Activites cholinesterasiques dans le foie de Poulet

J. Embryo!, exp. Morph. Vol. 26, 3, pp. 481-495, 1971 481
Printed in Great Britain
Activites cholinesterasiques dans le foie de Poulet
Role de Fendoderme dans l'apparition d'activites cholineste'rasiques
dans
la composante mesenchymateuse du tissu hepatique
Par ELISABETH HOUSSAINT1 ET NICOLE LE DOUARIN1
Laboratoire d'Embryologie de la Faculte des Sciences de Nantes
SUMMARY
Cholinesterases in the chick liver. The role of the endoderm in the appearance of
the activity of
cholinesterases in the hepatic mesenchyme
The histochemical method of Koelle & Friedenwald (1949), as modified by Gerebtzoff
(1953), has been used to investigate the distribution of cholinesterases in the chick embryonic
and adult liver. Non-specific cholinesterases and,
in a lower proportion acetylcholinesterase,
have been detected
in the endothelial cells of blood sinusoids of both adult and embryonic
hepatic tissue. The hepatocytes do
not show any cholinesterase activity.
Cholinesterases appear precociously
in the liver mesenchyme, since they already occur in
the septum transversum of the 3-day-old chick embryo.
An experimental procedure preventing
the invasion of the hepatic mesenchymal Anlage
by
the endodermic cords has been used. The experimentally isolated hepatic mesenchyme
shows
an important cholinesterase activity; therefore this activity does not depend on the
presence of the hepatocytes.
The grafting
of the determined hepatic endodern in the somatopleura of the 3-day-old
chick embryo results
in the development of hepatic tissue in the body wall. In this experi-
mentally produced liver, cholinesterase activities
are present in the endothelial cells which
have arisen from somatopleura mesenchymal cells, though normally somatopleural mesen-
chyme does
not possess these enzymes. The role of the endoderm in the appearance of this
enzymic activity
in the somatopleural mesenchyme is discussed.
INTRODUCTION
L'existence d'activites cholinesterasiques dans le tissu hepatique des Vertebres
a ete signalee chez de nombreuses especes. Les recherches dans ce domaine ont
porte essentiellement sur le foie des Mammiferes chez lesquels la nature et la
localisation des activites observees sont variables. Ainsi, chez le Lapin, une
activite cholinesterasique non specifique a ete mise en evidence dans les hepato-
cytes, tandis que les cellules bordantes des sinusoides sanguins sont le siege d'une
activite acetylcholinesterasique (Ballantyne, 1966). Chez d'autres especes, les
cholinesterases ne sont presentes que dans les hepatocytes (Cobaye - Gerebtzoff,
1954; Souris - Bertrand, 1954), ou, au contraire, dans les cellules endotheliales
limitant les sinusoides (Chat - Koelle, 1951).
1
Adresse des auteurs: Laboratoire d'Embryologie, Faculte des Sciences, Universite de
Nantes, 38 boulevard Michelet, B.P. 1044, 44-Nantes, France.

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L'etude des esterases dans le foie d'embryon d'Oiseau n'a fait l'objet jusqu'a
present que de peu de travaux. Yoneda (1956) detecte une a-naphtyl-esterase
dans le foie de l'embryon de Poulet a partir du 6e jour de l'incubation, mais ne
precise pas la localisation de cette enzyme. Wilson, Mettler
& Asmundson (1969)
isolent, par electrophorese, des esterases non specifiques et une petite quantite
d'acetylcholinesterase a partir de foie d'embryons de Poulet de 14-20 jours
d'incubation.
Nous avons entrepris de rechercher si une activite cholinesterasique pouvait
etre mise en evidence par des techniques histochimiques dans le foie de Poulet.
Les premiers resultats obtenus (Houssaint & Le Douarin, 1970) ont montre
qu'il existe dans le foie de Poulet une activite cholinesterasique limitee aux
cellules bordantes des sinusoides sanguins et n'affectant pas les cellules
parenchymateuses.
Le developpement du foie de l'embryon de Poulet implique revolution
simultanee de ses composantes mesodermique et endodermique. L'etude experi-
mentale de l'organogenese hepatique (Le Douarin, 1964) a montre que la
differenciation des cellules endodermiques en hepatocytes se produit sous
l'influence d'une action inductrice du mesoderme sur le feuillet endodermique.
Cette induction comporte deux etapes essentielles, l'une precoce qui assure la
determination de l'endoderme hepatique {induction de determination), l'autre
plus tardive qui a lieu au moment de l'organogenese hepatique et qui stimule la
multiplication des cellules endodermiques et leur differenciation en hepatocytes
{induction de differenciation).
Un procede experimental simple permet d'isoler, in ovo, une partie de l'aire
presomptive du mesenchyme destine a entrer dans la constitution du foie. On
evite ainsi la colonisation du mesenchyme hepatique par les cordons d'hepato-
cytes d'origine endodermique. Un lobe de tissu mesenchymateux, dont la
structure histologique est celle d'un tissu hepatique depourvu de cellules par-
enchymateuses, se constitue. Le probleme se posait de savoir si le mesenchyme
hepatique se differencie, lorsqu'il est a l'etat
isole, de la meme facon que lorsqu'il
se developpe conjointement avec les cordons endodermiques. Ce tissu acquiert-il
d'une maniere autonome une activite cholinesterasique ainsi que les proprietes
qui caracterisent le systeme reticulo-endothelial intrahepatique
?
L'induction exercee par le mesenchyme propre du foie sur l'endoderme
hepatique determine n'est pas rigoureusement specifique (Le Douarin, 1964;
Le Douarin & Chaumont, 1966; Le Douarin, Bussonnet & Chaumont, 1967).
L'endoderme hepatique greffe dans la somatopleure d'un embryon de Poulet
de
3 jours, y prolifere et s'y differencie en hepatocytes. Ainsi se developpe dans
la paroi ventrale de l'hote une masse de foie dont les hepatocytes proviennent du
greffon, tandis que l'endothelium des sinusoides sanguins derive du mesoderme
somatopleural de l'hote. Nous avons entrepris de rechercher si le mesoderme
de la somatopleure presente ou non une activite cholinesterasique et quelle est
l'influence exercee sur lui a cet egard par l'endoderme hepatique greffe.

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MATERIEL ET METHODES
Les experiences sont realisees sur des Poulets adultes et embryonnaires (Callus
gal/us) de la race Leghorn blanche.
(1)
Technique de detection des cholinesterases
La detection des cholinesterases a ete realisee sur les tissus suivants: ebauche
hepatique embryonnaire de Poulet, foie de Poulets de 3-4 mois, mesenchyme
hepatique isole experimentalement, mesenchyme de la somatopleure d'embryons
de 3 jours, paroi abdominale d'embryons de 6 et 9 jours, foie obtenu dans la
paroi latero-ventrale du corps de l'embryon apres la greffe des bourgeons
hepatiques endodermiques.
Les pieces fixees au formol calcium de Baker a 4 °C pendant 1-2 h sont
coupees a congelation a —25 °C. Les coupes d'une epaisseur de 25
/im. sont
ensuite traitees en vue de la detection des cholinesterases par la methode de
Koelle & Friendenwald (1949) modifiee par GerebtzorT(1953). L'incubation des
coupes se fait a 37 °C, au pH 6,2, en presence d'iodure d'acetylthiocholine ou
d'iodure de butyrylthiocholine. Dans certains cas nous effectuons une coloration
de fond a 1'hematoxyline de Groat.
Afin de preciser la nature de l'activite enzymatique decelee, certaines coupes
sont incubees en presence de sulfate d'eserine 10~5M. On sait qu'a cette con-
centration l'eserine inhibe les cholinesterases, mais reste sans effet sur les autres
esterases (Mendel & Gunter, 1946; Verne, 1954; Chessick, 1954).
D'autre part, certaines coupes ont ete traitees par une solution de DFP
(di-iso-propyl fluorophosphate) 10~7
M. Les solutions de DFP aux concentrations
10~c ou 10~7 M inhibent totalement les cholinesterases non specifiques, tandis
que Factivite acetylcholinesterasique n'est reduite que de 40% (Gomori, 1952;
Myers & Kemp, 1954).
(2) Jsoiement du mesenchyme hepatique
Chez l'embryon de Poulet de 9 a 15 somites, le territoire presomptif du foie
est constitue d'une aire endodermique localisee dans la levre anterieure de
1'ombilic intestinal et d'une aire mesodermique situee dans le repli cardiaque et
s'etendant de part et d'autre de l'axe somitique jusqu'au niveau presomptif ou
reel du 15e somite (Fig.
1 A). Vers le stade de 21 somites l'endoderme hepatique
donne naissance a un bourgeon a partir duquel des cordons de cellules epitheliales
proliferent et envahissent progressivement le mesenchyme du septum transversum
et les territoires mesodermiques Iateraux qui sont a l'origine des lobes droit et
gauche du foie. On peut isoler une partie de Taire presomptive du mesoderme
hepatique en excisant un fragment rectangulaire de l'aire laterale chez des
embryons de 9-13 somites au niveau des somites anterieures (Fig. IB). Les
cordons endodermiques sont arretes et n'envahissent pas le territoire mesen-
chymateux situe en arriere de la zone excisee. Celui-ci se developpe en formant
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dans la cavite coelomique une petite masse que Ton preleve a des stades du
developpement variant de 6 a
16 jours d'incubation.
B
Z.F.
Fig. 1. (A) Localisation des territoires hepatiques presomptifs endodermique et
mesodermique chez un embryon de Poulet de 15 somites represents sur la face
ventrale. Le mesoderme s'etend jusqu'au 15e somite sous forme de deux aires
laterales qui sont reunies ventralement au niveau du repli cardiaque. L'endoderme
est localise dans la levre anterieure de Pombilic intestinal, (p, Aire presomptive du
mesenchyme hepatique. gg, Endoderme hepatique. (B) Isolement du mesenchyme
hepatique. On excise un fragment rectangulaire de l'aire laterale (Z.exc.) d'un
embryon de 12 somites au niveau des somites anterieurs. Z.F. = zone ou le foie se
differencie; Z.M. = zone fournissant le mesenchyme hepatique seul. (D'apres Le
Douarin, 1964.)
(3) Formation de tissu hepatique dans laparoi duflanc d'un embryon hote
L'endoderme hepatique est isole a partir de la levre anterieure de l'ombilic
intestinal d'embryons de Poulet de 21-25 somites selon une technique deja
decrite (Le Douarin, 1964). II est ensuite greffe dans la somatopleure d'embryons
de Poulet de 2|-3 jours d'incubation (Fig. 2
A). II se forme dans la paroi latero-
ventrale du tronc de l'hote une masse de tissu hepatique (Fig. 2B) qui est prelevee
de 11-14 jours apres la greffe, puis traitee en vue de la detection des cholin-
esterases.
RESULTATS
(1) Activite cholinesterasique dufoie embryonnaire et adulte
Foie embryonnaire
Nos observations ont porte sur des embryons de 3|-18 jours d'incubation.
Les resultats obtenus montrent qu'il existe, dans le foie de l'embryon de Poulet,
une activite cholinesterasique decelable par la methode de Koelle & Friedenwald,
(1949) (Fig. 3).

Activites cholinesterasiques dans lefoie 485
Chez les embryons de 3| jours d'incubation le mesenchyme du septum trans-
versum n'est que partiellement envahi par les cordons de cellules endodermiques
derivant des bourgeons hepatiques. L'activite cholinesterasique est limitee aux
cellules mesenchymateuses de l'ebauche hepatique, et n'existe pas dans les
cellules endodermiques.
Lorsque le foie provient d'embryons de 5-18 jours d'incubation, la localisation
de l'activite cholinesterasique est la meme qu'aux stades plus precoces. La
presence de cholinesterases est strictement limitee a l'endothelium des sinusoides
sanguins. A aucun stade du developpement embryonnaire nous n'avons pu
deceler d'activite cholinesterasique dans les cellules hepatiques. La localisation
de ractivite enzymatique est la meme avec les deux substrats: iodure d'acetyl-
Sp.
Fig. 2. Greffe de l'endoderme hepatique dans la somatopleure d'un embryon de 3
jours. (A) Coupe transversale de l'embryon hote montrant la position du greffon
(Gr.) dans la somatopleure (So.). A., aorte; Amu., amnios; Coel., coelome; Sp.,
splanchnopleure. (B) Foie forme par l'endoderme hepatique d'un embryon de 25
somites grefte dans la somatopleure d'un embryon de 3 jours, c.c, cartilage costal.
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