Mise en evidence du role inducteur de Fencephale

J. Embryol. exp. Morph. Vol. 19, l,pp. 88-93, February 1968 83
With 1 plate
Printed in Great Britain
Mise en evidence du role
inducteur de Fencephale dans Fosteogenese
du crane embryonnaire du poulet
Par JEAN SCHOWING1
Laboratoire d'Embryologie experimentale du College de France
et du
C.N.R.S. {Directeur: Professeur Etienne Wolff)
Nos experiences d'excision des differents territoires encephaliques (Schowing,
1959, 1961, 1967) mettent en evidence Pimportance du role des structures
nerveuses dans la differentiation du squelette cranien. Le mecanisme de cette
action inductrice, ainsi que la nature de l'inducteur, est mal connu.
Nous avons tente de confirmer le role inducteur de l'encephale par des
experiences in vitro. Strudel (1959, 1962) a obtenu du cartilage a partir de
somites d'embryons de poulet cultives sur le milieu standard de Wolff & Haffen
(1952) contenant un extrait de tube nerveux, tandis que Benoit (1960), greffant
un fragment de tube nerveux a la place de la placode otique, a observe l'appari-
tion d'un cartilage surnumeraire dans le mesenchyme de l'oreille. II semble done
qu'il existe un facteur inducteur de la chondrogenese dans le tube nerveux. De
meme, existe-t-il un facteur de l'osteogenese dans l'encephale embryonnaire?
Ce facteur inducteur est-il specifique, comme son homologue chondrogene?
Pour repondre a ces questions, nous avons pratique des experiences de greffes
chorio-allantoidiennes ou le mesenchyme cephalique est mis en presence de tissu
nerveux encephalique, ainsi que des operations microchirurgicales consistant
a remplacer certains territoires nerveux par d'autres.
Mais, au prealable, il nous a paru necessaire de localiser une ebauche osseuse
susceptible de disparaitre en l'absence d'encephale, nous avons recherche
l'origine du frontal.
RECHERCHE D'UNE EBAUCHE SUSCEPTIBLE DE DISPARAITRE
EN L'ABSENCE D'ENCEPHALE, L'OS FRONTAL
Materiel et technique
Nous utilisons des oeufs de poule de la race Leghorn blanche, que nous in-
cubons pendant 48 h. Les embryons ont alors de 10 a 20 paires de somites.
Pour rechercher l'origine de l'os frontal dans le mesenchyme cephalique d'un
1
Adresse de Vauteur'. Laboratoire d'Embryologie experimentale, College de France, 49 bis,
avenue de la Belle Gabrielle, 94-Nogent-sur-Marne, France.
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jeune embryon, nous nous sommes adresse a la technique des greffes chorio-
allantoidiennes telle qu'elle a ete inauguree par Murphy (1912) et modifi.ee par
Wolff & Lutz (1939).
(a) Technique de marquage
Nous avons utilise cette technique dans les experiences de greffes chorio-
allantoidiennes. Elle consiste a introduire dans le mesenchyme cephalique un
petit amas de grains de charbon prealablement agglutines par de Falbumine.
Si le coagulum d'albumine est suffisamment dur, les grains de charbon ne se
dissocient pas dans le mesenchyme, mais s'integrent a lui sans perturber son
evolution. Ainsi une marque mise en place dans le mesenchyme a un stade
precoce permet de suivre la destinee du territoire ou elle se trouve, et facilite
l'explantation ulterieure de ce territoire.
(b) Techniques de coloration
Les coupes histologiques, d'une epaisseur de 7 a
10 ju,, sont colorees dans une
solution aqueuse d'alizarine sulfonee qui fait apparaitre les formations osseuses
en rouge vif. Nous completons cette coloration par un passage des coupes dans
une solution de bleu alcian pour la coloration de fond et la mise en evidence des
cartilages.
Recherche de Vorigine de Vos frontal
Dans la partie externe du mesenchyme cephalique, nous voyons apparaitre
une condensation, approximativement au milieu de la bordure oculaire. Cette
condensation, qui se developpe dans les jours suivants, se transforme en os
frontal a partir du 9eme ou lOeme jour de l'incubation.
L'utilisation des marques de carbone nous a permis de localiser le point
d'origine de l'amas cellulaire qui evoluera plus tard en os frontal. Pour qu'une
marque se retrouve a son voisinage, il faut qu'elle soit placee dorsalement a
l'ebauche oculaire, et legerement en avant de l'axe reliant les deux vesicules
optiques (Fig. 1). Si, apres 4 jours, nous prelevons l'ebauche presomptive du
frontal accompagnee de la marque de carbone avoisinante, et si nous les greffons
dans la chorio-allantoiide d'un embryon-hote de 6 a
8 jours, nous obtenons apres
10 jours de culture la formation d'un os dermique pres duquel nous retrouvons
les grains de charbon (Planche 1, fig. A).
II est done possible, grace a cette technique de marquage, de reperer l'origine
de l'os frontal chez un embryon tres jeune et de suivre son evolution jusqu'a un
stade suffisamment avance pour pouvoir observer sa differenciation.
Recherche du stade de determination de Vos frontal
L'os frontal est-il determine au bout de 48 h d'incubation, e'est-a-dire au
moment ou nous introduisons notre marque de carbone
? Pour le savoir, nous
prelevons des mesenchymes cephaliques prealablement marques a differents

Role inducteur de Vencephale 85
stades qui sont 48 h, 60 h, 3 jours, 3,5 jours et 4 jours. Ces explants sont greffes
sur la chorio-allantoide d'embryons-hotes de 6 a 8 jours et cultives dans cette
position pendant 10 jours.
Les greffons les plus jeunes evoluent peu ou n'evoluent pas. Tout au plus y
voyons-nous apparaitre quelques formations cartilagineuses, generalement
petites et arrondies.
F
Fig. 1. Schema montrant la position de l'ebauche presomptive de
l'os frontal (F) chez l'embryon de quinze somites.
Age des
greffons
48 h
60 h
3j
+ de 3j
Nombre de
greffons
12
18
16
14
Tableau 1
Differentiation
osseuse
0
4
14
14
Nombre de cas
indifferencies
12
14
2
0
Ossification
(%)
0%
22,2%
87,5 %
100%
Les greffons de 60 h se developpent davantage. Les cartilages qu'ils renferment
sont plus importants, mais en general il est difficile de dire a quel territoire ils
appartiennent. Parfois, nous observons Fapparition de formations osseuses
capables d'evoluer rapidement, ceci dans quatre cas sur dix-huit etudies.
Dans les greffons de 3 jours, nous observons presque toujours la formation
d'un os. Quatorze echantillons sur seize sont porteurs d'un point d'ossification.
Les greffons les plus ages, soit de 3,5 jours, soit de 4 jours, se differencient
toujours en os, ainsi que nous l'avons deja vu sur la Planche 1, figure A.
Ces resultats sont groupes dans le tableau 1:
A la lumiere de ces resultats, nous pouvons conclure que l'os frontal n'est pas
determine chez l'embryon de poulet tres jeune. C'est seulement a partir de 60 h
d'incubation que le mesenchyme cephalique isole devient capable de s'auto-

86 J. SCHOWING
differencier en os. Ce pouvoir d'autodifferenciation s'acquiert entre 2,5 et
3 jours, stade a partir duquel tout greffon renfermant le territoire presomptif de
l'os frontal evolue en une formation osseuse typique.
GREFFES CHORIO-ALLANTOIDIENNES DE MESENCHYME CEPHALIQUE
SEUL OU ASSOCIE A L'ENCEPHALE EMBRYONNAIRE
Les experiences precedentes nous montrent qu'un mesenchyme cephalique
renfermant l'ebauche frontale et ayant moins de 60 h ne peut evoluer en greffe
chorio-allantoidienne. Evoluera-t-il s'il se trouve associe au territoire encepha-
lique qui lui est adjacent ?
Nous prelevons sur la tete d'embryons de poulet de 15 a 20 somites l'ensemble
constitue par les deux mesenchymes cephaliques droit et gauche et le territoire
encephalique correspondant (Fig. 2
a).
(1) Nous separons l'un des mesenchymes et nous le greffons soit seul, soit
associe a d'autres mesenchymes identiques afin de realiser un effet de masse. II
est, en effet, difficile d'obtenir en culture la differentiation d'un explant dont la
taille est inferieure a une certaine limite. L'association de plusieurs petits explants
est un palliatif a cet inconvenient et permet d'obtenir un ensemble suffisamment
volumineux pour se differencier normalement.
(2) Nous greffons d'autre part l'autre mesenchyme cephalique accompagne
du territoire nerveux (Fig. 2
b). Dans tous les cas, un fragment d'oeil est con-
serve pour servir de repere au moment de sa pigmentation.
Mesenchymes
cephaliques cultives seuls
Nos observations ont porte sur dix-neuf greffons. Parmi ceux-ci, quinze sont
peu ou pas differencies. Nous y relevons la presence de quelques nodules carti-
lagineux semblables a ceux que nous avons deja rencontres. Les yeux ne sont
generalement pas developpes, ils sont reduits a un amas pigmente (Planche 1,
fig. B). Les quatres autres greffons comportent quelques formations osseuses
peripheriques, associees a un epaississement de l'epiderme dont l'aspect kerati-
PLANCHE 1
Fig. A. Os frontal (F) obtenu apres 10 jours de culture en greffe chorio-allantoidienne.
Remarquer a son voisinage les grains de charbon provenant de la marque initiate.
Fig. B. Mesenchyme cephalique isole apres 10 jours de culture en greffe chorio-allantoidienne.
Remarquer l'amas pigmente correspondant a l'ceil (ce) qui n'a pas evolue.
Fig. C. Mesenchyme cephalique apres 10 jours de culture en presence de tissu encephalique.
Le tissu encephalique (en) est entoure par un mesenchyme meninge lache (m).
Fig. D. Detail de la figure C, montrant l'os dermique developpe a la peripherie de l'ecto-
meninge. La substance osseuse (os) est entouree d'un perioste net (/?).
Fig. E. Embryon de poulet de 14 jours dont l'encephale a ete remplace par un fragment de
tube medullaire. Remarquer le defaut de fermeture du tube medullaire.
Fig. F. Embryon de poulet de 14 jours ayant subi l'inversion de l'encephale. Noter le develop-
pement du bee superieur dans la region occipitale.

/. Embryol. exp. Morp/i., Vol. 19, Part 1 PLANCHE 1
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