Isolement experimental du mesenchyme propre du

/. Embryol. exp. Morph., Vol. 12, Part 1, pp. 141-160, March 1964
Printed in Great Britain
Isolement experimental du mesenchyme propre
du foie
et role morphogene de la composante
mesodermique dans Forganogenese hepatique
par NICOLE LE DOUARIN1
Laboratoire d'Embryologie et de Teratologie experimentales du College de
France et du
C.N.R.S. Directeur: Professeur Etienne Wolff
AVEC TROIS PLANCHES
L'ORGANOGENESE du foie chez les Oiseaux a ete decrite par de nombreux
auteurs. La premiere ebauche hepatique visible apparait chez l'embryon
de
Poulet au stade de 20 a 22 somites sous forme d'une evagination endodermique
au niveau de la levre anterieure de l'ombilic intestinal (Brouha, 1898; Choron-
schitzky, 1900; Hildebrandt, 1902). Cette ebauche primaire emet bientot un
premier diverticule cranial, puis un autre caudal, qui constituent les bourgeons
hepatiques secondaires. Par rapport au sinus veineux, le diverticule cranial est
dorsal tandis que le diverticule caudal est ventral; ils sont decrits
a ce stade par
Felix (1892) et Hammar (1893) en particulier. Tres rapidement, ces bourgeons
s'etendent vers l'avant dans
le mesentere ventral correspondant au septum
transversum, et constituent pendant le 3eme et le 4eme jour de l'incubation un
cylindre de tissu hepatique entourant le ductus venosus. La proliferation des
trabecules hepatiques est accompagnee par la formation de capillaires issus du
ductus venosus comme l'ont decrit Shore (1891), Hammar (1893) et Minot (1900).
Ensuite, les lobes droit et gauche du foie s'accroissent vers l'arriere dans la cavite
abdominale.
Avant la formation des bourgeons hepatiques, certains auteurs ont cherche
a
distinguer dans l'endoderme les futures cellules hepatiques des autres cellules
digestives. Ludwig (1919) reconnait chez le canard, des le stade de 10 somites,
dans la levre anterieure de l'ombilic intestinal, une plage de cellules plus colorables,
plus coherentes
et moins vacuolaires que les cellules banales de l'endoderme.
Elles constituent, selon lui,
la future ebauche du foie. Cette plage s'agrandit
1Adresse de
Vauteur: Laboratoire d'Embryologie experimentale, College de France, 49 bis
Avenue
de la belle Gabrielle, Nogent-sur-Marne, France.

142 NICOLE LE DOUARIN
ensuite et forme lateralement deux prolongements situes sur les bords de la gout-
tiere intestinale qui n'est pas encore a ce niveau fermee en un tube. Au stade de 20
somites environ, ces zones particulieres de l'endoderme sont en continuity,
dorsalement, avec les ebauches pancreatiques; elles forment l'anneau hepato-
pancreatique decrit par Weber (1902).
A un stade beaucoup plus precoce, un certain nombre d'auteurs, 6tudiant les
potentialities histogenetiques du blastoderme d'Oiseau par la methode des
greffes chorio-allantoidiennes ou des cultures 'in vitro', ont localise les aires
presomptives du foie chez l'embryon de Poulet au stade de la ligne primitive
(Hunt, 1932;Rudnick, 1938)etduprolongementcephalique(Rawles, 1936).
Entre ce stade tres precoce du developpement et celui de l'apparition des bour-
geons endodermiques qui marque le debut de l'hepatogenese, on ne connait
pas
1'evolution des territoires presomptifs du foie, la mise en place definitive des
tissus et
les interactions qui peuvent exister entre eux au cours de l'organogenese.
Le present travail a eu pour but d'etudier experimentalement ces differents
points.
/. Les territoires presomptifs dufoie chez
Vembryon aux stades de9 a 15 somites
Localisation
La localisation des territoires presomptifs du foie a ete etablie a
l'aide de deux
methodes differentes: les radiodestructions localisees
d'une part et le marquage
de territoires embryonnaires determines par des grains de charbon animal d'autre
part.
Methode de
Virradiation aux rayons X
La methode des irradiations localisees mise au point par Ancel et Wolff
(1934) a ete utilisee pour detruire in ovo de larges bandes transversales de ter-
ritoires embryonnaires. La dose de rayonnement administree est de 10.000 r.
Elle produit une necrose complete des tissus. La zone irradiee est limitee par des
ecrans de plomb places a differents niveaux de l'embryon; on utilise comme
reperes les somites (Text-fig. 1). La partie posterieure des embryons est toujours
protegee pour permettre le developpement de l'allantoide. Dans ces conditions,
la survie des embryons peut depasser le 7eme jour de l'incubation. Les resultats
obtenus par cette methode en ce qui concerne la localisation des differentes
parties de l'appareil digestif ont ete publies par ailleurs (Le Douarin, 1961).
Irradiation pratiquee en arriere du leme somite. Les embryons utilises dans
cette serie experimentale ont de 9 a 12 somites. A ce stade le repli cardiaque est
anterieur au 2eme somite et n'est done pas atteint par l'irradiation. Les embryons
sont examines au 7eme jour de l'incubation. On constate qu'ils ne possedent
qu'un tres petit fragment de tissu hepatique. Le tube digestif est reduit a la partie
anterieure de l'oesophage, a l'extremite de laquelle se trouve le fragment de foie
qui
s'est developpe.
Done, au stade embryonnaire considere, il est impossible de detruire totale-

Mesenchyme et V organogenese hepatique 143
ment par cette methode le territoire presomptif du foie, dont la limite anterieure
depasse le niveau du 2eme somite, sans irradier l'ebauche du coeur a une dose
incompatible avec la survie des embryons.
Irradiation pratiquee en arriere du
15eme somite. Les embryons utilises ont
15 a 16 somites. L'intervention respecte la totalite du territoire presomptif
hepatique. En effet, chez les embryons ay ant subi cette irradiation, le foie est de
TEXT-FIG. 1. (a) Embryon de 10 somites irradie entre le 2eme somite et la region terminale.
Z.I., zone irradiee. (b) Embryon de 15 somites irradie entre le 15eme somite et la region
terminale.
forme et de volume normaux. Le tube digestif est complet jusqu'a Pextremite
posterieure
de l'anse duodenale et les voies biliaires sont presentes.
Irradiations intermediates. Lorsque la limite anterieure de la radiodestruction
est situee entre le niveau du 2eme et celui du 15eme somite, la quantite de tissu
hepatique obtenue chez les embryons est toujours reduite par rapport a la nor-
male et les voies biliaires sont absentes.
La methode des destructions localisees de territoires embryonnaires ne per-
met pas toujours la localisation precise des aires presomptives. Dans le cas
particulier de l'ebauche du foie, les resultats ont ete verifies et completes par la

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methode des marques de charbon. Cette derniere a en effet permis d'etablir la
repartition transversale des territoires presomptifs.
Methode des
marques de charbon
De petits amas de grains de charbon agglomeres par de l'albumine sont
inseres in ovo dans une fente pratiquee dans l'epaisseur des trois feuillets embryon-
naires de la region a etudier. Les embryons utilises ont de 9 a 15 somites. La
cicatrisation est rapide et les tissus conservent un certain nombre de grains de
charbon qui sont ensuite retrouves dans les organes des embryons. Les marques
sont suffisamment petites pour
ne pas gener l'accomplissement normal des mouve-
ments morphogenetiques. Les embryons sont etudies apres 6 a
7 jours d'incuba-
tion, par la dissection ou l'examen histologique.
Les marques sont placees soit dans la zone mediane, a travers
l'axe embryon-
naire ou
les somites, soit dans les zones laterales, a differents niveaux transversaux
s'etendant de la region anterieure jusqu'au 15eme somite. Les marques placees
dans la zone mediane ne sont jamais retrouvees dans le foie. Elles sont situees
dans la paroi du tube digestif au niveau de l'oesophage, de l'estomac et de la
partie dorsale de
l'anse duodenale. (Le Douarin, 1962a). Au contraire les marques
placees lateralement, a droite et a gauche de
l'axe embryonnaire, sont retrouvees
dans le lobe correspondant du foie et celles qui ont ete implantees dans le repli
cardiaque
se localisent dans la region medio-ventrale du foie.
Done, le territoire presomptif du foie au stade considere est constitue de deux
aires laterales situees de part et d'autre de
l'axe somitique, s'etendant en arriere
jusqu'au niveau du 15eme somite et reunies en avant et ventralement au niveau du
repli cardiaque (Text-fig. 3). On sait par ailleurs, qu'au stade de la ligne primitive
et du prolongement cephalique les territoires hepatiques, localises par Rawles
(1936), ont des potentialites histogenetiques reparties d'une maniere a peu pres
uniforme sur toute leur etendue. En effet, une partie quelconque de ces ter-
ritoires est capable de se differencier en tissu hepatique lorsqu'elle est cultivee en
greffe chorio-allantoidienne. On pouvait done se demander si les potentialites
histogenetiques restaient homogenes dans toute
l'aire presomptive du foie a un
stade ulterieur du developpement. Le territoire hepatique ayant ete localise chez
l'embryon au stade de 9 a 15 somites, les potentialites des differentes parties de ce
territoire ont alors ete etudiees.
Potentialites
histogenetiques des differentes regions de Vaire presomptive
dufoie
La methode utilisee a consiste a greffer, dans la cavite coelomique d'embryons
notes de
3 jours d'incubation, des fragments determines de l'aire presomptive du
foie preleves chez des embryons de 9 a 15 somites. La figure 2 represente la repar-
tition des fragments utilises dans cette experience.
(a) Un premier fragment (A) comporte la totalite de
l'aire presomptive du
foie e'est-a-dire le repli cardiaque et la region embryonnaire s'etendant en arriere

Mesenchyme et Uorganogenese hepatique 145
jusqu'au niveau du 15eme somite. Lorsque les embryons utilises ont moins de,
15 somites, la limite posterieure du fragment est reportee dans la zone insegmentee.
(b) Une seconde par tie (fragment B) comporte toute la region de l'aire hepa-
tique posterieure au repli cardiaque; sa limite anterieure varie done avec
l'age de
l'embryon.
(c) La troisieme partie de
l'aire hepatique presomptive (Fragment C) est formee
L.O.B
TEXT-FIG. 2. (1) Embryon de 15 somits en vue ventrale. Le fragment A correspond a la totalite
de
l'aire presomptive hepatique Le fragment B comprend seulement les zones laterales, sa
limite anterieure est done touj ours situee en arriere du repli cardiaque. Le fragment C est
constitue par le repli cardiaque seul, e'est-a-dire la face ventrale de l'intestin anterieur et le
feuillet endodermique reflSchi. (2) Le fragment B a dans certains cas ete preleve chez des
embryons de
5 a 8 somites. Dans ce cas, sa limite anterieure est situee en avant des somites.
La., intestin anterieur; Co., coeur; L.O., levre anterieure de l'ombilic intestinal; P.C.,
primordia cardiaques.
par le repli cardiaque seul, isole des zones laterales. Le Tableau 1 indique les
resultats obtenus, les differenciations histologiques etant etudiees 10 jours apres
la greffe de
ces differents fragments.
On voit que seules les parties de
l'aire presomptive comprenant le repli card-
iaque sont capables de se differencier en foie lorsqu'elles sont cultivees en greffes
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