/ . Embryol. exp. Morph. Vol. 18, 3, pp. 321-42, December 1967
With 7 plates
Printed in Great Britain
321
Restauration de la
regeneration de membres irradies d'Axolotl par
des greffes heterotopiques d'origines diverses
Par L. LAZARD 1
Institut d'Embryologie et de Teratologie
du College de France et du C.N.R.S., Paris (Directeur: Pr E. Wolff)
Un membre d'Urodele, irradie a une dose convenable de rayons X, ne
regenere plus spontanement (Butler, 1931, 1933; Umanski, 1937; Butler &
Puckett, 1940; Brunst, 1944). Toutefois, la regeneration des membres irradies
peut a nouveau etre obtenue, si on transplante dans le membre irradie des
tissus frais. Si les tissus transplanted proviennent d'un autre membre non irradie,
le regenerat est un membre (Trampusch, 1951, 1958; Polejaev, 1959; Stinson,
1960, 1963, 1964 a, b et c). Dans ce cas, la peau semble constituer le materiel
le plus favorable a la restauration de la regeneration. Si les tissus transplanted
proviennent d'un autre territoire de regeneration, tels que la crete ou la queue,
l'appendice qui se developpe reconstitue de facon plus ou moins parfatte
l'organe dans lequel le transplant a ete preleve (Efimow, 1933, 1943; Liosner &
Worontsowa, 1936, 1937; Glade, 1957, 1963; Lazard, 1959a). La morphogenese
du regenerat ainsi obtenu est plus ou moins accomplie selon la qualite des
tissus implantes, peau ou elements squelettiques musculaires, cartilagineux
ou osseux.
Existe-t-il en dehors des territoires de regeneration, d'autres tissus susceptibles de fournir une source au blasteme de regeneration? Plusieurs hypotheses ont ete envisagees. La surface de l'animal, hors de ces zones privilegiees,
est constitute de tissus de soutien banaux, muscle, conjonctif, peau. En cas
de lesion locale, ces tissus reconstituent rintegrite de l'organisme. II n'y a pas
'regeneration' a proprement parler, il y a cicatrisation simple, ces regions
'neutres' ne portant aucun appendice. Les cellules, differenciees ou non,
capables de reconstituer les parties lesees ou manquantes, sont-elles limitees
obligatoirement dans leurs potentialites morphogenes, a ces fonctions de
cicatrisation? On sait deja que l'epiderme d'une zone neutre peut participer
a la formation d'un regenerat. Faber (1962), transplantant des blastemes de
patte dans le flanc d'Axolotl, obtient des membres dont l'epiderme provient
1
Adresse de Vauteur: Institut d'Embryologie et de Teratologie du College de France et du
C.N.R.S., 11 Place Marcelin Berthelot, Paris v, France.
322
L. LAZARD
de l'epiderme du flanc. Thornton (1962) constate chez Ambystoma macrodactylum, que la peau de tete, transplanted sur le membre ampute, forme une
calotte apicale typique et devient la source de l'epiderme du regenerat. Par
contre, le membre irradie d'Axolotl ne regenere pas si on remplace les tissus
mesodermiques affleurant a la surface d'amputation par du muscle dorsal
(Umanski, 1939) ou si on injecte dans le membre des cellules dissociees provenant de la tete (Lagan, 1961). Enfin, Trampusch (1958), par des transplantations
de peau du ventre, obtient un leger pourcentage de regenerats sous forme de
doigts uniques. Le petit nombre de travaux portant sur les possibilites de
regeneration des membres a partir de tissus de zones neutres et les resultats de
ces travaux nous ont incitee a reprendre ces recherches.
D'autre part, la contribution importante du tissu conjonctif du membre
a la regeneration normale a ete demontree par de nombreux auteurs. Or, le tissu
conjonctif est la forme la plus repandue et la moins differenciee des tissus
mesodermiques de soutien de l'organisme. II est present dans l'enveloppe et
le stroma des visceres. Soumis au champ inducteur puissant d'un membre
ampute, du tissu conjonctif d'origine viscerale- peut-il reveler des potentialites
morphogenes plus etendues que dans son site normal? Peut-il devenir la source
d'un blasteme de regeneration?
Enfin, un blasteme de regeneration est forme de cellules indifferenciees et
pluripotentes. Les cellules embryonnaires, a un stade tres precoce, presentent les
memes caracteres. Une induction heterogene, celle d'un territoire de regeneration dans un organisme adulte, pourrait-elle les devier de leur destinee normale?
Ne pourraient-elles alors suppleer, dans la constitution du blasteme de membre,
aux cellules locales invalidees par irradiation?
Pour verifier ces trois categories d'hypotheses, nous avons done cherche
a restaurer la regeneration de membres irradies d'Axolotl par l'implantation
de tissus d'origines diverses: (1) peau de zones neutres, exterieures aux territoires
de regeneration (Lazard, 19596); (2) fragments d'organes, tels que les gonades,
la rate, le coeur et le foie (Lazard 1965 a); (3) cellules embryonnaires de territoires presomptifs varies, a des stades determines (Lazard, 1959c, 19656).
MATERIEL ET METHODES
Les experiences sont effectuees sur les pattes posterieures de l'Axolotl adulte
{Ambystoma mexicanum), age de six mois a un an. Pour toutes les interventions
d'une certaine duree, les animaux sont anesthesies au MS 222 (Sandoz), a la
concentration de 2 %0. L'inhibition de la regeneration spontanee est obtenue
par irradiation simultanee des deux pattes aux rayons X, sous 60 kV, 15 mA,
a une distance de 10 cm de la source. La dose globale de rayonnement est de
5000 r. L'appareil utilise est un appareil Picker X-Ray corp. Zephyr 120.
Toutes les transplantations sont pratiquees systematiquement dans la patte
gauche; la patte droite sert dans chaque cas de temoin de l'inhibition de la
Regeneration et greffes heterotopiques
323
regeneration. Les greffons sont introduits au niveau du zeugopode, a mi-chemin
entre l'articulation du genou et l'autopode.
Pour les transplantations de peau, une manchette de peau du membre est
decoupee a ce niveau sur le membre porte-greffe, et eliminee. Un fragment de
peau de dimensions correspondantes est preleve sur un autre animal (greffes
homoplastiques) dans la region choisie. Debarrasse mecaniquement des
parcelles de tissus sous-cutanes qui y adherent, il est transports sur le membre
hote, a la place denudee et maintenu par deux bracelets de fil de soie ou de
nylon (fil a cornee). Apres quelques heures, l'epiderme du membre s'accole au
transplant. Apres une ou deux semaines de delai, la vascularisation est retablie
de facon bien visible dans le fragment de peau greffe. Dans nos premieres
series experimentales, des operations de controle ont ete effectuees sur le
membre droit temoin. La peau de ce membre est decollee apres avoir ete
decoupee comme sur le membre experimental, mais elle est laissee en place
au lieu d'etre remplacee par de la peau fraiche. Le traumatisme experimental
ainsi reproduit ne modifie pas a lui seul l'effet de l'irradiation sur la patte,
c'est a dire Tinhibition de la regeneration spontanee.
Pour introduire dans le membre des fragments d'organes, on pratique une
fente dans la peau de la patte. Si le fragment est de grande taille, on elimine
une petite quantite de muscle pour menager une logette. L'implant est insere
dans Tespace ainsi obtenu, puis on laisse retomber la peau avec precaution.
Les points de suture ne sont pas necessaires; la peau du membre forme rapidement un epiderme cicatriciel sur la fente et la referme.
Les greffes de tissus embryonnaires sont beaucoup plus dedicates que les
greffes de tissus adultes. Le transport et l'introduction du materiel embryonnaire exigent des precautions particulieres. Le prelevement des fragments d'oeufs
se fait dans du liquide de Holtfreter, apres degangage et dechorionage. On
decoupe la region a transplanter, conformement a la carte des territoires presomptifs. Si plusieurs fragments doivent etre greffes simultanement dans la
meme patte, on les groupe et on les laisse se souder entre eux avant d'effectuer
la transplantation. Le transport et l'introduction doivent etre operes en milieu
liquide, sous peine d'eclatement instantane des cellules embryonnaires. Le
transfert se fait dans une cuiller a transplantation, qu'on glisse dans la fente
menagee dans la patte. Les courants provoques par les deplacements de la
peau, lorsqu'elle est remise en place, ont tendance a chasser le greffon hors
de sa logette, et d'eparpiller une partie du materiel dans le liquide environnant.
De plus, un certain nombre de cellules sont detruites par ecrasement, lorsque
la peau est reposee sur la fente.
L'amputation bilaterale des deux membres posterieurs est effectuee une a
deux semaines apres la greffe. Le niveau de la section passe au travers du tissu
greffe, dont la plus grande partie doit subsister dans le moignon et affleurer
a la surface d'amputation. Ce niveau est parfois difficile a determiner, lorsque
les greffons sont internes et de tres petite taille (greffes embryonnaires). II arrive
324
L. LAZARD
alors que l'amputation elimine le materiel transplants ou le laisse trop eloigne
de la surface de section. Ces accidents sont difficilement evitables.
Les pattes experimentales et temoins sont observees regulierement pendant
2 a 8 mois, selon les series. Les regenerats sont photographies. Leur etude
histologique est effectuee apres fixation au liquide de Bouin et coloration
trichrome de Gabe et Martoja-Pierson (1957). Enfin, un certain nombre de
membres est colore in toto au bleu de methylene et eclairci par la methode de
Griineberg, pour l'observation du squelette.
RESULTATS
I. Greffes de peau neutre
A. Greffe de peau neutre de provenances diverses
Les greffons de peau ont ete preleves sur la tete et dans la region ventrale.
Ceux de la tete sont decoupes a la face superieure, entre les deux yeux (Fig. 1).
Us sont soigneusement debarrasses du muscle qui y adhere fortement. Pour
les greffons de peau ventrale, nous avons delimite, a la surface des animaux
Fig. 1
Fig. 2
donneurs, plusieurs regions distinctes (Fig. 2). Ce quadrillage avait pour but
de deceler des differences d'efficacite des greffons selon leur repartition topographique d'origine, et un eventuel gradient de densite des cellules competentes,
en rapport avec les territoires de regeneration des quatre membres.
Nous groupons dans le Tableau 1 les resultats obtenus dans ce type d'experiences.
Nous pouvons faire plusieurs remarques relatives a ces resultats:
(a) Les greffes de peau de tete ne restaurent pas la regeneration des membres
irradies.
(b) Les greffes de peau ventrale restaurent la regeneration des membres
irradies dans 20 % des cas environ (17 cas sur 86 greffes). Aucun membre
temoin ne regenere.
(c) Une comparaison statistique des pourcentages dans chaque categorie de
Regeneration et greffes heterotopiques
325
peau ventrale ne revele aucune difference significative. Les resultats ne sont
pas meilleurs lorsque le greffon est preleve dans une zone proche des membres.
(d) Une partie importante des regenerats ainsi obtenus est hypomorphe.
Sur les 17 croissances, on a 3 pattes de 4 a 6 doigts, 2 regenerats a 2doigts,
12 eperons uniques (Planche 1). Une morphologie deficiente parait typique
de ce genre de transplantations.
Tableau 1. Regenerations de membres obtenues a partir de
greffons de peau neutre aborigines diverses
Origine du greffon
Tete
Ventre
Region 1
Region 2
Region 3
Region 4
Ventre (total)
Nombre
d'animaux
Membres
expSrimentaux
Membres
t6moins
29
0
0
24
24
28
10
86
4
5
5
3
17
o o o o
Nombre de r6g6n6rats
0
B. Greffe de peau neutre experimentalement modifi.ee
La peau du tronc, de meme que celle de la tete, possede un derme d'une
epaisseur double ou triple de celui du membre. L'importance des reactions
reciproques epiderme-tissus mesodermiques est bien connue dans la regeneration.
L'epaisseur du derme dans la peau transplantee pourrait done constituer un
obstacle a la regeneration des membres greffes. De plus, il nous a semble
qu'un epiderme jeune, fraichement constitue, devait contenir des cellules a
pouvoir mitotique accru.
D'autre part, la lesion d'un tissu provoque des modifications cellulaires, de
nature mal connue a ce jour, mais qui ont pour consequence des reactions compensatrices, se traduisant en particulier par une activation de la mitose. Des
fragments de tissus, maintenus en survie dans des conditions peufavorables, mais
non mortelles, ne pourraient-ils etre le siege de modifications de ce genre, les
rendant plus actifs dans la restauration de la regeneration?
De la peau ventrale a ete greffee apres avoir subi Fun des deux traitements
suivants:
(1) Peau regeneree. La peau des regions 1 ou 2 est prelevee. On la laisse
repousser, de facon a ce que l'epiderme se reconstitue completement, mais
que le derme soit encore tres mince. Ce stade est atteint au bout de 4 a 6 semaines.
La peau fraichement regeneree est alors prelevee a nouveau et greffee sur le
membre experimental.
(2) Peau en survie. La peau normale, apres prelevement, est laissee dans du
326
L. LAZARD
liquide de Holtfreter, pendant 24 h a 4 °C. L'histologie montre que cette peau
est toujours vivante. Elle est alors transplanted sur le membre hote.
Nous groupons dans le Tableau 2 les resultats obtenus dans ce type d'experiences.
Ces resultats appellent plusieurs remarques:
(a) Dans cette serie, nous obtenons 20 % de regenerations de membres
experimentaux, mais egalement deux cas de regeneration des membres temoins.
Toutefois, une comparaison statistique des pourcentages entre les groupes
experimentaux et les groupes temoins indique une difference hautement significative.
Tableau 2. Regenerations obtenues a partir de peau ventrale
normale ou experimentalement modifiee
Nombre de regenerats
Nature du greffon
Peau normale
Peau en survie
Peau regeneree
Nombre
d'animaux
Membres
experimentaux
Membres
temoins
47
30
27
104
11
7
2
20
1
1
0
2
(b) Par contre, une comparaison statistique ne revele pas de difference d'un
groupe experimental a l'autre. Les regenerations obtenues dans le groupe
'peau regeneree' semblent plus rares que dans les deux autres, mais le calcul
montre que les differences de pourcentage, bien que voisines du seuil de
signification, ne l'atteignent pas. Les deux traitements appliques aux greffons
n'ameliorent done pas les resultats obtenus avec les greffons de peau fraiche.
(c) De meme que dans la premiere serie, une proportion importante des
regenerats est hypomorphe: 10 regenerats sur les 20 sont des eperons simples.
Pour l'ensemble des deux series de greffes de peau ventrale, nous obtenons
done des resultats comparables, aussi bien qualitativement que quantitativement. Sur un total de 190 transplantations, 37 regenerats se developpent, soit
20 % environ, contre deux regenerations de membres temoins, soit 1 %
environ.
II. Greffes de tissus embryonnaires
Nous avons effectue un total de 233 greffes embryonnaires. La nature des
transplants varie: (1) selon 1'age du donneur: morula, blastula, gastrula, neurula,
bourgeon caudal jeune (stades 7 a 26 de Harrison), (2) selon le territoire
preleve: ebauches de Fectoderme, du mesoderme, de l'endoderme, et pour le
stade bourgeon caudal, bourgeon du membre anterieur.
Les greffons comportent, selon le cas, les ebauches d'un seul feuillet ou de
deux feuillets voisins, ou encore les trois feuillets, sous forme d'hemi-embryons
J. Embryol. exp. Morph., Vol. 18, Part 3
PLANCHE 1
Regenerats a partir de greffes de peau ventrale
Fig. 1. Regenerat a 4 doigts disposes radiairement.
Fig. 2. Regenerat a 5 doigts, dont un double.
Fig. 3. Regenerat a 2 doigts.
Figs. 4, 5. Regenerats eclaircis par la methode de Griineberg. Fig. 4. Regenerat a 2 doigts a
disposition anormale. Fig. 5. Regenerat normal a 4 doigts.
Fig. 6. Coupe d'un regenerat hypomorphe typique (eperon court), avec nodule cartilagineux
et muscle.
L. LAZARD
facing p. 326
7. Embryol. exp. Morph., Vol. 18, Part 3
PLANCHE 2
Croissances obtenues a partir de greffes embryonnaires
Fig. 7. Embryome depigmente portant deux groupes de digitations. Greffon: mesoderme
et endoderme de gastrula.
Fig. 8. Patte a 3 doigts a l'extremite d'un embryome: morphologie anormale, pigmentation
larvaire. Greffon: mesoderme et endoderme de gastrula (anse de panier).
Fig. 9. Excroissance arrondie, partiellement depigmentee. Greffon: ectoderme de morula
agee.
Fig. 10. Patte a 5 doigts, a l'extremite d'un embryome: orientation anormale, pigmentation
clairsemee, transparence des tissus. Greffon: 4 bourgeons de membre anterieur, stade
bourgeon caudal avance.
L. LAZARD
Regeneration et greffes heterotopiques
327
ou d'embryons entiers. Lorsqu'un seul type d'ebauche est transplants, plusieurs
exemplaires de ce type sont parfois introduits simultanement dans un meme
membre, apres prelevement sur plusieurs embryons au meme stade (par exemple
trois mesodermes presomptifs de gastrula groupes).
Une partie importante des membres ayant recu des greffons (151 cas) se
cicatrise simplement, et rien ne distingue les moignons qui subsistent des
temoins controlateraux, ce qui s'explique en partie par l'elimination du grefFon
au moment de la transplantation ou de l'amputation (voir methode). Sur les
82 cas restants, deux types de croissances apparaissent en 2 a 3 mois: des
regenerats (29 cas) et des embryomes (71 cas). Dans 18 cas, ces deux modes de
developpement coexistent sur la meme base. L'extremite du membre porte
alors une importante excroissance d'aspect tumoral, d'ou emerge, en position
apicale ou laterale, un regenerat plus ou moins complet (Planche 2).
A. Les regenerats
Alors que 29 regenerats de membres poussent sur les pattes experimentales,
les pattes temoins controlaterales donnent naissance a deux regenerats. Sur
Fensemble des 233 greffes effectuees, cette difference est hautement significative.
Quatre des regenerats qui se forment a partir des greffons embryonnaires
subissent une regression brutale, en quelques jours, apres un developpement
normal pendant deux mois environ.
La frequence des regenerations varie selon le stade et la nature des territoires
transplanted. Le Tableau 3 donne les resultats obtenus a partir des greffons de
stades precoces.
Tableau 3. Regenerations obtenues a partir de greffons embryonnaires
de stades precoces
Stade du prelevement
Morula
Nature du greffon
Blastula
Gastrula
A
A
A
(
t
\ (
Implant. Regen. Implant. Reg6n. Implant. Regen.
Endoderme
Ectoderme
Mesoderme
MSsoderme+ectoderme
Mesoderme + endoderme
MSsoderme + ectoderme+endoderme
9
8
12
0
0
0
8
7
10
0
0
2
11
0
11
10
2
0
10
18
31
18
10
23
0
3
9
2
2
4
Ce tableau montre que:
(1) Aucun regenerat ne s'est developpe a partir de tissus de morula, quelle
que soit Febauche prelevee, ni a partir d'endoderme presomptif, quel que
soit le stade de prelevement.
(2) Tous les regenerats, sauf trois, proviennent de mesoderme presomptif de
blastula ou de gastrula, pur ou en association avec les ebauches voisines, soit
328
L. LAZARD
18,5 % de cas positifs. Les resultats semblent meilleurs lorsque le mesoderme
est implante seul, d'une part, et que le stade de prelevement est la gastrula,
d'autre part. Le pourcentage le plus eleve de regenerations est obtenu a partir
de mesoderme de gastrula pur, qui a donne 9 regenerats sur 31 implantations,
soit 29 %.
Les resultats obtenus a partir de greffons preleves a des stades plus evolues
sont portes dans le Tableau 4.
Tableau 4. Regenerations obtenues a partir de greffons
embryonnaires de stades tardifs
Neurula
Bourgeon caudal
A
Nature du greffon
H6mi-embryon
Implant.
Reg6n.
12
0
t
Implant.
9
R6gen.
16
5
Bourgeon de membre
0
Ainsi, l'implantation d'hemi-embryons des stades tardifs ne donne naissance
a aucun regenerat. Par contre, la greffe de bourgeons de membre anterieur du
stade bourgeon caudal, a pour consequence la croissance de regenerats dans
31 % des cas.
Rappelons que pour Fensemble de ces experiences, nous avons obtenu 2
regenerations de membres temoins, soit 0,9 %.
II ne semble pas que la greffe simultanee de plusieurs ebauches de meme
type favorise I'apparition de regenerats. Au contraire, les implants relativement
volumineux paraissent plutot evoluer en embryomes. L'orientation des regenerats est souvent anormale. L'extremite de membre regeneree est deviee
de l'axe normal du moignon, par le teratome dont elle emerge (Planche 2,
figs. 7, 8, 10). De meme, la morphologie des regenerats est frequemment
imparfaite, tant par le nombre d'elements squelettiques que par leur organisation.
Sur les 29 regenerats obtenus, nous avons 6 pattes a 5 doigts, 2 pattes a 4 doigts,
5 pattes a 3 doigts, 7 pattes a 2 doigts, 9 doigts uniques (eperons articules).
L'histologie des regenerats est normale (Planche 3, figs. 12, 14). Parfois
apparaissent certaines particularites: les glandes dermiques sont tres nomPLANCHE 3
Greffes embryonnaires: histologie des regenerats
et des structures cartilagineuses atypiques
Fig. 11. Nodule cartilagineux triangulaire. Remarquer Phyperplasie du derme (x 9). Greffon:
hemi-embryon dorsal, stade gastrula (fer a cheval).
Fig. 12. Regenerat de la fig. 8 de la planche 2. Deux doigts visibles ( x 9).
Fig. 13. Nodule cartilagineux apical, derme hypertrophie avec tres nombreuses glandes
dermiques (x 13,5). Greffon: bourgeon de membre anterieur, stade bourgeon caudal.
Fig. 14. R6geneiat de la fig. 10 de la planche 2. Quatre doigts visibles (x 9).
J. Embryol. exp. Morph., Vol. 18, Part 3
PLANCHE 3
13
L. LAZARD
facing p. 328
/. Embryol. exp. Morph., Vol. 18, Part 3
PLANCHE 4
- .1
L. LAZARD
Regeneration et greffes heterotopiques
329
breuses (Planche 3, figs. 11, 13), il y a une quantite anormale de lacs sanguins.
Souvent, la pigmentation clairsemee contraste avec la pigmentation tres dense
de la base, et l'ensemble des tissus, meme dans un regenerat de grande taille
et bien differencie, conserve un aspect 'juvenile'. Celui-ci est d'ailleurs bien
visible macroscopiquement: l'epiderme est translucide, la structure interne
du regenerat, squelette et vaisseaux, est tres apparente, les cellules pigmentaires
se distinguent individuellement. Ces particularites donnent au regenerat un
apparence tres caracteristique (Planche 2, figs. 8, 10).
B. Les embryomes
A partir des 233 greffes effectuees, 71 teratomes se developpent, dont 18
portent a leur extremite des regenerats. 7 de ces teratomes, apres un developpement normal de plusieurs semaines, regressent brutalement en quelques jours.
La soudainete et la rapidite du phenomene evoquent une reaction d'intolerance.
Des faits analogues sont signales par divers auteurs ayant effectue des greffes
embryonnaires dans des sites heterotopiques, sur des organismes jeunes ou
adultes (Waechter, 1951; Scheremetieva-Brunst, Brunst & Figge, 1951, 1952;
Allison, 1955;Fankhauser&Stonesifer, 1956; Fankhauser, 1960; Rafferty, 1961).
Des greffes de volume important (plusieurs ebauches implantees simultanement) semblent favoriser l'apparition des teratomes. Ceux-ci se presentent
sous une forme grossierement spherique et sont souvent de grande taille
(Planche 2, figs. 7, 9). Leur surface est tantot homogene, tantot creusee de
sillons et d'anfractuosites, leur pigmentation tres variable et parfois presque
totalement absente.
L'histologie de ces excroissances revele qu'il s'agit d'embryomes. Ceux-ci
presentent des traits communs, independamment de la nature de l'implant
dont ils derivent: hyperplasie cutanee, abondance du mesenchyme, dans lequel
sont eparpillees des structures differenciees, absence d'organisation generale.
On obtient assez souvent des condensations cartilagineuses ou osseuses (Planche
3, figs. 11, 13), de formes tres variees, isolees ou organisees en chapelet ou en
cercle, articulees ou non. II est impossible de dire s'il s'agit de squelette axial
ou de squelette de membre atypique. Ces formations non definies n'ont done
pas ete considerees comme des regenerats. Mais, malgre l'absence de reperes
topographiques typiques, qui rend certaines differenciations difficiles a identifier,
PLANCHE 4
Greffes embryonnaires: histologie des embryomes
Fig. 15. Moelle 6piniere. A cote, formation fibreuse non definie (detail de lafig.11,planche 3).
Greffon: he"mi-embryon dorsal, stade gastrula (x 45).
Fig. 16. Deux cristallins cote a cote. Greffon: ectoderme de gastrula (fer a cheval) (x 100).
Fig. 17. Tubules nSphretiques. Greffon: mesoderme ventral de gastrula (x 90).
Fig. 18. Deux tubules secreteurs cili6s, contenant du mucus. Greffon: mesoderme et endoderme de gastrula (x 90).
330
L. LAZARD
on peut, dans un grand nombre de cas, reconnaitre les structures qui se
developpent. Celles-ci varient avec la nature de l'implant qui leur a donne
naissance:
(1) Ectoderme (15 teratomes sur 33 transplantations): on trouve du tube
nerveux, cerveau ou moelle (Planche 4, fig. 15), de la retine et des cristallins
(Planche 4, fig. 16), des sacs olfactifs, des tubules epitheliaux, du pigment, du
cartilage.
(2) Mesoderme (12 teratomes sur 53 transplantations): on trouve des lacs
sanguins, beaucoup de cartilage, du muscle parfois segmente, des tubules
nephretiques (Planche 4, fig. 17), des canaux secreteurs.
(3) Endoderme (6 teratomes sur 27 transplantations): on trouve de nombreux
tubes cilies secreteurs de mucus (Planche 4, fig. 18), probablement de l'oesophage,
des amas cellulaires d'aspect glandulaire, et dans deux cas, de grosses cellules
a cytoplasme clair ressemblant a des gonies.
Les greffons mixtes, contenant les ebauches de 2 ou de 3 feuillets, ont donne
naissance a des teratomes comportant un melange des diverses structures
ci-dessus. D'une facon generate, les differenciations obtenues sont conformes
a la destinee prospective du feuillet d'origine. Toutefois, il nous faut souligner
un fait interessant: les greffons preleves aux stades morula et blastula ne sont
pas encore determines. Us se dirferencient cependant avec une frequence aussi
grande que ceux qui proviennent de la gastrula, ou la determination s'effectue
progressivement. Par exemple, de l'ectoderme presomptif de morula, qui
represente au moment du prelevement 6 a 8 cellules encore tres volumineuses,
a fourni du tube nerveux et du cristallin. Or, a ce stade, l'ebauche ectodermique
n'a encore subi aucune induction neurogene dans l'ceuf. Nous n'avons done
pas affaire a une simple autodifferenciation. Emerson (1941, 1942, 1943, 1944,
1946), greffant des cellules embryonnaires dans des blastemes de queue de
Rana, faisait d'ailleurs une constatation analogue. II signalait des differenciations
en l'absence de l'inducteur normal. II faut en deduire que le milieu humoral
complexe ou sejourne l'implant peut se substituer a 1'inducteur normal qui
agit dans l'embryon. II permet une differentiation des greffons conforme a
leur destinee presomptive, meme si ceux-ci ne sont pas encore determines au
moment du prelevement.
Enfin, rappelons que les greffons, au moment de leur implantation, dans le
membre hote, sont de tres petite taille. Les teratomes auxquels ils donnent
naissance sont souvent tres volumineux. Le membre irradie et ampute represente
un excellent milieu de culture in vivo, comme d'ailleurs d'autres sites heterotopiques, tels que le coelome, la paroi abdominale, l'ceil (Durken, 1926;
Bautzmann, 1929; Holtfreter, 1929, 1933; Balinsky, 1935; Spemann,
1942).
L'ensemble des resultats obtenus a partir des greffes embryonnaires peut
etre resume ainsi: un nombre important d'implants se differencie conformement
a son origine dans l'oeuf; de plus,, sur les 233 greffes effectives, on obtient
J. Embryol. exp. Morph., Vol. J8, Part 3
PLANCHE5
Regerierats obtenus a partir de greflFes de testicule
Fig. 19. Trois palettes distinctes sur la meme base.
Fig. 20. Onze doigts, dont plusieurs bifldes, disposes en bouquet.
Fig. 21. Regenerat a 6 doigts, a organisation anormale.
Fig. 22. Regenerat a 3 doigts, orientes anarchiquement.
Fig. 23. Regenerat a 6 doigts, dont un biflde.
Fig. 24. Deux autopodes portes par la meme base. L'un une patte normale a 5 doigts,
Pautre est hypomorphe, avec quelques doigts bien differencies.
L. LAZARD
facing p. 330
Regeneration et greffes heterotopiques
331
29 regenerats. Les resultats les meilleurs sont obtenus a partir de greffons:
(a) de mesoderme de gastrula: 9 regenerats sur 31 cas, soit 29 %; (b) de bourgeon
de membre du stade bourgeon caudal: 5 regenerats sur 16 cas, soit 31 %.
III. Greffes de tissus visceraux
A. Greffes de testicule
Le testicule immature d'Axolotl, de structure tubulaire, contient de grosses
spermatogonies noyees dans la paroi des tubules, eux-meme constitues de
nombreuses cellules folliculaires. Le testicule mur, forme de cystes, presente
une structure caracteristique. Un gradient continu de spermatogenese va des
gonies, situees sur le bord externe et superieur de la gonade, aux spermatozoides,
evacues au niveau du hile, a la face interne de l'organe. Bien que les diverses
regions ne soient pas strictement delimitees, il est relativement facile, grace
a leur coloration et leur situation respectives, de distinguer plusieurs zones
d'un testicule fonctionnel. Ces zones sont caracterisees par le stade de spermatogenese auquel se trouvent la majorite sinon la totalite des cystes, d'une part,
et d'autre part, par l'abondance relative des diverses categories de tissus
somatiques qui constituent la gonade. Ceux-ci, tous d'origine mesodermique,
comprennent l'enveloppe peritoneale, l'albuginee, les cellules folliculaires (cellules de Sertoli) et les cellules intersticielles (cellules de Leydig), qui, dans un
testicule fonctionnel, peuvent donner naissance a un tissu glandulaire a activite
hormonale.
Nous avons ainsi effectue cinq types de transplantations de testicule (Lazard,
1965a, b): (1) testicule immature: spermatogonies et nombreuses cellules folliculaires; (2) zone goniale: spermatogonies et tres peu de tissu somatique;
(3) zone de maturation sexuelle: spermatocytes de ler et 2eme ordre, spermatides,
et tissu somatique tres reduit; (4) zone glandulaire: spermatozoides murs en
voie d'evacuation, tissu hormonal relativement abondant; (5) zone residuelle:
quelques spermatogonies de reserve, qui deviendront fonctionnelles au cours
du cycle sexuel suivant, cystes en regeneration (nombreuses cellules folliculaires),
egalement du tissu glandulaire.
Apres 2 a 3 mois devolution, l'implant est parfois impossible a retrouver.
Mais souvent, il survit bien dans le site heterotopique, s'y developpe quelquefois
de facon importante, en provoquant la croissance de volumineux teratomes.
Le greffon subit alors une evolution qui varie avec la nature du tissu implante.
De plus, deux types de croissances se developpent sur les membres ayant recu
les greffons:
(a) Des regenerats, qui presentent deux caracteristiques remarquables: d'une
part, certaines pattes, a nombre de doigts normal ou reduit, ont une organisation
aberrante (disposition des elements digitaux); d'autre part, on observe une
proportion elevee d'hypermorphoses: les doigts peuvent etre tres nombreux
(jusqu'a 13), ou bien deux autopodes, et meme trois, croissent simultanement
sur la meme base (Planche 5).
21
JEEM l8
332
L. LAZARD
(b) Des excroissances cartilagineuses parfois volumineuses; elles contiennent
un ou plusieurs ilots squelettiques neoformes, articules ou isoles; ces structures,
qui n'ont pas d'organisation typique, n'ont pas ete considerees comme des
regenerats vrais (Planche 6).
La proportion de regenerats et de formations squelettiques amorphes varie
avec la nature du tissu transplants. Le resultat obtenu avec chaque type de
greffon est consigne dans le Tableau 5. Signalons que dans cette serie d'experiences, aucun membre temoin n'a regenere.
Tableau 5. Regenerats et excroissances cartilagineuses, en fonetion
de la nature du greffon de testicule
Origine et structure du greffon
Testicule immature: gonies primaires et
nombreuses cell, folliculaires des tubules
Zone goniale: gonies primaires et secondaires;
peu de tissu somatique
Zone de maturation: spermatocytes et spermatides dans des cystes; peu de tissu somatique
Zone glandulaire: spermatozoifdes murs;
intersticielle abondante, a activite hormonale
Zone residuelle: gonies dans cystes en regeneration; cell, folliculaires et glandulaires
Nombre
de cas
Excroiss.
cartilag.
Rigen6rats
5
1
2
20
8
1
12
0
1
25
0
6
32
7
15
Ces resultats appellent quelques remarques:
(1) Des regenerats vrais ont ete obtenus a partir de trois types de greffons:
testicule immature, zone goniale et zone residuelle de gonies dormantes. Pour
un total de 57 greffes, nous avons 16 regenerats, soit 28,3 %. La zone goniale,
a elle seule, donne 40 % de regenerations.
Les formations cartilagineuses, dans l'ensemble de ces trois groupes, se
produisent avec une frequence de 31 %. L'ensemble des regenerats et des
formations cartilagineuses s'eleve alors a un taux de 59 %. Les excroissances
atteignent parfois un volume considerable et se groupent en ilots complexes
(Planche 6).
PLANCHE 6
Cartilages atypiques obtenus a partir de greffes de testicule
Fig. 25. Nombreux nodules cartilagineux inorganises, entoures de muscle. Fleches: niveau
de l'amputation. Greffon: zone goniale. (x 10.)
Fig. 26. Important nodule cartilagineux et muscle abondant. Greffon: zone glandulaire.
(xl6,5.)
Fig. 27. Cartilage de forme aberrante entoure de muscle tres abondant. Greffon: zone
glandulaire. ( x l 5 ) .
Fig. 28. Ilots cartilagineux sans organisation apparente. Greffon: zone glandulaire. (x 24.)
J. Embryol. exp. Morph., Vol. 18, Part 3
L. LAZARD
PLANCHE 6
facing p- 332
/. Embryo/, exp. Morph., Vol. 18, Part 3
L. LAZARD
PLANCHE 7
Regeneration et greffes heterotopiques
333
(2) Sur les 16 regenerats vrais, on trouve cinq formations hypermorphes
(Planche 5, figs. 19, 20, 23, 24) et quatre pattes a morphologie anormale
(Planche 5, figs. 21, 22). Quant aux excroissances squelettiques, elles peuvent
etre considerees comme des regenerations tres deficientes. Les structures qui
se developpent se caracterisent done, dans un nombre eleve de cas, par une
perturbation de Porganogenese, qui peut se manifester soit par des exces, soit
par des deficiences, soit par des aberrations de forme.
(3) Les 3 types de greffons qui donnent les resultats les meilleurs contiennent
tous, et eux seulement, des spermatogonies. Les deux autres types de greffons,
qui ne donnent jamais de regenerats vrais, sont caracterises par des cellules
germinales tres evoluees. Par contre, l'un de ces deux types inactifs, la zone
glandulaire, donne naissance a un nombre non negligeable d'excroissances, de
meme que la zone residuelle et le testicule immature. Ces trois categories
d'implants ont en commun une abondance relative de tissu somatique, cellules
folliculaires ou intersticielles. II semble done difficile d'etablir une correlation
claire entre le contenu histologique des transplants et leur efficacite dans la
restauration de la regeneration, sauf peut-etre en ce qui concerne la presence des
spermatogonies.
B. Greffes d'ovaire, de rate, de coeur et defoie
Les ovaires sont preleves sur des animaux de 5 a 6 cm environ, ages de
moins de 6 mois, avant la maturation sexuelle. A ce stade, ils sont formes
pour la plus grande part d'auxocytes, grosses cellules a cytoplasme rempli de
liposomes et de reserves vitellines. Mais il subsiste toujours des ovogonies
residuelles, reparties dans un cortex reduit. Le tissu somatique comprend en
outre la granulosa, la theque et un stroma mesenchymateux contenant un fin
systeme de vaisseaux nourriciers.
La rate, le coeur et le foie sont preleves sur des animaux adultes. Le tissu
splenique contient un reseau collagene de trabecules qui enferme une pulpe
reticulaire, tres riche en elements sanguins varies. Le coeur contient, en plus
PLANCHE 7
Histologie des membres apres transplantations visceiales
Fig. 29. Greffon d'ovaire. Un ilot cartilagineux (fleche) s'est developpe a proximity du greffon
en voie de destruction tres avancee. (x 15.)
Fig. 30. Greffon de rate. Nodule cartilagineux n£oform6 (fleche), surmonte" de m&enchyme.
II est s6par6 du greffon, lui-meme peu modifte, par une cavit6. (x 15,5.)
Fig. 31. Greffon de rate. Amorce d'un doigt dans un r6g6n6rat de membre a 5 doigts.
Cartilages d'aspect tres jeune, se developpant a la suite du greffon, dont il ne reste que des
re"sidus. Nombreux capillaires peiipheriques. Fleches: niveau de l'amputation. (x 15,5.)
Fig. 32. Greffon de cceur. Deux petits ilots de cartilage se sont developpes dans une excroissance apicale (fleche). Elle surmonte les residus du greffon, noy6s dans un abondant mesenchyme. (x 27.)
334
L. LAZARD
du myocarde, des ganglions lymphoides intratrabeculaires. Les fragments de
foie preleves contiennent a la fois la couche corticale hemopoietique et des
cellules hepatiques.
Les resultats obtenus a partir de ces quatre types de greffons sont consignes
dans le Tableau 6. Aucun membre temoin droit n'a regenere.
Tableau 6. Regenerats et excroissances cartilagineuses obtenus a
partir de greffons d'ovaire, de rate, de cceur et de foie
Nature du greffbn
Ovaire
Rate
Coeur
Foie
Nombre
de cas
Regenerats
Excroiss.
cartilag.
30
44
20
20
1
6
1
1
4
9
7
0
Plusieurs remarques sont a faire a propos de ces resultats:
(1) Les cas uniques de regenerations obtenues a partir de greffons d'ovaire,
de coeur et de foie ne peuvent etre considered comme significatifs, etant donne
le nombre de transplants effectues dans chaque categoric Les excroissances
cartilagineuses qui apparaissent dans les cas de greffe de cceur et d'ovaire sont
de petite taille (Planche 7, figs. 29, 32).
(2) Seule la rate donne naissance a un nombre appreciable de regenerats
(13 % des cas). Rappelons qu'aucun membre temoin de cette serie n'a regenere.
Les regenerats presentent certaines particularites: tous, sauf un, sont des pattes
a cinq doigts, sans anomalies de morphogenese; mais elles sont de taille tres
reduite, meme apres un delai de croissance important (5 mois); la pigmentation
est pauvre, mais la vascularisation tres dense donne a ces regenerats une
coloration rouge. Ces caracteristiques sont confirmees par l'histologie: cartilage
peu differencie, tres nombreux vaisseaux et ilots sanguins (Planche 7, fig. 31).
Les excroissances cartilagineuses obtenues a partir de greffons de rate se
presentent comme des ampoules spheriques a l'extremite des moignons. Elles
contiennent un ou plusieurs nodules cartilagineux, de taille assez importante,
et une quantite parfois considerable de muscle neoforme. Ces structures
inorganisees ne constituent pas des regenerats typiques (Planche 7, fig. 30).
Enfin, signalons que les greffons d'ovaire et de foie sont rapidement detruits
dans le membre; la degenerescence des implants d'ovaire entraine, dans 11 cas,
la formation de teratomes. Les greffons de rate et de coeur, par contre, survivent
bien dans ce milieu inhabituel, et sont frequemment retrouves a l'histologie;
le coeur presente souvent une structure tres modinee par rapport a la structure
d'origine; de la rate, il ne subsiste parfois que des residus envahis de collagene.
L'ensemble des resultats concernant les greffes d'ovaire, de rate, de cceur et
de foie peut se resumer ainsi:
— seule la rate donne naissance a des regenerats caracteristiques, dans une
Regeneration et greffes heterotopiques
335
proportion de 13%; dans 20% des cas apparaissent des formations cartilagineuses d'assez grande taille
— l'ovaire et le coeur ne donnent pas naissance a des regenerats, mais provoquent l'apparition de quelques nodules cartilagineux de petite taille
— le foie n'a aucun effet sur la restauration de la regeneration.
DISCUSSION
Dans l'ensemble de notre travail, 660 greffes de tissus varies ont ete effectuees
sur les pattes posterieures gauches, prealablement irradiees, d'Ambystoma mexicanum. Apres amputation bilaterale, 91 regenerats se sont developpes sur les
membres ayant recu des greffons, cependant que 4 pattes temoins droites,
irradiees dans les memes conditions mais ne recevant aucun transplant, regeneraient. La comparaison statistique de ces deux resultats montre une
difference hautement significative des pourcentages: la regeneration des membres
du cote gauche doit incontestablement etre attribute a l'effet des greffons.
Quel est le mecanisme de restauration de la regeneration par les greffons?
Pour certains auteurs (Efimow, 1943; Lomonskaia, 1948; Sidorova, 1949,1951;
Polejaev et al. 1959,1960,1961,1963,1966), les tissus irradies peuvent 'guerir'
au contact des tissus sains. Mais pour la plupart (Umanski & Basina, 1948;
Goss, 1957; Brunst, 1961; Stinson, 1964a, b), la restauration des tissus irradies
est impossible. Quoi qu'il en soit, pour tous ces chercheurs, les lesions dues
aux irradiations affectent avant tout le pouvoir mitotique des cellules, comme
l'avaient deja montre Brunst et Scheremetieva (1933), Umanski (1937), Horn
(1942) et Brunst (1944). Seul Trampusch (1959, 1963) admet que les rayons
X n'alterent pas les cellules irradiees, mais lesent le ' champ morphogenetique'
du membre. Cette conclusion amene Trampusch a rejeter comme 'impossibles'
les regenerats qu'il obtient lui-meme avec des greffes de tissus neutres, et a les
mettre au compte, a posteriori, d'imperfections techniques de ses experiences.
En ce qui nous concerne, en accord avec la majorite des auteurs, nous pensons
que c'est le pouvoir mitotique des cellules qui est affecte par l'irradiation, et
que les regenerations obtenues apres greffe de tissus sains sont dues a l'apport
cellulaire des transplants, qui se substituent aux cellules locales pour former
le regenerat. Les cellules implantees subiraient l'induction morphogene du
territoire de regeneration, revelant ainsi une competence jusqu'a present
ignoree. II semble en effet que les mecanismes que declenche l'amputation de
la patte ne sont pas tous atteints egalement par l'irradiation. Les capacites
inductrices du territoire semblent preservers. Une action differentielle des
rayons X sur l'induction d'une part, sur le pouvoir de multiplication et la
competence d'autre part, a ete clairement demontree par Dubois sur les
Planaires (1949) et par Reyss-Brion sur les cellules embryonnaires d'Amphibiens
(1964).
Cette interpretation de nos resultats explique que des cellules nullement
336
L. LAZARD
determinees a constituer un membre puissent donner naissance a des regenerats,
sous l'effet d'un champ organisateur puissant. Que ce soient les cellules des transplants qui viennent constituer le blasteme trouve un argument supplemental
dans la specificite des greffons. Cette specificite se manifeste de deux manieres;
d'une part, seuls certains types de greffons sont actifs; d'autre part, les regenerats
obtenus different entre eux par certains caracteres, selon la nature des greffons
qui leur ont donne naissance. Ainsi, les regenerats provenant des greffons de
tissu neutre sont tres frequemment hypomorphes; par contre, ceux provenant
de greffons de certaines zones du testicule sont hypermorphes dans un nombre
eleve de cas, et presentent des anomalies de la morphogenese. De tous les
types de transplants que nous avons effectues, seuls ceux de testicule font
apparaitre ce genre d'aberrations de forme. Enfin, les regenerats originates
des greffons de rate sont morphologiquement normaux, mais tres petits,
excessivement vascularises et depigmentes, ce qui les distingue nettement des
deux groupes precedents de regenerats. Quant aux regenerats provenant des
greffons embryonnaires, leur orientation, leur pigmentation et leur aspect
hyalin leur donnent une apparence caracteristique qui les differencie de tous
les autres.
Quelles sont les cellules apportees par les greffons qui sont responsables des
regenerations obtenues? Pour les greffes de peau neutre, il s'agit vraisemblablement des cellules du derme et du conjonctif sous-jacent. Rappelons que l'epiderme neutre peut donner naissance a l'epiderme d'un regenerat, chez PAxolotl
(Faber, 1962) et chez Ambystoma macrodactylum, meme apres la metamorphose
(Thornton, 1962). Nos resultats apportent un fait nouveau: des cellules mesodermiques de territoire neutre peuvent participer a la regeneration d'un membre.
Quant aux transplants embryonnaires, il n'est pas surprenant que les ebauches
les plus efficaces soient le mesoderme de gastrula et le bourgeon de membre,
qui, lui, est deja determine en tant que membre au moment du prelevement.
Malinin & Deck (1958) et Malinin (1959, 1960), avec des resultats voisins sur
la grenouille postmetamorphique, supposent a la fois une contribution cellulaire
des greffons larvaires et embryonnaires a la regeneration et une stimulation
chimique des implants sur les tissus de l'hote. Dans notre cas, ou les cellules
locales ont ete eliminees du processus de regeneration, il faut admettre qu'un
certain nombre de cellules echappent a leur destinee normale, qui est la differenciation en structures embryonnaires telles qu'on les trouve dans les embryomes.
Ces cellules subissent une induction du territoire du membre qui leur permet
de s'integrer dans une formation organisee d'age tres different. Cette regulation
implique une grande plasticite des cellules embryonnaires et confirme leur
parente avec les cellules de regeneration.
En ce qui concerne nos resultats avec les transplants d'origine viscerale,
resultats voisins de ceux obtenus par Sidorova (1949, 1951) et Polejaev et al.
(1959, 1960), Interpretation est plus delicate. En fait, tous ces greffons sont
histologiquement heterogenes, et comprennent plusieurs sortes d'elements
Regeneration et greffes heterotopiques
337
cellulaires. Notre hypothese de depart etait qu'il pouvait s'agir du tissu conjonctif, largement repandu dans tous les organes. Mais tous les organes,
precisement, ne sont pas actifs dans la restauration de la regeneration, et
l'efficacite des greffons n'est pas en rapport avec l'abondance du tissu conjonctif
qu'ils contiennent. On en arrive ainsi a se demander si les resultats obtenus
a partir de greffons de testicule ne doivent pas etre attribues, au moins partiellement, a la presence de cellules germinales tres jeunes, indifferenciees, qui
pourraient se comporter, dans certaines conditions exceptionelles, en elements
totipotents a caractere embryonnaire. De meme, les lymphocytes et les macrophages constituant, tout au long de la vie de l'animal, une reserve mesenchymateuse mobile et polymorphe, quelle est la part des elements sanguins de la
rate dans les regenerations obtenues? En fait, dans l'etat actuel de la question,
il nous est impossible de repondre. La nature des cellules responsables reste
a identifier.
Nous pouvons cependant conclure, de l'ensemble de nos resultats, que les
territoires de regeneration ne sont pas seuls capables de fournir des cellules
de regeneration. Si les 'territoires' sont seuls a posseder des proprietes morphogenes, inductrices de differentiations specifiques, les cellules capables de reagir
a ce pouvoir sont par contre plus disseminees dans l'organisme qu'on ne le
pensait. Elles existent sans doute en plus grand nombre ou sont plus receptives
dans les territoires, mais il en existe aussi dans la grande aire ventrale situee
entre les territoires des membres anterieurs et posterieurs et dans certains
visceres. Enfin, la competence tres etendue des cellules embryonnaires leur
permet de suppleer, dans certaines conditions, aux cellules de regeneration.
RESUME
Un membre d'Axolotl, irradie a une dose convenable de rayons X, ne
regenere pas. Les tissus irradies deviennent inaptes a former un blasteme de
regeneration. Existe-t-il, en dehors des territoires de regeneration, d'autres
tissus susceptibles de remplacer les tissus locaux dans la constitution du
blasteme? On a tente de restaurer la regeneration de membres irradies d'Axolotl,
par des transplantations de tissus de diverses origines.
Greffes de peau neutre
De la peau prelevee au sommet de la tete (Fig. 1) ne restaure pas la regeneration. De la peau du ventre, prelevee dans diverses zones neutres (Fig. 2), en
dehors de tout territoire de regeneration, restaure la regeneration dans 20 %
des cas (37 sur 190).
II n'y a pas de difference significative dans l'efncacite des greffons selon la
zone de prelevement (Tableau 1). Ni la peau ventrale fraichement regeneree,
ni la peau maintenue en survie a 4°C pendant 24 h n'augmentent le pourcentage
de regenerations (Tableau 2).
338
L. LAZARD
Les regenerats obtenus a partir de greffes de peau neutre se caracterisent
par la proportion elevee d'hypomorphoses (Planche 1).
Greffes de tissus embryonnaires
233 greffes embryonnaires ont ete effectuees. Elles sont prelevees sur des
embryons a divers stades (de morula a bourgeon caudal) et comprennent les
ebauches, soit de l'un des trois feuillets (ectoderme, mesoderme, endoderme),
soit de deux ou trois feuillets reunis.
Vingt-neuf regenerats se developpent a partir de ces greffes. (Tableaux 3, 4).
Les resultats les meilleurs ont ete obtenus a partir de mesoderme de gastrula
(29 %) et de bourgeons de membre anterieur du stade bourgeon caudal (31 %):
71 embryomes se developpent egalement, dont 18 portent des regenerats a leur
extremite (Planche 2). L'histologie de ces embryomes montre qu'il s'agit de
differentiation des implants conformement a leur destinee presomptive (Planche
4).
Les regenerats obtenus a partir de greffes embryonnaires se caracterisent par
leur orientation anormale, une pigmentation clairsemee et la transparence des
tissus, qui leur donnent un aspect tres particulier (Planche 2, figs. 8, 10),
confirme par l'histologie (Planche 3).
Greffes de tissus visceraux
Des greffons de testicule immature et de certaines zones du testicule mur
(zone goniale, zone residuelle de gonies de reserve) restaurent la regeneration
dans 28 % des cas, pour ces trois types de greffons. La zone goniale, a elle seule,
donne 40 % de cas positifs. La zone de maturation sexuelle et la zone glandulaire
du testicule mur ne donnent jamais naissance a des regenerats (Tableau 5).
En plus des regenerats proprement dits, se developpent parfois d'importants
ilots cartilagineux inorganises (Planche 6).
Les regenerats originaires des greffes de testicule se caracterisent par un
pourcentage important d'anomalies de la morphogenese, en particulier des
hypermorphoses (Planche 5).
Les greffons d'ovaire, de coeur et de foie ne donnent pas naissance a des
regenerats, mais quelques nodules cartilagineux de petite taille se developpent
a partir des grerfons d'ovaire et de coeur (Planche 7, figs. 29, 32).
Les greffons de rate provoquent la croissance de regenerats dans 13 % des
cas (Tableau 6) et d'excroissances cartilagineuses de taille relativement importante dans 20 % des cas (Planche 7,figs.30,31). Les regenerats se caracterisent
par leur tres petite taille, leur vascularisation excessive, leur pigmentation
tres faible et leur morphologie normale.
L'ensemble des resultats portant sur un total de 660 greffes de natures
diverses montre que les territoires de regeneration ne sont pas seuls capables de
fournir des cellules de regeneration. Certaines regions neutres de Fanimal
Regeneration et greffes heterotopiques
339
exterieures aux territoires de regeneration, certains organes internes contiennent
des cellules capables de reagir a l'induction morphogene d'un territoire et de
devenir la source d'un blasteme. De meme, des cellules embryonnaires jeunes
peuvent suppleer aux cellules de regeneration invalidees par irradiation, ce qui
confirme la parente entre ces deux types de cellules.
SUMMARY
The restoration of regenerative capacity in irradiated Axolotl limbs
by grafts of different heterotopic tissues
An Axolotl limb, irradiated with an appropriate dose of X-rays, does not
regenerate. To discover if tissues from outside the regeneration fields can form
a blastema, attempts were made to restore regeneration by grafts of tissues
from different places.
Grafts of neutral skin
Skin from the crown of the head (Fig. 1) does not restore regeneration. Belly
skin, taken from different neutral regions (Fig. 2) outside the regeneration
fields, restores regeneration in 20 % of cases. There is no significant difference
in the restorative capacity of the different regions (Table 1). The frequency of
regeneration is not improved if the grafted belly skin has recently regenerated,
nor if it is maintained at 4 °C for 24h before transplantation (Table 2).
Regenerates obtained from ventral skin grafts are frequently hypomorphic.
Grafts of embryonic tissues
Grafts were transplanted from embryos at different stages (from morula to
tailbud stage), including the anlagen of two or three germ layers (ectoderm,
mesoderm, endoderm).
Among the regenerates which developed from these grafts (Tables 3, 4), the
best results were obtained with gastrula mesoderm (29 %) and anterior limb
buds from the tailbud stage (31 %). Embryomata also develop, some of which
bear regenerates at their extremity. Histological study shows that these embryomata represent differentiations of the implants according to their origin
in the donor.
Regenerates obtained from embryonic grafts have an abnormal orientation
and are sparsely pigmented and transparent.
Grafts of visceral tissues
Grafts from immature testis or from certain regions of mature testis (gonial
zone, residual zone) restore regeneration in 28 % of cases. Gonial zone by itself
gives 40 % of positive cases. The maturation and glandular zones never produce
regeneration. In addition to the regenerates, numerous large cartilaginous
nodules develop.
340
L. LAZARD
Regenerates originating from testicular grafts are characterized by morphogenetic abnormalities, particularly hypermorphosis.
Ovarian, cardiac and liver grafts do not induce regeneration, but some small
cartilaginous nodules develop with ovarian or cardiac implants.
Splenic grafts provoke regeneration in 13 % of cases and cartilaginous outgrowths in 20 % of cases. The regenerates are characterized by very small
size, excessive vascularization, slight pigmentation and normal morphology.
These results, based upon 660 grafts of different types, show that the regeneration fields are not the only regions containing cells capable of regeneration.
Some neutral regions of the animal outside the regeneration fields, and some
internal organs, may provide cells which are able to react to the induction field
of a regenerative territory, thus becoming the source of a blastema. Embryonic
cells may also replace irradiated regeneration cells.
Ce travail a et£ poursuivi grace a l'aide de l'Euratom.
TRAVAUX CITES
J. E. (1955). Growth of transplanted tissues derived from normal and overripe
eggs. Anat. Rec. 122, 561-79.
BALINSKY, B. I. (1935). Selbstdifferenzierung des Extremitatenmesoderms im Interplantat.
Zool. Jber. Neapel 54, 327-48.
BAUTZMANN, H. (1929). Uber bedeutungsfremde Selbstdifferenzierung aus Teilstiicken des
Amphibienkeimes. Naturwissenschaften 17, 818-27.
BRUNST, V. V. (1944). Untersuchung des Einflusses von Roentgenstrahlen auf die regenerierenden und erwachsenen Extremitaten bei Urodelen. Wilhelm Roux Arch. EntwMech. 142, 668-705.
BRUNST, V. V. (1961). Some problems of regeneration. Q. Rev. Biol. 36, 178-206.
BRUNST, V. V. & SCHEREMETIEVA, E. A. (1933). Untersuchung des Einflusses von Roentgenstrahlen auf die Regeneration der Extremitaten beim Triton. Wilhelm Roux Arch.
EntwMech. 128, 181-215.
BUTLER, E. G. (1931). X-radiation and regeneration in Ambystoma. Science, N.Y. 74,100-1.
BUTLER, E. G. (1933). The effects of X-radiation on the regeneration of the forelimb of
Ambystoma larvae. /. exp. Zool. 65, 271-315.
BUTLER, E. G. & PUCKETT, W. O. (1940). Studies on cellular interaction during limb
regeneration in Ambystoma. / . exp. Zool. 84, 223-39.
DUBOIS, F. (1949). Contribution a l'etude de la migration des cellules de regeneration chez
les Planaires dulcicoles. Bull. biol. Fr. Belg. 83, 213-83.
DURKEN, B. (1926). Das Verhalten embryonaler Zellen im Interplantat. Wilhelm Roux
Arch. EntwMech. 107, 727-828.
EFIMOW, M. I. (1933). Die Rolle der Haut im Prozess der Regeneration eines Organes beim
Axolotl. /. Biol. URSS, 1933, cite par lui-meme, 1943.
EF[MOW, M. I. (1943). (En russe). Restitution des capacites de regeneration du territoire
du membre anterieur par greffe a la surface d'amputation de parties d'autres territoires.
Dokl. Akad. Nauk SSSR 41, 406-8.
EMERSON, H. S. (1941). The development of gastrula ectoderm in regenerating tissue of
Rana pipiens larvae. /. exp. Zool. 87, 403-28.
EMERSON, H. S. (1942). The development of late gastrula ectoderm in regenerating tissue
of Rana pipiens larvae. /. exp. Zool. 90, 353-72.
EMERSON, H. S. (1943). Embryonic grafts in regenerating tissues. I. Late gastrula ectoderm
of Rana pipiens with and without chordamesoderm. / . exp. Zool. 93, 185-204.
EMERSON, H. S. (1944). II. The development of dorsal and ventral ectoderm of Rana pipiens
gastrulae. /. exp. Zool. 97, 1-20.
ALLISON,
Regeneration et greffes heterotopiques
341
H. S. (1946). Embryonic induction in regenerating mesenchyme. Science, N.Y.
104, 232-3.
FABER, J. (1962). Additional experiments on the self-differentiation of transplanted whole
and half fore limb regenerates of Ambystoma mexicanum. Arch. Bioi, Belg. 73, 369-78.
FANKHAUSER, G. (1960). The development of diploid and triploid embryos of Triturus
viridescens grafted under the skin of adults of the same species. Anat. Rec. 138, 347.
FANKHAUSER, G. & STONESIFER, G. L., JR (1956). The fate of newt embryos implanted with
and without jelly under the skin of adults. /. exp. Zool. 132, 85-103.
GABE, M. & MARTOJA-PIERSON, M. (1957). Sur une coloration trichrome en un temps sans
differentiation. Bull. Microsc. appl. 7, 60-3.
GLADE, R. W. (1957). The effect of tail tissue on limb regeneration in Triturus viridescens.
J. Morph. 101, 477-522.
GLADE, R. W. (1963). Effects of tail skin, epidermis, and dermis on limb regeneration in
Triturus viridescens and Siredon mexicanum. J. exp. Zool. 152, 169-93.
Goss, R. J. (1957). The effect of partial irradiation on the morphogenesis of limb regenerates.
J. Morph. 101, 131^8.
HOLTFRETER, J. (1929). t)ber die Aufzucht isolierter Teile des Amphibienkeimes. I. Methode
einer Gewebeziichtung in vivo. Wilhelm Roux Arch. EntwMech. 117, 421-510.
HOLTFRETER, J. (1933). Der Einfluss von Wirtsalter und verschiedenen Organbezirken auf
die Differenzierung von anlangertem Gastrulaektoderm. Wilhelm Roux Arch.EntwMech.
127, 619-775.
HORN, E. C. (1942). An analysis of neutron and X-ray effects on regeneration of the forelimb
of larval Ambystoma. /. Morph. 71, 185-219.
LAGAN, M. (1961). Regeneration from implanted dissociated cells. II. Regenerates produced
by dissociated cells derived from different organs. Folia Biol. 9, 3-26.
LAZARD, L. (1959 a). Influence des greffes homologues et heterologues sur la morphologie
des regenerats de membres chez Ambystoma punctatum. C. r. hebd. Seanc. Acad. Sci.,
Paris 249, 468-9.
LAZARD, L. (19596). Influence de greffes de tissu 'neutre' sur la regeneration des membres
chez Ambystoma. C. r. hebd. Seanc. Acad. Sci., Paris 249, 1819-20.
LAZARD, L. (1959 C). Regeneration des membres chez l'Axolotl adulte, aux d6pens de
greffes embryonnaires. C. r. hebd. Seanc. Acad. Sci., Paris 249, 2857-9.
LAZARD, L. (1965 a). Regeneration de membres irradies chez l'Axolotl, induite par greffes
de testicule. C. r. hebd. Seanc. Acad. Sci., Paris 260, 1277-9.
LAZARD, L. (19656). Reg6neration de membres chez l'Axolotl, apartir de greffes embryonnaires. Regeneration in Animals (ed. V. Kiortsis & H. A. L. Trampusch), pp. 396-403.
Amsterdam: North-Holland Publishing Co.
LTOSNER, L. D. & WORONTSOWA, M. A. (1936). Regeneration des Organs mit transplantierten
ortsfremden Muskeln. Zool. Anz. 115, 55-8.
LTOSNER, L. D. & WORONTSOWA, M. A. (1937). Recherches sur la determination du processus
regeneratif chez les Amphibiens. I. Regeneration du membre avec les muscles de la queue
transplants. Arch. Anat. microsc. 33, 313-44.
LOMONSKAIA, E. G. (1948). (En russe.) Regeneration d'un membre d'Axolotl apres irradiation
de la moitie de ce membre par les rayons X. Dokl. Akad. Nauk. SSSR. 61, 157-60.
MALTNIN, T. I. (1959). Fate of frog embryos implanted into forelimbs of adults. Science,
N.Y. 130, 166.
MALININ, T. I. (1960). The effects of implantation of embryonic and tadpole tissues into
adult frog limbs. II. Histological observations. /. exp. Zool. 143, 1-20.
MALININ, T. I. & DECK, J. D. (1958). The effects of implantation of embryonic and tadpole
tissues into adult frog limbs. J. exp. Zool. 139, 307-27.
POLEJAEV, V. (1959). (En russe.) Restauration du pouvoir de regeneration des membres
chez des Axolotls apres irradiation aux rayons X. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 127, 713-16.
POLEJAEV, V. (1960). (En russe.) Regeneration des membres de l'Axolotl apres greffe de
tissus tues d'Axolotl ou de Mammiferes. Dokl. Akad. Nauk. SSSR (Biol.) 131, 1468-71.
POLEJAEV, V. (1966). (En russe.) Restauration des capacites de regeneration supprimees par
les rayons X. Bull. Acad. Sci. URSS (Biol.) 1, 37-58.
EMERSON,
342
L. LAZARD
V., & ERMAKOVA, N. I. (1960). (En russe.) Restauration du pouvoir de regeneration
des membres d'Axolotl, inhibe par les rayons X. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 131, 209-12.
POLEJAEV, V., TEPLLC, N. A. & ERMAKOVA, N. I. (1961). (En russe.) Retablissement de
l'aptitude de regeneration des membres chez 1'Axolotl traite par les rayons X, a l'aide de
proteines, d'acides nucleiques et de tissus lyophilises. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 138,477-80.
POLEJAEV, V., TEPLIC, N. A. & TUCHKOVA, S. J. (1963). (En russe.) Facteurs de restauration
de la capacity de regeneration des membres d'Axolotl, supprim6e par rayons X. Dokl. Akad.
Nauk. SSSR 150, 694-7.
RAFFERTY, N. (1961). Fate of implanted embryos in frog eyes. /. exp. Zool. 147, 33-41.
REYSS-BRION, M. (1964). L'effet des rayons X sur les potentialites respectives de l'ectoderme
competent et de son inducteur naturel chez la jeune gastrula d'Amphibien. Archs Anat.
microsc. Morph. exp. 53 (suppl.), 397-465.
SCHEREMETIAVA-BRUNST, E. A., BRUNST, V. V. & FIGGE, F. H. J. (1951). Development of
tumor-like structures after implantation of parts of axolotl embryo into the eye of adult
forms. Cancer Res. 11, 278-9.
POLEJAEV
SCHEREMETIAVA-BRUNST, E. A., BRUNST, V. V. & FIGGE, F. H. J. (1952). A further investi-
gation of tumor-like structures which develop after implantation of parts of axolotl
embryos into the eyes or limbs of adult axolotl. Cancer Res. 12, 296-7.
SIDOROVA, O. F. (1949). (En russe.) Regeneration des membres irradies par rayons X
lorsqu'on y greffe de la peau non irradiee. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 68, 973-5.
SIDOROVA, O. F. (1951). (En russe.) Regeneration de membres irradies d'Axolotl apres
greffe de tissus non specifiques. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 81, 297-9.
SPEMANN, H. (1942). Dber das Verhalten embryonalen Gewebes im erwachsenen Organismus.
Wilhelm Roux Arch. EntwMech. 141, 693-769.
STINSON, B. D. (1960). Comparative effects of autoplastic and homoplastic implants of
normal limb tissue on X-irradiated limbs of adult newts. Anat. Rec. 137, 395.
STINSON, B. D. (1963). The response of X-irradiated limbs of adult urodeles to normal tissue
grafts. I. Effects of autografts of sixty-day forearm regenerates. /. exp. Zool. 153, 37-52.
STINSON, B. D. (1964 a). Ibid. II. Effects of autografts of anterior or posterior halves of
sixty-day forearm regenerates. / . exp. Zool. 155, 1-24.
STINSON, B. D. (19646). Ibid. III. Comparative effects of autografts of complete forearm
regenerates and longitudinal half forearm regenerates. / . exp. Zool. 156, 1-19.
STINSON, B. D. (1964C). Ibid. IV. Comparative effects of autografts and homografts of
complete forearm regenerates. /. exp. Zool. 157, 159-78.
THORNTON, C. S. (1962). Influence of head skin on limb regeneration in urodele amphibians.
/. exp. Zool. 150, 5-16.
TRAMPUSCH, H. A. L. (1951). Regeneration inhibited by X-rays and its recovery. Proc. K.
ned. Akad. Wet. 54, 373-85.
TRAMPUSCH, H. A. L. (1958). The action of X-rays on the morphogenetic field. I. Heterotopic
grafts on irradiated limbs. Proc. K. ned. Akad. Wet. 61, 417-30.
TRAMPUSCH, H. A. L. (1959). The effects of X-rays on regenerative capacity. Regeneration
in Vertebrates, ed. Thornton. University of Chicago Press.
TRAMPUSCH, H. A. L. (1963). The morphogenetic field during regeneration. Arch. neer. Zool.
15, 361-3.
UMANSKI, E. (1937). (En russe.) Recherches sur les processus de regeneration chez les
Amphibiens par elimination de certains tissus par irradiation aux rayons X. Biol. J. 6,
739-58.
UMANSKI, E. (1939). (En russe.) Influence des tissus internes sur le materiel de regeneration
des membres irradies d'Axolotl. Bull. Biol. Med. exp. URSS 2, 115-19.
UMANSKI, E. & BASINA, J. A. (1948). (En russe.) La reviviscence du pouvoir de regeneration
des tissus irradies aux rayons X, chez l'Axolotl, est-elle possible? Dokl. Akad. Nauk.
SSSR 60, 725-7.
WAECHTER, H. (1951). Implantation von indifferenten embryonalen Gewebe indieLeibeshohle erwachsener Molche. Wilhelm Roux Arch. EntwMech. 144, 572-617.
(Manuscrit regu le 6 Mars 1967)