./. Embryo/, exp. Morph. Vol. 27, 3, pp. 585-601, 1972
Printed in Great Britain
585
Interactions morphogenes au cours
de Fliistogenese du corpuscule de Herbst, etudiees
a Faide de transplantations heterochrones
Par RAYMOND SAXOD 1
Laboratoire de Zoologie de VUniversite Scientifique et Medicale de
Grenoble (Directeur: Professeur P. Sengel)
SUMMARY
Morphogenetic interactions during the histogenesis of Herbs fs
corpuscle, as studied by heterochronic transplantations
Duck embryo frontal buds or bill fragments have been transplanted to the frontal bud or
limb bud of early duck embryo hosts. Results show that:
(1) Somato-sensory nerve endings are able to participate in corpuscle histogenesis as soon
as they reach 14 days of incubation.
(2) However, corpuscle histogenesis can take place only in dermis that is older than 20 days
of incubation.
(3) The time at which the corpuscles form in a graft of a given age is independent of the
total duration of graft innervation.
The results, which demonstrate the existence of morphogenetic interactions between the
dermal mesenchyme and the nerve endings, are discussed in connexion with what is known
about the origin of Herbst's corpuscle and the role of nerve and cutaneous tissue in its
development. A schematic model is proposed for the morphogenetic sequence of Herbst's
corpuscle.
INTRODUCTION
L'etude experimentale du role du nerf et du territoire cutane dans le developpement des corpuscules de Herbst et de Grandry (Saxod, 1972), a montre que la
presence d'une terminaison nerveuse somato-sensitive est indispensable au
declenchement de leur histogenese et que leur repartition regionale et specifique
est determinee par la qualite du mesenchyme dermique innerve.
L'utilisation de marqueurs cellulaires a permis par ailleurs d'aborder l'etude
de l'origine des differentes categories cellulaires qui les constituent. Ainsi, pour
le corpuscule de Herbst (Saxod, 1971), la majorite sinon la totalite des cellules
du bulbe interne, ainsi que vraisemblablement quelques cellules de l'espace
interne, sont d'origine ganglionnaire et accompagnent la fibre nerveuse au
cours de l'innervation; les cellules capsulaires, ainsi que la plupart des cellules
de l'espace interne, sont fournies par le mesenchyme dermique.
1
Adresse de Vauteur: Laboratoire de Zoologie, Universite Scientifique et Medicale de
Grenoble, Domaine universitaire, 38-Saint Martin-d'Heres, France.
586
R. SAXOD
Les facteurs de la morphogenese et l'origine du corpuscule de Herbst etant
ainsi precises, nous avons tente d'etablir la sequence des interactions morphogenetiques necessaires a son developpement.
La methode utilisee consiste a perturber les relations normales existant entre
la terminaison nerveuse et le tegument. On realise des associations heterochrones
en transplantant des prolongements frontaux ou des fragments de bee d'embryons
de Canard d'ages varies sur des notes d'age fixe (4,5 jours). De telles greffes
permettent d'obtenir l'innervation de parties de bee d'age croissant par rapport
a l'age des terminaisons nerveuses. Le developpement des corpuscules du grefTon
est ensuite etudie comparativement au developpement normal. Rappelons que
chez le Canard, l'histogenese des corpuscules est synchrone dans les diverses
regions cutanees et debute au 20eme jour d'incubation.
Ces experiences de transplantations heterochrones ont ete realisees pour
repondre en particulier aux questions suivantes: un nerf ou un tegument age de
moins de 20 jours peut-il participer a l'edification de corpuscules de Herbst?
Le moment de la formation des corpuscules est-il lie a la duree pendant laquelle
le mesenchyme dermique a ete en contact avec des terminaisons nerveuses?
La differentiation specifique du corpuscule de Herbst depend-elle de 'facteurs
qualitatifs' ? Si de tels facteurs existent, a quels stades du developpement
agissent-ils?
MATERIAL ET METHODES
Les experiences ont ete realisees sur des embryons de Canard de race Pekin.
Les notes ont toujours ete des embryons de 4,5 jours. Les donneurs etaient ages
de 3 jours a 24 jours (Tableaux 1, 2, 3).
Les transplants, preleves sur des bourgeons frontaux ou des bees d'embryons,
sont coupes en cubes ayant 1 mm de cote environ et maintenus en place, lors des
greffes sur bourgeon frontal et sur bourgeon de membre, par une petite tige de
platine. Deux types d'experiences ont ete realisees:
(1) Greffes orthotopiques, sur le bourgeon frontal, apres excision d'un
fragment d'ectoderme (Tableau 1).
(2) Greffes heterotopiques, sur le bourgeon de membre (apres excision de sa
moitie distale) (Tableau 2).
Ces greffes sont plus faciles a realiser que les greffes orthotopiques. Rappelons
que la terminaison nerveuse somato-sensitive n'a pas d'influence sur le type des
corpuscules formes (Saxod, 1972).
Dans cinq series experimentales (Tableau 3), le fragment de bourgeon frontal
ou de bee est tout d'abord place en greffe coelomique (pendant 7 a 20 jours)
avant d'etre greffe sur le bourgeon de membre. Les greffes coelomiques sont
realisees sur des embryons de Canard de 30 a 35 paires de somites, par voie
extraembryonnaire. Cette methode permet le developpement de 1'explant en
Fabsence d'innervation somatique (Saxod, 1972).
A la fin de l'experience, au moment de la fixation, Tage du greffon (son age
2
3
4
1
1
2
3
5
1
2
24 et 25
28
30
10,5
14
7
4-5
3
0-1
0-1
Avance des corpuscules du greffon
par rapport a
ceux de l'hote*
(jours)
2
1-2
3
0-1
0-2
Retard des corpuscules du greffon
par rapport a son
age absolu
(jours)
14
20-21
20-21
16-17
18
Age du nerf
(jours)
A
23
21-22
21-23
22-23
24
Age absolu
du greffon
(jours)
Au debut de I'llistogenese des
corpuscules du greffonf
* L'histogenese des corpuscules de l'embryon hote commence au 21eme jour d'incubation (stade 1 nettement reconnaissable a l'histologie).
f L'histogenese des corpuscules du greffon se fait sensiblement a la meme vitesse qu'au cours du developpement normal (voir texte).
27
Innerves
26 et 27
Etudies
A
5,5
6,5
Nombre de cas
Age du
greffon
(jours)
A
Au moment de la fixation
Age du
transplant
(jours)
Au moment de
la greffe
Tableau 1. Greffes de bourgeon frontal et de bee d'embryon de Canard sur le bourgeon frontal
d'embryon de Canard de 4,5 jours d''incubation {greffes orthotopiques)
oo
i?
i-
14
19
11
13
33-35
36-39
34-38
41
3
0
16
0
9
10
16
8
9
2
8
4
0
2
8
5
9
6
12
4
3
10
8
15
10
6
4
3
6
10
5
4
8
15
6
7
9
6
12
4
10
7
14
6
0
0
18-19
14-15
9
9-10
11-12
2
1-2
0-1
1-2
2
1-2
1-3
0
0-1
0-1
1-2
6-7
5
5-6
4-6
0
1-2
3-4
4
Retard des corpuscules du greffon
par rapport a son
age absolu
(jours)
16
15-16
15-17
14-15
19
19-20
20-21
>12 et 14
21
>13 et 17
21
17
39-40
35-36
23
22-23
22-24
22-23
30
30-31
32-33
21
21-22
21-22
22-23
21
Age absolu
du greffon
(jours)
19-20
17-18
Age du nerf
(jours)
A
Au debut de l'histogenese des
corpuscules du greffonf
hote commence <IU 21eme jour d'incubation (stade 1 nettement reconnaissable a l'histologie).
;
* L'histogenese des corpuscules de L'embryon
t L'histogenese des corpuscules du greffon se fait sensiblement a la meme vitesse qu'au cours du developpement normal (voir texte).
23-24
16,5
19-20
13
15
10-10,5
11,5
A
Au moment de la fixation
Avance des corNombre de cas
puscules du greffon
par rapport a
ceux de l'hote*
Avec
(jours)
Etudies
Innerves corpuscules
35
24-32
26-27
27-30
26-30
19-22
24
26
29
29-34
28-30
32-34
3-4,5
6-6,5
8,5
Age du
greffon
(jours)
Age du
transplant
(jours)
Au moment
de la greffe
Tableau 2. <
Grejfes de bourgeon frontal et de bee d'embryon de? Canard sur le bourgeon de membre
d'embryon de Canard de 4,5 jours a"incubation 1{grejfes heterotopiques)
a
X
O
?
oo
oo
26,5
22
17,5
11
20
11
28
34
28-32
38
37-42
32-37
42
14
u
6
4
4
4
12
2
9
10
4
9
3
7
6
4
4
4
11
2
0
0
0-1
5
Avance des
corpuscules
du greffon par
Nombre de cas
rapport a ceux
Avec
de l'hote
Etudies Innerves corpuscules
(jours)*
Au moment de la fixation
>8
8-9
>8 et 12
13
>17 et 22
>12et 17
17
1
2
Retard des
corpuscules
du greffon par
rapport a son
age absolu
(jours)
21
21
20-21
15
16
38
34
29-30
23
23
Age du Age absolu
du greffon
nerf
(jours)
(jours)
A
Au debut de
l'histogenese des
corpusculesf
L'histogenese des corpuscules de l'embryon hote commence au 21 erne jour d'incubation (stade 1 nettement reconnaissable a l'histologie).
L'histogenese des corpuscules du greffon se fait sensiblement a la meme vitesse qu'au cours du developpement normal (voir texte).
11
6,5
27
33-35
Age du
greffon
(jours)
12
f7
Age de Duree du
l'embryon sejour en Age absolu
greffe du transplant
donneur
(jours)
(jours)
(jours)
Au moment de la
greffe coelomique
Au moment
de la greffe
sur le
bourgeon de
membre
Tableau 3. Grejfes coelomiques, de bourgeon frontal et de bee d'embryon de Canard, suivies de grejfes sur le
bourgeon de membre d'embryon de Canard de 4,5 jours d'incubation
oo
590
R. SAXOD
absolu) est exprime, en jours d'incubation, par la somme: age du donneur au
moment du prelevement du transplant plus duree du sejour sur l'hote. Tous les
greffons ont ete etudies histologiquement.
L'analyse histologique consiste a determiner le stade (exprime en jours d'incubation) des corpuscules formes dans le greffon. Bien que les deux types de
Vhistogenese du corpuscule de Herbst
591
corpuscules (Herbst et Grandry) aient ete obtenus dans les greffons (Saxod,
1972), seul le corpuscule de Herbst, dont l'origine a ete etudtee et dont les stades
de developpement sont plus faciles a determiner, a ete retenu pour l'analyse des
resultats.
Stades de developpement du corpuscule de Herbst du bee de Canard
Cinq stades ont ete definis (Saxod, 1970).
Stade 1 (20-21eme jour d'incubation): individualisation de cellules polygonales groupees autour des terminaisons nerveuses (Fig. 1).
Stade 2 (23eme jour d'incubation): le bulbe interne est forme, la capsule
externe se met en place (Fig. 2).
Stade 3 (25eme jour d'incubation): l'espace interne (ou espace peribulbaire)
est en cours de formation (Figs. 3, 4).
Stade 4 (28eme jour d'incubation: eclosion): l'espace interne, qui contient
des cellules et de nombreuses fibres de collagene, est bien developpe (Fig. 5).
Stade 5 (Canard adulte): corpuscule de grande taille (en moyenne 160 x
100 /im) a espace interne volumineux et a bulbe interne pedicule (Fig. 6).
Les corpuscules de Herbst du bee de Canard se developpent de maniere
presque parfaitement synchrone. II est done possible, en examinant une population de plusieurs dizaines de corpuscules, de determiner le stade moyen de leur
developpement.
Par suite du grand laps de temps qui s'ecoule entre les stades 4 et 5, une bonne
precision des resultats ne peut etre obtenu que si les corpuscules etudies sont a
un stade de developpement compris entre le stade 1 et le stade 4. Nous avons
tenu compte de cet imperatif pour determiner le moment de la fixation des
greffons.
FIGURES 1-6
Les cinq stades de developpement du corpuscule de Herbst du bee de Canard.
BI, bulbe interne; CE, capsule externe; El, espace interne; TN, terminaison nerveuse.
Fig. 1. Stade 1 (embryon de 20 jours): terminaison nerveuse entour6e de cellules a
noyau massif. Coupe longitudinale, impregnation a l'argent. x 900.
Fig. 2. Stade 2 (23 jours): le bulbe interne est forme, la capsule externe se met en place.
Coupe longitudinale, impregnation a l'argent. x 800.
Figs. 3, 4. Stade 3 (25 jours): formation de l'espace interne (ou espace peribulbaire).
Fig. 3, coupe transversale, trichrome de Masson. x 900.
Fig. 4, coupe longitudinale semi-fine, inclusion a l'Epon, coloration au melange
azur I-bleu de methylene. x 800.
Fig. 5. Stade 4 (28 jours: eclosion): l'espace interne est bien developpe. Coupe
longitudinale semi-fine, inclusion a l'Epon, coloration au melange azur I-bleu de
methylene. x 600.
Fig. 6. Stade 5 (15 jours apres l'eclosion): corpuscule de grande taille a espace interne
volumineux et a bulbe interne pedicule. Coupe longitudinale, coloration au reactif de
Feulgen et au melange picro-indigo-carmin.
592
R. S A X O D
i
J7
.*:#-#*' •
Vhistogenese du corpuscule de Herbst
593
RESULTATS
I. Greffes orthotopiques
Dans ce groupe d'experiences, l'hote a toujours ete un embryon de Canard
de 4,5 jours d'incubation (Tableau 1).
Les experiences temoins montrent que lorsque les embryons donneurs et les
embryons notes ont sensiblement le meme age, aucun retard ne se manifeste dans
le developpement des corpuscules du greffon, qui, au moment de la fixation,
sont au meme stade que ceux du porte-greffe (Fig. 10).
Lorsque le transplant provient d'embryons plus ages, on constate que les
corpuscules du greffon sont en avance par rapport a ceux du porte-greffe. Cette
avance est d'autant plus grande que l'ecart d'age est plus grand (Fig. 10). Le
stade de developpement des corpuscules du greffon est done conforme a son age
absolu et ne depend pas de l'age du porte-greffe. Le resultat est particulierement
demonstratif lorsque le porte-greffe est fixe avant le 20eme jour d'incubation.
Dans ce cas, le greffon seul possede des corpuscules, qui sont a un stade avance
de developpement (stade 3) (Fig. 7), alors que dans l'hote ils ne se sont pas
encore formes. Des corpuscules sensoriels peuvent done s'organiser autour
de terminaisons nerveuses provenant d'embryons ayant moins de 20 jours
d'incubation.
L'histogenese des corpuscules du greffon montre cependant un leger retard
par rapport a son age absolu. Ce retard semble d'autant plus grand que le
greffon provient d'embryons plus ages. Diverses observations permettent d'expliquer ce retard. Nous avons en effet remarque que le pourcentage de greffons
innerves diminue assez regulierement lorsque l'age du donneur croit (Tableaux
1, 2). Les nerfs semblent penetrer et cheminer d'autant plus difficilement que
FIGURES
7-9
CH, corpuscules de Herbst; Ep, epiderme; N, nerfs.
Figs. 7-9. Homogreffes heterochrones de bee d'embryon de Canard sur note de 4,5
jours. Aspect histologique de greffonsfixesavant le developpement des corpuscules de
l'embryon note (avant le 20eme jour d'incubation). Les corpuscules des greffons
sont a un stade avance de leur histogenese et se developpent de maniere synchrone.
Trichrome de Masson.
Fig. 7. Greffe orthotopique: bee de 10,5 jours sur bourgeon frontal. Fixation 14,5
jours apres l'implantation. Le greffon, dont l'age absolu est de 25 jours, possede des
corpuscules de Herbst de stade 2 avance (24 jours), x 300.
Fig. 8. Greffe heterotopique: bee de 11,5 jours sur bourgeon de membre. Fixation
14,5 jours apres l'implantation. Le greffon, dont l'age absolu est de 26 jours, possede
des corpuscules de Herbst de stade 3 (25 jours), x 200.
Fig. 9. Demi-bourgeon frontal de 5 jours place 7 jours en greffe coelomique, puis
transplants sur le bourgeon de membre et fixe 15 jours plus tard. Le greffon, dont
l'age absolu est de 27 jours, possede des corpuscules de Herbst qui sont au debut du
stade 3 (24-25 jours), x 200.
38
ic
M B
27
594
R. SAXOD
-
greffes sur le bourgeon frontal
greffes sur le bourgeon de membre
— greffes coelomiques suivies de greffes
sur le bourgeon de membre
a.—
E
<J Q.
1
y o
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Age du transplant au moment de la greffe (en jours)
24
26
Fig. 10. Relation entre l'avance de developpement des corpuscules du greffon par
rapport a 1'hote, a la fixation, et l'age du transplant au moment de la greffe. Homogreffes de bourgeon frontal et de bee d'embryon de Canard sur le bourgeon frontal
et sur le bourgeon de membre d'embryon de 4,5 jours (Tableaux 1, 2, 3). Les traits
verticaux represented l'etalement des valeurs extremes observees.
les tissus qu'ils envahissent sont plus differencies. Le moment de Faeces des
terminaisons nerveuses a la zone sous-epidermique peut done etre retarde dans
les greffons les plus ages. II faut cependant noter que, dans les greffons, les
corpuscules des zones proximales, qui sont les plus rapidement innervees, ne
montrent pas de differences sensibles de stade de developpement par rapport a
ceux des zones distales, atteintes plus tardivement. II semble done que le retard
de l'histogenese des corpuscules soit du a un retard global du transplant, les
tissus jeunes de l'embryon note semblant ralentir la differenciation des tissus
plus ages du greffon.1
Dans les experiences ou la difference d'age entre le greffon et l'hote a ete
maximale, soit 9,5 jours, l'ecart de stade des corpuscules apparus dans leurs
teguments respectifs a ete de 7 jours environ (Tableau 1). Si l'histogenese des
corpuscules du greffon se fait a la meme vitesse qu'au cours du developpement
normal (soit 7 jours pour atteindre le stade 4), e'est au 14eme jour d'incubation
de l'hote qu'elle a debute dans le greffon.
1
Des greffes heterochrones ont ete realisees entre le Poulet et le Canard (Saxod, 1972).
L'analyse des resultats est rendue tres difficile par suite des durees differentes du developpement embryonnaire des deux especes (respectivement 21 et 28 jours). En effet, comme cela a
ete demontre a plusieurs reprises (Dhouailly, 1970), le developpement d'un greffon Canard
est accelere lorsque l'hote est le Poulet, et au contraire le greffon Poulet est retarde lorsque
l'hote est le Canard. Nous preferons done, pour l'instant, ne pas interpreter les resultats des
greffes xenoplastiques.
U histogenese du corpuscule de Herbst
595
On peut se demander cependant si la vitesse de developpement des corpuscules
est constante; en outre, quel ecart maximum de stade peut-on obtenir entre les
corpuscules du greffon et ceux de l'hote ?
II. Greffes heterotopiques
(A) Greffes sur bourgeon de membre
Dans ce groupe d'experiences, l'hote a toujours ete un embryon de 4,5 jours
d'incubation (Tableau 2).
Les experiences temoins de greffes synchrones (greffes de bourgeon frontal
d'embryon de 4,5 jours sur bourgeon de membre de Canard de 4,5 jours montrent qu'aucun retard ne se manifeste dans le developpement des corpuscules du
greffon, qui, au moment de la fixation, sont au meme stade que ceux de l'hote
(Tableau 2, Fig. 10).
Lorsque le transplant provient d'embryons plus ages, on constate que les
corpuscules du greffon sont en avance par rapport a ceux de l'hote (Fig. 8). Cet
ecart de stade augmente quand l'age du donneur croit. II atteint une valeur
maximale de 7 jours pour des explants provenant d'embryons de 13 jours, la
difference d'age absolu entre le greffon et l'hote etant alors de 8,5 jours (Tableau
2, Fig. 10).
Lorsque le transplant provient d'embryons ages de 15 jours et 16,5 jours,
Pavance de stade de developpement des corpuscules du greffon est tres faible
(moins de 2 jours), elle est nulle lorsque l'embryon donneur est age de 19 jours
et plus (Tableau 2, Fig. 10).
En resume, lorsqu'au moment de la greffe le transplant est age de moins de
15 jours, le stade de developpement des corpuscules du greffon est conforme,
avec un leger retard, a l'age absolu du greffon et n'est pas en relation avec l'age
du porte-greffe (dyschronisme). Lorsque le transplant est age de plus de 15
jours, le stade de developpement des corpuscules du greffon est conforme a
l'age du porte-greffe (synchronisme).
Dans une meme serie experimentale, les greffons ont ete fixes a divers stades
de leur developpement (Tableau 2). Ainsi, pour les transplants provenant
d'embryons de 11,5 jours, les notes ont ete sacrifi.es entre le 12eme et le 22eme
jour d'incubation, les greffons ayant alors un age absolu compris entre 19 et
29 jours. Dans tous les cas ou des corpuscules etaient presents dans le greffon,
l'avance de leur stade de developpement par rapport a l'hote a ete la meme (en
moyenne 5 a 6 jours). L'histogenese des corpuscules du greffon se fait done
sensiblement a la meme vitesse qu'au cours du developpement normal.
Connaissant le stade des corpuscules du greffon au moment de la fixation, on
peut done deduire l'age qu'avaient d'une part le greffon et d'autre part l'hote
(c'est-a-dire le nerf) au moment ou les corpuscules ont commence a se developper
dans le greffon (Tableau 2, 2 dernieres colonnes). L'etude des valeurs ainsi
deduites montre d'une part que des nerfs ages de 14 jours sont capables de
38-2
596
R. SAXOD
participer a l'edification de corpuscules et d'autre part que leur histogenese
n'a ete obtenue que dans des greffons dont l'age absolu etait superieur a 20 jours.1
II semble done que le moment de la formation des corpuscules depende
principalement du stade de developpement des tissus cutanes. On peut cependant
se demander si les terminaisons nerveuses jouent un role dans les processus de
'maturation' du mesenchyme dermique. Est-il possible de retarder le moment
de la formation des corpuscules, dans un greffon d'age absolu donne, en diminuant la duree pendant laquelle le mesenchyme dermique a ete en contact avec
une terminaison nerveuse ?
(B) Greffes coelomiques suivies de greffes sur le bourgeon de membre
La duree totale d'innervation des greffons a ete diminuee en faisant preceder
la greffe sur le bourgeon de membre d'un developpement aneurogenique en
greffe coelomique (Tableau 3).
Lorsque l'age absolu du transplant, au moment de la greffe sur le bourgeon
de membre, est de 12 jours (prolongement frontal d'embryon de 5 jours place
7 jours en greffe coelomique), les corpuscules du greffon ont une avance de stage
de developpement de 5 a 6 jours par rapport a ceux de l'hote (Figs. 9, 10).
Lorsque l'age absolu du transplant est superieur a 15 jours, les corpuscules du
greffon et de l'hote se developpent de maniere synchrone, leur histogenese
debutant au 21eme jour d'incubation de l'embryon porte-greffe (Fig. 10).
Ces resultats sont tout a fait comparables a ceux que nous avons obtenus lors
des greffes directes sur bourgeon de membre (Tableau 2, Figs. 8,10). Le moment
de la formation des corpuscules, dans un greffon d'age absolu donne, ne depend
done pas de la duree totale d'innervation du greffon.
En resume, l'avance maximale de developpement des corpuscules du greffon
par rapport a l'hote que nous ayons obtenue lors des greffes heterochrones chez
le Canard a ete de 7 jours. Des l'age de 14 jours (nombre de jours d'incubation
de l'embryon hote), les nerfs somato-sensitifs sont capables de participer a
l'edification de corpuscules de Herbst. L'histogenese des corpuscules n'est
cependant obtenue que dans des teguments dont l'age absolu est superieur a
20 jours. Le moment de la formation des corpuscules, dans un greffon d'age
absolu donne, ne depend pas de la duree totale d'innervation du greffon.
1
Afin de savoir si des nerfs provenant d'embryons ages sont capables de provoquer l'histogenese des corpuscules dans des teguments dont Page absolu est inferieur a 20 jours, nous
avons realise un autre type d'association heterochrone en greffant des prolongements frontaux
de Canard de 6 jours sur des membres de Canard de 14 jours d'incubation. Dans ce groupe
d'experiences, une mauvaise innervation des greffons a ete constatee et la differentiation de
corpuscules n'a jamais ete obtenue (Saxod, 1972).
L'histogenese du corpuscule de Herbst
597
DISCUSSION ET CONCLUSIONS
Les resultats des homogreffes heterochrones de bourgeon frontal ou de bee
de Canard sur embryon de 4,5 jours d'incubation peuvent etre classes en deux
groupes selon l'age du transplant.
Dans le premier groupe, les transplants proviennent d'embryons ages de
moins de 15 jours. Le developpement des corpuscules du greffon est conforme,
parfois avec un leger retard, a son age absolu. La greffe n'entraine done pas de
perturbations sensibles dans la sequence des interactions morphogenetiques
conduisant a la formation du corpuscule de Herbst du greffon.
Dans le second groupe, les transplants proviennent d'embryons ages de plus
de 15 jours. La differenciation des corpuscules du greffon demeure conforme a
l'origine du tegument, mais leur developpement est synchrone de celui de l'hote.
La sequence morphogene du systeme 'terminaison nerveuse-greffon' a done ete
perturbee. Des corpuscules ne peuvent alors se developper dans le grefFon que
si celui-ci subit a nouveau, en synchronisme avec les teguments de l'hote, toutes
les interactions morphogenetiques necessaires a leur histogenese.
II est etonnant, a premiere vue, de constater qu'en presence de fibres nerveuses
de 14 jours le developpement des corpuscules se produit lorsque le greffon,
preleve a 13 jours, atteint l'age de 23 a 24 jours et qu'au contraire aucun corpuscule ne se developpe dans un grerfon preleve a 15 jours et ayant atteint 25 a
26 jours d'age absolu (Tableau 2).
Les experiences de greffes coelomiques ont par ailleurs montre que le moment
de la formation des corpuscules dans le greffon n'est pas lie a la duree totale
d'innervation de celui-ci.
II semble done que l'histogenese des corpuscules de Herbst ne soit pas en
relation avec des 'facteurs quantitatifs' qui seraient fournis de maniere continue
par les nerfs au cours de leur developpement, mais depende plutot de 'facteurs
qualitatifs', intervenant a un moment donne et pendant une periode assez breve.
L'intervention de ces facteurs dependrait de l'age absolu, e'est-a-dire de l'etat
de differenciation des tissus nerveux et cutanes.
Les etudes experimentales que nous avons realisees ont montre, d'une part,
que le mesenchyme dermique determine le type et la repartition des corpuscules
(Saxod, 1972) et, d'autre part, que la partie la plus specialised du corpuscule de
Herbst (le bulbe interne) est formee de cellules d'origine ganglionnaire qui
accompagnent le nerf au cours de l'innervation (Saxod, 1971).
II en resulte que le mesenchyme dermique, a un certain stade de son developpement, agit necessairement et specifiquement sur les terminaisons nerveuses et les
cellules qui les accompagnent, et les rend capables d'edifier un bulbe interne
conforme a l'origine specifique du tegument innerve.
Dans nos experiences, l'histogenese des corpuscules n'a ete oktenue que si le
nerf, fourni par l'hote, et le tegument du greffon, etaient ages respectivement de
plus de 14 jours et de plus de 20 jours. Deux hypotheses permettent d'expliquer
598
R. SAXOD
Hypothese A
14
10
NA
ITT
4
21 jours
mmmmmmmmmmmmmm
U
21 jours
6
10
10A
7
23
14
• * •
4
6
;5
8
14
TT
19A
4
6
*
A A
4
6
29
7
36
••?
21
14
25
19 21 jours
Hypolhcse B
NB
17
10
19
firry?
11
14
:T:f..v..;.«>:iw.-.-..vi-.iY..-.'.:-.;-i,•.-.-•
21 jours
19
10
23 25
10B
^
4 6
14
19
19 B
• A •
! ' '
!
4 6
17
36
25
U1UU
14
14
mesenchyme
,
• stimulation par le nerf
greffe du transplant sur
le bourgeon de membre
]nerf non competentE
I
21
I nerf competent
action du mesenchyme dermique sur le nerf et les
c e n u i e s q u j l'accompagnent
le trait vertical marque le de"but de l'histogenese
' des corpuscules de Herbst
ces resultats: premiere hypothese (A, Fig. 11): l'action du mesenchyme dermique
sur le nerf et les cellules qui l'accompagnent est de courte duree; elle s'exerce
lorsque l'age absolu du mesenchyme est de 14 a 15 jours; la dififerenciation des
corpuscules ne debute que 6 a 7 jours plus tard. Lorsque le transplant provient
d'embryons ages de plus de 15 jours, l'histogenese des corpuscules ne peut avoir
L'histogenese
du corpuscule de Herbst
599
lieu conformement a l'age absolu du greffon par suite de la degenerescence des
fibres nerveuses qui 1'innervaient, sectionnees au moment du prelevement;
seconde hypothese (B, Fig. 11): le mesenchyme dermique exerce une action
specifique efficace a partir d'un age absolu de 19 a 20 jours et jusqu'a 25 jours
environ. Le nerf n'est capable de repondre a cette action (c'est-a-dire n'est
competent) que s'il est age de 14 jours au moins; l'histogenese des corpuscules
debute alors presque immediatement.
Ces hypotheses different par deux points principaux.
Dans la premiere hypothese, un delai assez long s'ecoule entre le moment ou
'l'information specifique' est fournie par le mesenchyme dermique aux cellules
accompagnant la fibre nerveuse et le debut de l'histogenese des corpuscules. Ce
delai pourrait etre du, non au 'stockage' d'une information inactivee (ce qui
necessiterait un mecanisme liberatoire ulterieur), mais a une mise en place assez
longue des processus de synthese necessaires a la cytodifferenciation.
Dans la seconde hypothese intervient la notion de competence du nerf. Cette
notion est liee aux possibilites de differenciation des cellules accompagnant la
FIGURE 11
Hypothese relatives aux interactions morphogenetiques entre le mesenchyme
dermique et la fibre nerveuse, au cours de l'histogenese du corpuscule de Herbst.
Deux hypotheses (A et B) ont ete envisagees et appliquees schematiquement au
developpement normal (NA et NB) et a deux experiences d'homogreffes heterochrones de bees d'embryons de 10 jours (10A et B) et 19 jours (19A et B) sur le
bourgeon de membre de Canard de 4,5 jours d'incubation. Dans les deux hypotheses,
le mesenchyme dermique subit une stimulation de la part des jeunes fibres nerveuses
en croissance (fleches pointillees), par exemple entre 4 et 6 jours d'incubation.
Hypothese A
Developpement normal (NA): le mesenchyme dermique, lorsque son age absolu
est de 14 jours exerce une action specifique breve sur le nerf et les cellules qui l'accompagnent (fleches en trait plein). La differenciation des corpuscules de Herbst debute
7 jours plus tard environ. Transplant preleve a 10 jours (10 A): le mesenchyme exerce
son action sur la fibre nerveuse fournie par l'hote (fleches en trait plein); celui-ci est
age de 17 jours lorsque debute la differenciation des corpuscules du greffon. Transplant preleve a 19 jours (19A): au moment de la greffe, le mesenchyme dermique a
deja exerce son action. Le developpement des corpuscules dans le greffon n'est
obtenu qu'a la suite du declenchement, par les jeunesfibresnerveuses de l'hote, d'une
nouvelle sequence morphogene.
Hypothese B
Developpement normal (NB): le mesenchyme dermique exerce une action
specifique a partir d'un age absolu de 19 jours et jusqu'a 25 jours environ (fleches en
trait plein). Le nerf et les cellules qui l'accompagnent ne sont capables de repondre
a cette action (c'est-a-dire ne sont competents) que s'ils sont ages de 14 jours au moins.
L'histogenese des corpuscules de Herbst debute alors presque immediatement.
Transplant preleve a 10 jours (10B): le mesenchyme dermique agit specifiquement
sur la fibre nerveuse fournie par l'hote. Le nerf repond a partir d'un age absolu de
14 jours. Transplant preleve a 19 jours (19B): la fibre nerveuse de l'hote n'est pas
competente (moins de 14 jours) au moment ou s'exerce 1'action specifique du mesenchyme dermique. Le developpement des corpuscules dans le greffon n'est obtenu
qu'a la suite du declenchement, par les jeunes fibres nerveuses de l'hote, d'une
nouvelle sequence morphogene. •
600
R. SAXOD
fibre nerveuse au cours de sa croissance. Pendant la premiere partie du developpement embryonnaire, ces cellules sont dans une phase de multiplication active.
Ce n'est que dans la seconde partie du developpement qu'un ralentissement de
leur proliferation interviendrait et qu'elles deviendraient alors susceptibles de
se differencier.
Dans ces deux hypotheses cependant, l'evenement important quant a l'histogenese des corpuscules de Herbst se produirait vers le 14eme jour (action du
mesenchyme sur les terminaisons nerveuses ou acquisition de la competence par
le nerf). II est interessant de noter que c'est precisement a ce stade du developpement embryonnaire que la peau acquiert une antigenicite complete (voir la revue
de May, 1966) et que debute la formation des plaques motrices et la concentration
de cholinesterases a leur niveau (voir la revue de Hughes, 1968).
Dans le second groupe de resultats (explants proven ant d'embryons ages de
plus de 15 jours), le developpement des corpuscules du greffon est synchrone de
celui de l'hote. Une nouvelle sequence morphogene a done ete declenchee, sans
doute sous l'influence des jeunes fibres nerveuses de l'hote envahissant le greffon.
Une semblable stimulation du mesenchyme dermique par les nerfs en croissance
peut etre envisagee lors du developpement normal.
Cette stimulation n'est pas specifique, elle peut etre fournie par divers nerfs
somato-sensitifs (nerf trijumeau, nerf brachial, nerf cutane (Saxod, 1972)). La
specificite des corpuscules du greffon etant conservee, ce sont done les memes
categories cellulaires du mesenchyme dermique qui interviennent au cours de la
premiere et de la seconde sequence morphogene.
Ce schema peut aussi s'appliquer a la regeneration des corpuscules de Herbst
et de Grandry. Les experiences de section des branches du nerf trijumeau (Klein,
1932) et d'echanges de fragments de peau entre le pied et le bee chez le Canard
adulte (Dijkstra, 1933) ont en effet montre que les fibres nerveuses regeneraient
d'abord, et que les corpuscules neoformes ne se developpaient qu'apres un
certain delai. Une nouvelle sequence morphogene a done ete declenchee, sans
doute sous l'influence des fibres nerveuses en voie de regeneration.
En conclusion, la sequence des interactions morphogenetiques entre le
mesenchyme dermique, qui determine le type des corpuscules formes, et le nerf,
qui est indispensable a leur histogenese, peut etre envisage selon le schema
suivant.
Des sa formation, semble-t-il, le mesenchyme sous-ectodermique renferme des
cellules, peut-etre d'origine particuliere (cretes neurales?), qui contiennent
l'information specifique. Ces cellules, apres avoir ete ' stimulees' par les nerfs
en croissance, agissent de maniere specifique sur les terminaisons nerveuses
somato-sensitives et sur les cellules qui les accompagnent et les rendent capables
d'edifier le bulbe interne (formation des lamelles, arrangement spatial des
cellules du bulbe interne, remodelage de la terminaison nerveuse). L'espace
interne qui se forme ensuite entre capsule externe et bulbe interne est peuple de
cellules d'origine mesenchymateuse et d'origine neurale.
Vhistogenese du corpuscule de Herbst
601
RESUME
La sequence des interactions morphogenetiques necessaires au developpement du corpuscule de Herbst a ete etudiee a l'aide de transplantations heterochrones.
Des bourgeons frontaux et des fragments de bee d'embryons de Canard ont ete transplanted
homoplastiquement sur le bourgeon de membre ou sur le bourgeon frontal de jeunes embryons
notes. Les resultats montrent que:
(1) Les nerfs somato-sensitifs sont capables de participer a Pedification de corpuscules de
Herbst des Page de 14 jours.
(2) L'histogenese des corpuscules n'est cependant obtenue que dans des teguments dont
Page absolu est superieur a 20 jours.
(3) Le moment de la formation des corpuscules, dans un greffon d'age absolu donne, ne
depend pas de la duree totale d'innervation du greffon.
Ces resultats, qui demontrent l'existence d'interactions morphogenetiques entre le mesenchyme dermique et la terminaison nerveuse, ont ete discutes en relation avec ce que Pon sait
sur Porigine des differentes categories cellulaires du corpuscule de Herbst et sur le role du
nerf et du tissu cutane dans son developpement. Un schema de la sequence morphogene du
corpuscule de Herbst a ete propose.
Ce memoire constitue une partie de la these d'Etat qui sera presentee par Pauteur devant
PUniversite Scientifique et Medicale de Grenoble en vue de Pobtention du grade de docteur
es Sciences.
TRAVAUX CITES1
D. (1970). Determinisme de la differenciation specifique des plumes neoptiles et
teleoptiles chez le Poulet et le Canard. /. Embryol. exp. Morph. 24, 73-94.
DIJKSTRA, C. (1933). De- und Regeneration der sensiblen Endkorperchen des Entenschnabels.
Z. Zellforsch. mikrosk. Anat. 34, 74-158.
HUGHES, A. F. W. (1968). Aspects of Neural Ontogeny. London: Logos Press.
KLEIN, M. (1932). Sur la differenciation d'elements tactiles dans le nevrome d'amputation
des nerfs du bee du Canard. Archs Anat. Histol. Embryol. 14, 267-300.
MAY, R. M. (1966). Culture et Greffe des Cellules Nerveuses Chez les Verfibres Superieurs.
Paris: Gauthier-Villars.
SAXOD, R. (1970). Etude au microscope electronique de l'histogenese du corpuscule sensoriel
cutane de Herbst chez le Canard. /. Ultrastruct. Res. 33, 463-482.
SAXOD, R. (1971). Sur Porigine des differentes categories cellulaires du corpuscule de Herbst.
C. r. hebd. Seanc. Acad. Sci., Paris, Ser. D, 273, 89-91.
SAXOD, R. (1972). Role du nerf et du territoire cutane dans le developpement des corpuscules
de Herbst et de Grandry. /. Embryol. exp. Morph. 27, 277-300.
DHOUAILLY,
1
Des revues des nombreux travaux consacres aux corpuscules sensoriels cutanes ont ete
effectuees dans nos precedentes publications.
{Manuscrit regu le 8 novembre 1971)