Étude de la régulation de la métanéphrogénèse chez la souris

Abstract

L'objectif initial de ce travail fut d'établir des comparaisons entre le développement in vivo du rein et la maturation in vitro du rein foetal (15 jours de gestation). Diverses techniques furent employées pour analyser la morphologie (études histologique et ultrastructurale), la prolifération cellulaire (morphométrie et incorporation de thymidine tritiée), la synthèse protéique (incorporation de leucine tritiée) ainsi que la maturation d'enzymes de la bordure en brosse du néphron (phosphatase alcaline, Y-glutamyltransférase, leucylnaphthylamidase, maltase et tréhalase). Parce que la spécialisation de la bordure en brosse s'inscrit dans la séquence des processus normaux de la métanéphrogénèse, les activités des enzymes furent ici considérées comme des marqueurs indirects de la différenciation. Cette première étape visait à caractériser de façon précise la dynamique du développement et à vérifier la validité de la méthode de culture. La méthode permet de maintenir le tissu dans un milieu défini, exempt de sérum et d'hormones. En mesurant les paramètres à des intervalles déterminés i.e. après 2 et 5 jours de culture, nous avons constaté que la maturation des organes progresse véritablement in vitro mais qu'elle s'accomplit moins rapidement que dans le milieu intra-utérin. Nous avons en outre suggéré que le développement du rein obéit à un mécanisme global et complexe: la prolifération et la différenciation y sont coordonnées. La formulation de ce postulat découle de l'observation d'une évidente réciprocité entre les variations, opposées et synchrones, des patrons biochimiques enregistrés pour la synthèse d'ADN et les activités enzymatiques. Parce que la composition du milieu est minimale et que le tissu demeure dans un état de relative quiescence en culture, nous avons pu évaluer les effets directs de plusieurs régulateurs connus de la croissance: facteur de croissance épidermique (EGF), hydrocortisone, transferrine, insuline et somatomédine C. Les actions spécifiques et combinées furent recherchées afin de définir les rôles possibles de ces facteurs sur le contrôle de la métanéphrogénèse. Les résultats de ces expériences indiquent que l'EGF stimule de façon directe la synthèse de l'ADN. L'effet de la transferrine est moins significatif mais potentialise l'action de l'EGF. D'autre part, l'hydrocortisone augmente les activités des hydrolases de la bordure en brosse. A noter que les résultats semblent cohérents avec l'existence d'une relation de réciprocité fonctionnelle entre la prolifération et la différenciation. En présence des dits facteurs, on observe simultanément la stimulation d'une fonction et le ralentissement de la seconde. Aussi, lorsqu'elle est combinée à l'EGF, l'hydrocortisone atténue (et annule même dans certains cas) les effets de ce mitogène. Il est toutefois difficile de définir des rôles précis pour l'insuline et la somatomédine C car leurs effets sont peu significatifs ou sans rapport avec le postulat précédent. Des expériences préliminaires furent aussi réalisées pour identifier les seconds messagers possiblement impliqués dans l'action de ces hormones. Les effets de deux agents pharmacologiques furent étudiés nommément le TPA (un ester du phorbol) et l'acide phosphatidique. Nous confirmons ici les possibilités d'application du système de culture et nous ouvrons la voie à la caractérisation d'une cible importante des facteurs de croissance, la protéine kinase C. En second lieu, la maturation in vitro du rein fœtal précoce (13 jours de gestation) fut évaluée. L'utilisation de ce modèle pourra s'avérer profitable dans l'avenir car, à ce stade, la prolifération est rapide et la tubulogénèse plus facile à observer au sein de la masse principale non-induite du blastème. Dans cette étude, il permit justement de confirmer l'effet de la transferrine sur la prolifération cellulaire. Globalement, nos résultats démontrent que le développement du rein est contrôlé par des synergismes particuliers entre plusieurs facteurs au moment où ils sont présents dans les tissus et l'environnement du foetus. Enfin, un effort particulier fut accordé à l'intégration de ces résultats aux théories nouvelles engendrées par la connaissance élargie des mécanismes de transduction et par la démonstration de variations ontogénétiques/phylogénétiques des systèmes de communication cellulaire.