nombre
de cas
10\
4
6
10
A)
4)
8
10
4
—
1\
l\
Developpement
Morph. + +,
Cytodif. O
Morph. + + + ;
Cytodif. +, + +
Morph. O,
Cytodif. + +
FIGURE 3
Associations d'epithelium gastrique de 13 jours et de mesenchyme
gastrique d'age variable, en culture in vitro
(A) Associe au mesenchyme de 13 jours, l'epithelium poursuit legerement sa
morphogenese mais reste indifferencie (APS — ).
(B) Au contact du mesenchyme de 14 jours, l'epithelium forme des villosites primaires. II n'y a pas de cytodifferenciation.
(C et D) En presence d'un mesenchyme de 16 jours (C) et de 18 jours (D), l'epithelium forme de hautes villosites et differencie ses trois types cellulaires: cellules
parietales (P), cellules muqueuses (m) et cellules de revetement (R).
(E et F) Associe au mesenchyme de 21 jours (£) et de 23 jours (F), l'epithelium
s'aplatit en un feuillet monocellulaire mais poursuit neanmoins sa differenciation
en cellules parietales (P) et muqueuses (m).
(e: epithelium; M: mesenchyme; mv: membrane vitelline.)
188
D. DAVID
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
189
- Preleve entre le 15e et le 20e jour, le mesenchyme induit la morphogenese et
la cytodifferenciation de l'epithelium de 13 jours en cellules parietales, muqueuses
et de revetement (Fig. 3 C, D).
- Associe a un mesenchyme plus age, l'epithelium ne parvient pas a poursuivre
sa morphogenese, il s'etale en un feuillet monocellulaire. Cependant du point
du vue chimique, il repond au stimulus inducteur secondaire du mesenchyme et
differencie ses trois types cellulaires (Fig. 3E, F).
En greffe, entre le lOe et le 20e jour, le mesenchyme induit la morphogenese
de Fepithelium de 13 jours. Ce pouvoir inducteur primaire decroit rapidement
vers le 21e jour.
A partir du 15e jour, le mesenchyme induit en plus la differenciation biochimique de l'epithelium, en cellules parietales, muqueuses et de revetement.
Conclusion. Les resultats rassembles dans le Tableau 3 montrent que, au 13e
jour de la vie foetale, l'epithelium gastrique est pleinement competent. II est capable de repondre aussi bien a l'inducteur primaire qu'a l'inducteur secondaire.
C. Associations d'epithelium gastrique de 16 jours et de mesenchyme gastrique
d'age variable
En culture, l'epithelium de 16 jours se comporte sensiblement de la meme
facon que celui de 13 jours.
-Associe a un mesenchyme de moins de 13 jours, il degenere et meurt
(Fig. 4A).
- Au contact d'un mesenchyme de 13 et 14 jours, il poursuit legerement sa
morphogenese et se differencie en cellules APS-positives et APS-negatives.
(Fig. 4B, C).
- Le mesenchyme de 15 a 21 jours induit une forte differenciation morphogenetique et cytochimique de l'epithelium (Fig. 4D).
FIGURE 4
Associations d'epithelium gastrique de 16 jours et de
mesenchyme gastrique d'age variable
(A) Associe au mesoblaste presomptif de 10 jours, apres 6 jours de culture, l'epithelium (e) forme une masse degeneree. Le mesenchyme (M) est diffus et necrose.
(B et C) Apres 6 jours de culture au contact du mesenchyme de 13 jours (B) et de
14 jours (C), l'epithelium poursuit legerement sa morphogenese et se differencie
faiblement en cellules APS+ et APS — (mv: membrane vitelline).
(D) Cultive en presence du mesenchyme de 16 jours, l'epithelium se developpe sur
les plans morphogenetique et cytochimique (P: cellule parietale; m: cellule muqueuse;
R: cellule de revetement).
(E) En greffe chorio-allantoidienne, l'epithelium associe au mesenchyme de 16 jours
atteint un degre de differenciation avance (P: cellule parietale).
(F) Apres 6 jours de culture, le mesenchyme de 21 jours induit la cytodifferenciation
de l'epithelium en cellules muqueuses (m) et parietales (P) mais s'oppose a sa morphogenese (feuillet monocellulaire).
190
D. DAVID
- A partir du 21e jour, l'epithelium s'etale en un feuillet monocellulaire qui
tapisse les axes villeux du chorion. Au sein de l'epithelium on reconnait aisement les differentes sortes de cellules gastriques, principalement les cellules
parietales (Fig. 4F).
En greffe, le developpement de l'epithelium de 16 jours est identique a celui
de l'epithelium de 13 jours lorsqu'on l'associe a un mesenchyme de plus de
14 jours: forte morphogenese et cytodifferenciation en presence d'un mesenchyme de 15 a 21 jours (Fig. 4E), arret de la morphogenese et poursuite de la
cytodifferenciation chimique au contact d'un mesenchyme plus age.
Par contre, en presence d'un jeune mesenchyme (age de moins de 15 jours),
l'epithelium de 16 jours se comporte differement de celui de 13 jours. Alors que,
dans ce type d'association, l'epithelium de 13 jours reste toujours indifferencie
sur le plan chimique, celui de 16 jours parvient a former deux sortes de cellules
APS-positives et APS-negatives.
Conclusion. L'etude comparee des Tableaux 3 et 4 revele que, de meme que
l'epithelium de 13 jours, celui de 16 jours repond avec force aux stimulus inducteurs issus du mesenchyme gastrique. Mais, dans le cas de l'epithelium de
16 jours, l'induction qu'il a recue avant sa dissociation lui permet de poursuivre
sa differentiation chimique en l'absence de stimulus inducteur secondaire, sous
la simple impulsion d'un jeune mesenchyme depourvu du facteur de cytodifferenciation.
Tableau 4. Associations heterochroniques d'epithelium gastrique
de 16 jours et de mesenchyme gastrique d'dge variable
(Meme legende que celle du Tableau 2.)
Competence de l'epithelium gastrique de 16 jours
Age du
chyme
gastrique
associe
(jours)
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
En greffe
En culture
,
Nombre
de cas
18
20
10
2
6;
12]
10
10J
Developpement
Nombre
de cas
Mort
7
5
2
Morph. + ;
Cytodif. O, +
8
2
Morph. + +, + + +
Cytodif. +, + +
12
6
6
Developpement
Morph. + +,
Cytodif. +
Morph. + + + ;
Cytodif. +, + +
6)
Morph. O, — ;
Cytodif. + +
1\
Morph. O,
Cytodif. + +
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
191
D. Associations d'epithelium gastrique de 21 jours et de mesenchyme gastrique
d'dge variable
En culture, associe a un mesenchyme de 10, 11 ou 12 jours, l'epithelium de
21 jours degenere.
Un mesenchyme plus age ne parvient pas a modifier la structure morphogenetique de l'epithelium. Ce dernier s'aplatit et forme un feuillet monocellulaire, qui s'etale sur le mesenchyme non plisse ou epouse les axes villeux du
chorion plus age (Fig. 5).
Du point de vue cytochimique, le mesenchyme de moins de 15 jours n'exerce
pas de pouvoir inducteur sur l'epithelium mais celui-ci parvient cependant a
poursuivre sensiblement sa differenciation initiale (Fig. 5A). Par contre, en
presence d'un mesenchyme age de plus de 14 jours, l'epithelium differencie
nettement des cellules parietales, muqueuses et de revetement (Fig. 5B, C, D).
En greffe, l'epithelium consitue dans tous les cas un feuillet unistratifie simple,
semblable a celui d'un estomac temoin de 22 ou 23 jours.
Sur le plan chimique, au contact d'un mesenchyme jeune (de moins de 15 jours)
il est forme de deux sortes de cellules APS-positives et APS-negatives, ce qui
correspond a son niveau initial de differenciation. En presence d'un mesenchyme
plus age, il poursuit son developpement en differencial ses trois types cellulaires.
Conclusion. Le Tableau 5 met en evidence les resultats obtenus pour ce dernier
type d'associations. L'epithelium de 21 jours n'est plus sensible a l'inducteur
primaire morphogene. Par contre, il repond au stimulus inducteur secondaire
responsable de la cytodifferenciation.
DISCUSSION
L'etude des relations epithelio-mesenchymateuses survenant au cours de
l'organogenese gastrique, realisee au moyen d'experiences de dissociations et de
reassociations isochroniques et heterochroniques, permet de determiner la
competence des tissus ainsi que la nature et la puissance des inducteurs responsables du developpement morphogenetique et cytochimique de l'estomac.
(1) L'epithelium prive totalement de son constituant complementaire est
incapable de poursuivre son developpement. Le mesenchyme lui est indispensable.
Le contact entre les deux tissus est-il necessaire ou la seule presence du mesenchyme a distance est-elle suffisante? Ann de repondre a cette question, nous
avons realise deux types d'experiences: d'une part des cultures d'epithelium et de
mesenchyme separes par une membrane filtrante (la membrane vitelline),
d'autre part des associations 'partielles' ou l'epithelium n'adhere que partiellement au mesenchyme, sa region voisine reposant directement sur la membrane
vitelline etalee sur le milieu de culture (David, 1967, 1969). Nous constatons
alors que l'epithelium prive de contact avec le mesenchyme peut, a condition
que ce dernier soit situe a faible distance, survivre et poursuivre sensiblement sa
192
D. DAVID
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
193
morphogenese. Ce caractere montre que le mesenchyme emet des facteurs
exogenes ou inducteurs, capables de franchir la barriere vitelline et d'induire a
distance l'epithelium. Prive d'un apport continu en inducteur, l'epithelium
degenere rapidement. Par contre, si l'epithelium situe hors de contact du
mesenchyme peut accomplir sa morphogenese, il est incapable de se differencier
sur le plan cytochimique. Ceci suggere Pelaboration par le mesenchyme gastrique
du foetus de Lapin d'au moins deux inducteurs, qui different par leur action et
leurs proprietes:
- l e premier, capable d'agir a distance et de traverser la barriere vitelline,
induit la morphogenese de l'epithelium.
- le deuxieme induit la differentiation biochimique de l'epithelium et n'agit
que sur le tissu associe etroitement au mesenchyme elaborateur.
Tableau 5. Associations heterochroniques d'epithelium gastrique
de 21 jours et de mesenchyme gastrique d'dge variable
(Meme legende que celle du Tableau 2, p. 184.)
Competence de l'epithelium gastrique de 21 jours
Age du
A
chyme
gastrique
associe
(jours)
A
Nombre
de cas
n
10
11
12
13
14
15
16
6\
5
4
14
17
18
12
4
1Q
i y
20
21
22
23
En greffe
En culture
Developpement
Nombre
de cas
Developpement
2
Degenerescence
\
1
3
1
2'
Morph. O, — ;
Cytodif. +
h
8
Morph. —, 0 ;
Cytodif. +, + +
6
6
6
4,
7
5
4
8
2
5'
Morph. —, O;
Cytodif. + +
FIGURE 5
Associations d'epithelium gastrique de 21 jours et de mesenchyme
gastrique d'age variable, en culture in vitro
(A) Au contact du mesenchyme de 13 jours, l'epithelium se transforme en un
feuillet monocellulaire compose de cellules APS- (fleche) et APS + .
(B) Associe au mesenchyme de 16 jours, l'epithelium poursuit sa cytodifferenciation
(P: cellule parietale; m: cellule muqueuse; mv: membrane vitelline).
(C et D) En presence du mesenchyme de 21 jours (C) et de 23 jours (D), l'epithelium
forme un feuillet monocellulaire qui epouse les axes villeux chorioniques. II poursuit
sa differenciation (P: cellule parietale).
13
E M B 27
194
D. DAVID
En resume, l'epithelium isole en culture in vitro ne peut poursuivre son
developpement lorsqu'il est prive totalement de mesenchyme ou d'un apport
continu en inducteur. Neanmoins, sa morphogenese peut s'accomplir sous l'impulsion d'un facteur exogene diffusible emis par le mesenchyme situe a faible
distance.
(2) Contrairement a l'epithelium, le mesenchyme gastrique age de plus de
14 jours est capable de se differencier en l'absence de toute trace d'epithelium.
A partir du 18e jour, le mesenchyme non plisse au moment de son prelevement,
peut bourgeonner a lui seul des axes villeux chorioniques en ayant pour simple
revetement un morceau de membrane vitelline. Ce caractere suggere que le
mesenchyme, probablement induit par son epithelium avant son prelevement,
possede une autonomie suffisante pour accomplir sa morphogenese en l'absence
d'un feuillet epithelial ou d'un apport continu en inducteur. A notre connaissance,
une telle autonomie d'un tissumesenchymateux n'a pas ete observee chez d'autres
organes mixtes embryonnaires.
(3) Les associations heterochroniques mettent en evidence les variations du
mode de developpement de l'epithelium gastrique en fonction de l'age du mesenchyme associe. Elles revelent l'existence de deux sortes de stimulus inducteurs
mesenchymateux.
(a) Un inducteur primaire morphogene. Ce stimulus, deja elabore par le
jeune mesenchyme de 10 jours, augmente d'intensite pour atteindre un maximum vers le 15e jour de la vie fcetale. Us se maintient jusqu'au 20e jour puis
decroit progressivement pour s'annuler vers le 21e jour. Ce facteur primaire
induit la morphogenese de l'epithelium: formation des cryptes, des villosites
primaires puis secondaires. II n'agit pas sur la differenciation cytochimique de la
muqueuse gastrique.
(b) Un inducteur secondaire de cytodifferenciation. Inexistant jusqu'au 14e
jour de la vie embryonnaire, il apparait vers le 15e jour, augmente progressivement de puissance au cours des 3 jours suivants puis se maintient a son maximum,
du moins jusqu'au 23e jour. Ce facteur secondaire induit la differenciation des
cellules APS-positives et APS-negatives, puis celle des cellules parietales,
muqueuses et de revetement.
La Fig. 6 schematise les limites et l'intensite des facteurs inducteurs mesenchymateux primaire et secondaire mis en evidence par notre experimentation.
Elle souligne les trois etapes essentielles du developpement embryonnaire de
l'estomac.
-jusqu'au 15e jour, le mesenchyme exerce simplement une action inductrice
morphogene sur son epithelium.
-entre le 15e et le 20e jour, le tissu mesenchymateux induit doublement
l'epithelium, sur les plans morphogenetique (induction primaire) et cytochimique (induction secondaire).
- enfin, apres le 21e jour, le mesenchyme n'est plus capable de stimuler la
morphogenese de l'epithelium, seul subsiste son pouvoir inducteur secondaire.
195
Les relations epithelio-mesenchymateuses de Lapin
10
11
12
13
Age du me"senchyme (jours)
14 15 16 17 18 19
20
21
22
23
Inducteur Ire
de
morphogenese
Inducteur 2re
de
cytodiffe'renciation
FIGURE 6
Duree d'emission et intensite d'action des facteurs inducteurs issus du mesenchyme
gastrique. Du lOe au 14e jour: induction primaire seule. Du 15e au 21 e jour: double
induction primaire et secondaire. A partir du 22e jour: induction secondaire seule.
Cette distinction entre deux facteurs inducteurs morphogene et cytochimique
est en accord avec les resultats fournis par nos experiences de culture d'epithelium isole, situe a proximite mais hors de contact du mesenchyme gastrique.
L'inducteur morphogene primaire correspondrait au facteur capable d'agir a
distance et de filtrer a travers la membrane vitelline, tandis que l'inducteur
secondaire de cytodifferenciation serait au contraire faiblement diffusible et
incapable de franchir la barriere vitelline.
Nos experiences d'associations heterochroniques permettent egalement
d'analyser la competence de repithelium vis-a-vis des deux inducteurs mesenchymateux gastriques. Elles montrent que, contrairement au mesenchyme qui
acquiert progressivement ses capacites inductrices, repithelium est competent
des un stade precoce de l'ontogenese.
- Au lOe jour, il est en possession de presque tout son potentiel evolutif.
C'est ainsi qu'il repond a l'inducteur primaire en accomplissant sa morphogenese selon le rythme implique par le mesenchyme emetteur et qu'il se differencie biochimiquement, en depit de son jeune age, sous l'impulsion d'un
mesenchyme inducteur secondaire age de plus de 14 jours.
- Au 13e jour, sa competence est totale. II peut differencier des cellules gastriques typiques (cellules parietales, muqueuses et cellules de revetement).
-Preleve au 16e jour, l'epithelium parvient a amorcer son developpement
cytochimique en l'absence d'un stimulus inducteur secondaire continu: il se
differencie en cellules APS-positives et APS-negatives au contact d'un mesenchyme de moins de 15 jours. Ce phenomene indique que l'epithelium de 16 jours
a ete induit avant son prelevement. Cette induction initiale (d'environ 24 h) est
13-2
196
D. DAVID
responsable du leger degre de cytodifferenciation observe lorsque l'epithelium
est place, par la suite, sous la seule influence d'un jeune mesenchyme morphogene encore incapable d'elaborer l'inducteur secondaire.
- Enfin, l'epithelium age de plus de 21 jours ne repond plus a l'inducteur
morphogene primaire; il conserve dans tous les cas d'associations heterochroniques une structure unistratifiee simple. Par contre, il reste fortement
sensible au stimulus inducteur secondaire.
RESUME
L'etude experimentale des relations epithelio-mesenchymateuses survenant au cours de
l'organogenese gastrique revele les faits suivants:
1. En l'absence totale du mesenchyme, l'epithelium isole, en culture in vitro ou en greffe in
ovo, ne peut poursuivre son developpement.
2. Au contraire, le mesenchyme prive de son revetement epithelial peut survivre et differencier sa tunique musculaire. Isole apres le 18e jour, il possede une autonomie suffisante pour
former des villosites en ayant pour seul revetement la membrane vitelline.
3. L'epithelium et le mesenchyme dissocies par traitement a la trypsine puis reassocies en
culture seule ou suivie de greffe, accomplissent une morphogenese identique a celle des
temoins non traites. A partir du 19e jour, le mesenchyme presente une polarite et seule la zone
normalement situee au contact de l'epithelium est capable de former des axes villeux.
4. Les associations heterochroniques d'epithelium et de mesenchyme gastriques mettent
en evidence l'existence de deux types d'inducteurs mesenchymateux:
- un inducteur primaire, responsable de la morphogenese de l'epithelium; elabore des un
stade precoce de la vie embryonnaire (lOe jour), il agit jusque vers le 21e jour.
- un inducteur secondaire, emis plus tardivement (au 15e jour), provoque la cytodifferenciation de l'epithelium; son activite est encore elevee au 23e jour.
Ces experiences montrent, en outre, la competence precoce de l'epithelium gastrique vis-avis des 2 inducteurs mesenchymateux. L'endoderme presomptif de 10 jours possede un potentiel evolutif tel qu'il peut repondre aussi bien aux stimulus emis par un mesenchyme jeune
qu'a ceux d'un mesenchyme plus age.
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