INTRODUCTION

L’ectoblaste n’est susceptible de réagir à l’action de finducteur que pendant une période bien déterminée et assez brève de son évolution. Cette réceptivité du feuillet externe, limitée dans le temps, a été dénommée, par Waddington (1938) la « compétence ».

Il est important de connaître les modifications progressives de la réactivité de l’ectoblaste, indépendamment de toutes les influences exercées sur lui par son ambiance embryonnaire. A mon avis la seule méthode qui permette d’étudier directement ce problème est celle employée par Holtfreter dans ses investigations de 1938. Il a prélevé des fragments d’ectoblaste ventral de jeunes gastrulas de Triton, puis les a cultivés pendant une période plus ou moins longue en solution saline. Ensuite il a greffé ces fragments sur la voûte archentérique d’autres embryons. Cependant, les greffons de Holtfreter étaient petits, adhéraient imparfaitement au substratum et étaient placés à côté du foyer central de l’inducteur,

1 Ce travail a bénéficié d’un subside du Fonds national suisse de la Recherche scientifique.

Rev. Suisse de Zool., T. 60, 1953. 36

J. GALLE RA

plus ou moins latéralement par rapport au névraxe des embryonshôtes. Dans ces conditions les implantats ne sont pas en état de réaliser toutes leurs possibilités évolutives et, par conséquent, les résultats de Holtfreter ne sont qu’approximatifs.

Vu l’importance de l’évolution intrinsèque, et dans une large mesure autonome, de Tectoblaste dans la morphogénèse — importance qui se révèle plus grande qu’on ne l'avait pensé il y a quelques années — j’ai repris l'étude de ce problème dans une publication récente (1952).

Dans ce travail j’avais mis au point un procédé expérimental qui d’une part dégrade le moins possible les possibilités évolutives des explantats ectoblastiques et, d’autre part, les soumet à une action inductrice puissante et permettant la réalisation de structures variées et hautement organisées. Guidé par les résultats d’expériences préliminaires, j’avais adopté la méthode suivante: Les explantats avaient été prélevés sur de jeunes gastrulas, parvenues exactement au stade d’apparition de l’encoche blastoporale. Les germes avaient été coupés un peu obliquement par rapport au plan frontal et les cupules ventrales avaient été unies deux par deux de telle sorte que, leurs bords s’étant soudés presque instantanément, elles formaient des ballons exclusivement ectoblastiques. Ce procédé, introduit pour éviter des altérations dans la structure de la face interne de l’ectoblaste, s’était révélé efficace. A partir des explantats, cultivés pendant un laps de temps plus ou moins long dans la solution saline de Holtfreter, de grands greffons avaient été excisés et implantés sur la tête de jeunes neurulas dont l’ectoblaste céphalique avait été enlevé préalablement. Pour des raisons d’ordre pratique, j’avais utilisé comme hôtes des germes au début de la neurulation, car l’opération et la localisation de greffes sont particulièrement faciles à ce stade évolutif. Mes greffons, grâce à leur grande dimension et à cause de leur emplacement, avaient la possibilité de donner du cerveau et les organes des sens correspondant. Si j’ai choisi des inductions céphaliques c’est qu'elles présentent un objet particulièrement favorable pour l’étude des possibilités évolutives inhérentes au feuillet externe. En fait, les structures neurales observées par Holtfreter (1945, 1947) dans ses explantats ectoblastiques exposés à l’action de solution saline à tendances cytolytiques révélaient toujours un caractère nettement prosencéphalique, pourvu que leur différenciation fût suffisante. Ces

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expériences et plus tard d'autres encore, surtout relies de Yamada (1950), avaient déjà laissé prévoir que la dilTéreneiation acreneéphalique (Dalcq) représente une réaction primaire et dans un sens la plus simple de Tectoblaste stimulé. Cette idée a été confirmée, semble-t-il définitivement, par les investigations récentes de Ni e u wkoop (1952).

Les résultats de mes recherches décrites plus haut peuvent se résumer comme suit: la diminution des compétences de l’ectoblaste isolé et cultivé in vitro est très lente pendant le laps de temps qui correspond à la gastrulation chez les embryons normaux, embryonstémoins. De plus, cette diminution des compétences est d’ordre plus quantitatif que qualitatif et se traduit selon l’âge du greffon par une certaine réduction des dimensions du cerveau et des organes des sens qui y sont induits. Cependant, cette réduction n’est pas égale pour toutes les parties du cerveau, elle frappe particulièrement sa région infundibulaire et la voûte diencéphalique. L’ectoblaste cultivé in vitro au-delà de la gastrulation subit une véritable crise évolutive, exactement à l’âge où l’on voit apparaître l’ébauche neurale sur l’embryon normal. A ce moment les greffons perdent brusquement leurs compétences ophtalmogènes et presque simultanément les neurogènes. La capacité de bâtir l’organe olfactif persiste un peu plus longtemps, mais elle s’éteint à son tour et bientôt l’ectoblaste mis en contact avec l’inducteur ne peut fournir que des organes apparaissant plus tardivement dans le développement normal, soit les balanciers et le stomodaeum.

L’analyse de ces résultats m’a suggéré l’idée que la déperdition progressive de la réactivité de l’ectoblaste vieillissant est dans une certaine mesure conditionnée par la diminution progressive de la perméabilité des cellules ectoblastiques. En fait, les substances morphogénétiquement actives, soit provenant de l’inducteur soit synthétisées sous leur influence au sein de l’ectoblaste, s’y répartissent en champ-gradient dont les dimensions et l’organisation dépendent en premier lieu des propriétés intrinsèques de cet ectoblaste lui-même (Nieuwkoop, 1952). La diffusion de ces substances étant limitée dans mes greffons âgés, leur concentration s’abaisserait brusquement dans le liseré de l’ectoblaste s’étalant en dehors du territoire préchordal le plus riche en substances inductrices. Par conséquent la plaque cérébrale induite correspondrait tout entière à la région antéro-médiane de la plaque cérébrale normale,

J. G ALLE R A

ce qui rendrait parfaitement compte du caractère mal proportionné et déficient des ébauches encéphaliques constituées par mes implantât s âgés.

Un essai de vérification expérimentale de cette hypothèse de la modification progressive de la perméabilité de l’ectoblaste — tel est le sujet du travail présent.

Je ne A r ois qu’un seul moyen d’éprouver le bien-fondé de cette hypothèse: augmenter, dans une série d’expériences, la perméabilité cellulaire de greffons ectoblastiques, et la diminuer dans une autre. Réaliser ce projet d’expériences comporte une difficulté majeure, celle de trouver des substances chimiques capables de modifier d’une façon plus ou moins durable la perméabilité cellulaire sans altérer sensiblement d'autres propriétés des greffons. Il y a cependant une action perméabilisante de l'urée sur la couche corticale de la cellule qui est connu de longue date. Récemment encore Fautrez (1951) a démontré que l'exposition d’embryons de grenouille rousse à l’action d’une solution d’urée amène une diffusion remarquable de substances organospécifiques, ordinairement très peu diffusibles. Il est particulièrement frappant que la diffusion de ces substances depuis la chorde vers les organes Amisins entraîne au sein de ceux-ci la constitution de petits groupes de cellules chordalisées. De plus ces anomalies caractéristiques du déAmloppement se sont manifestées chez des embryons qui aAmient été transportés de la solution d’urée dans l’eau ordinaire plusieurs heures aAmnt l’apparition de l’ébauche chordale. Ceci prouAm que les modifications proA r oquées par l'urée dans la structure interne de cellules embryonnaires sont relathmment durables. Par conséquent, l’emploi de l'urée comme agent perméabilisant l’ectoblaste dans mes investigations s’est imposé tout naturellement et, en fait, l’expérimentation a pleinement confirmé mes préAÛsions.

Mon choix d’un facteur diminuant la perméabilité de l’ectoblaste s’est réAmlé moins heureux. C’est une notion classique de cytophysiologie qu'un excès d'ions calcium agit sur la couche superficielle de la cellule en diminuant sa perméabilité. Dans notre seconde série d’expériences j’ai exposé les embryons à l’action d'une solution de la même composition qualitative que celle de Holtfreter mais fortement enrichie en chlorure de calcium. Il Am de soi que les embryons-porteurs des greffons ont été éleA T és dans une solution de Holtfreter non modifiée, car si ce n’était le cas il y

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aurait eu des modifications parallèles de l’ectoblasle et de I inducteur. Les prestations des greffons traités préalablement par une solution enrichie en calcium paraissent être moindres que celles des greffons de contrôle, mais la différence est trop faible pour qu’on puisse en tirer des conclusions sûres. Ce résultat incertain et sur lequel nous ne reviendrons pas est, pourtant, facile à expliquer: les etïets de l’excès d’ions calcium sur la structure du cortex sont peu durables et s'effacent complètement après le transfert des embryons dans une solution physiologique normale.

En terminant cette introduction, je me fais un agréable deAmir d’exprimer ma reconnaissance à MM. les professeurs J.-L. Nicod et J.-A. Baumann pour l’hospitalité qu'ils m’ont libéralement accorde dans leurs laboratoires et pour les excellents moyens de travail qu’ils ont mis à ma disposition. Ma gratitude s’adresse aussi à la Commission du Fonds national suisse, et en particulier à M. le professeur R. Matthey, pour l’obtention de la subvention qui a rendu possible l’exécution de ce travail.