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FRANÇOIS RAMADE

I. INTRODUCTION

Les données histologiques et histochimiques sur les neurosécrétions dans le système nerveux central

des Diptères brachycères adultes sont relativement peu nombreuses et fragmentaires.

Nayar (1955) a publié une description des cellules neurosécrétrices du cerveau et du ganglion thora¬

cique de Chaetodacus cucurbitae (Trypetidae). Miller (1950), Kopf (1957) et Rensing (1966) ont effectué

un travail similaire chez Drosophila melanogaster, Dr. hydei et Dr. funebris. Hsiao et Fraenkel (1966)

ont examiné la répartition des cellules A et B dans le système nerveux central de Phormia regina Meig. et

tenté vainement de déceler les éléments qui élaborent le bursicon.

Arvy et Gabe (1963) ont pratiqué toute une série de tests histochimiques sur le cerveau de Calliphora

erylhrocephala, mais ils n’ont étudié qu’un nombre restreint d’insectes sans référence à leur état physiolo¬

gique. M. Thomsen (1965) a publié une étude détaillée et d’une grande précision histologique sur les cellules

neurosécrétrices cérébrales de Calliphora erythrocephala, complétée par des observations sur les effets du

régime alimentaire et de l’âge sur l’activité de ces dernières; ce travail a cependant l’inconvénient de n’avoir

fait appel qu’à une réaction signalétique à la fuchsine paraldéhyde, et de plus, d’être dépourvu de données

histochimiques. En outre, Calliphora erythrocephala a fait l’objet de la seule étude en microscopie électro¬

nique des cellules neurosécrétrices médianes d’un Diptère (Bloch, E. Thomsen et M. Thomsen, 1966),

travail qui a été publié peu avant notre note préliminaire sur l’ultrastructure de la pars intercerebralis chez

Musca domestica (F. Ramade, 1966). Plus récemment, Possompes et coll. (1967) ont étudié les variations

d’activité des cellules neurosécrétrices protocérébrales chez Sarcophaga en relation avec le développement

ovarien.

En ce qui concerne la mouche domestique, il nous faut signaler les publications de Grandori et Care

(1951, 1954), lesquels ont décrit l’existence de gliocytes géants et de cellules neurosécrétrices colorables à

l’hématoxyline chromique dans la pars intercerebralis de cette espèce. Enfin, Grandori (1955), dans une note

plus détaillée, réalisée en utilisant la technique de Gomori à l’hématoxyline chromique phloxine, a étudié les

variations d’activité des cellules neurosécrétrices hématoxylinophiles pendant la vie nymphale et imaginale

de Calliphora erythrocephala et de Musca domestica.

Certes, depuis la découverte par Weyer (1935) des cellules neurosécrétrices dans le cerveau de l’abeille

domestique, de très nombreux travaux ont été consacrés à leur étude chez d’autres insectes. Toutefois, malgré

la multiplicité des recherches entreprises, on ne sait à peu près rien aujourd’hui encore, sur la nature des

neurohormones protocérébrales et sur leur localisation in situ dans les cellules qui les élaborent. Par ailleurs,

on discute toujours sur l’unicité ou la pluralité des types cellulaires mis en évidence; les différences d’affinité

tinctoriale que 1 on observe, correspondraient, selon certains auteurs, à des cellules neurosécrétrices de caté¬

gories distinctes ayant chacune leur neurosécrétion propre, ou selon d’autres, aux diverses phases du cycle

sécrétoire d’un unique type cellulaire.

K Af^° US aVOns tent ^’ ce m ^ m °ire, de réaliser une étude d’ensemble des neurosécrétions cérébrales

c ez usca domestica par l’usage de techniques histologiques, histochimiques et de la microscopie électro¬

nique et de déterminer leurs variations d’activité en foncüon de l’âge. Nous espérons que les faits expéri-

men aux que nous avons dégagés contribueront à résoudre quelques-uns des problèmes fondamentaux de

neuro-endocnnologie évoqués ci-dessus.

de Re d ’ ,b ® d “*'“P œé de O»* recherches, U nous est agréable de remercier M me M. Raabe, Maître

Mît rIJ»! aU ses suggestions et conseils, ainsi que notre ancien élève et collaborateur

RE ’ 3331913111 a * I-N.R.A. qui a réalisé plusieurs des réactions histochimiques auxquelles nous

avons eu recours.

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA L.

115

II. MATÉRIEL ET MÉTHODES

Nos recherches ont été effectuées uniquement sur des femelles adultes de Musca domestica L. Les conditions d’élevage ont

été décrites par ailleurs l . Les mouches furent isolées dès leur sortie du puparium afin d’obtenir des échantillons de population d’âge

bien déterminé.

Pour les études histologiques classiques, les mouches furent anesthésiées rapidement au COs décapitées et disséquées dans le

liquide physiologique d’Ephrussi et Beadle (1934), puis plongées dans le mélange fixateur. La plupart des fixations ont été réalisées

au Helly (24 h à la glacière) ou au Bouin (72 h à la température ordinaire). En outre, quelques cerveaux furent fixés au Champy et

au Camoy. Après double inclusion gélose-paraffine, la plupart des coupes furent exécutées à 5 p. au microtome Leitz(lame Spencer).

Nous avons pratiqué quelques colorations d’histologie courante : hématoxyline ferrique eosine, hemalun ponceau de xylidine,

acide phosphomolybdique, vert lumière (Patay, 1934), hemalun-picro-indigo-carmin, dans le but d’étudier l’anatomie microscopique

du cerveau.

L’identification des cellules neurosécrétrices a été effectuée après coloration de Gomori à l’hématoxyline chromique phloxine

(les cerveaux fixés au Bouin ont donné les meilleures images), ou à la fuchsine paraldéhyde (dans ce cas, c’est après fixation au Helly

que nous avons obtenu les colorations les plus intenses) et à l’azan. Quelques réactions à la thionine paraldéhyde et au bleu Victoria

furent aussi pratiquées.

La recherche des acides nucléiques a été réalisée par la réaction de Feulgen et par coloration au vert de méthyle-pyronine, au

bleu de toluidine tamponné au pH 4,6 et à la gallocyanine selon Einarson. Les mucopolysaccharides et les glycoprotéines furent carac¬

térisés par la réaction de l’APS.

L’identification des protéines riches en cystéine et en cystine fut réalisée à l’aide des colorations au R-S-R, au ferricyanure

ferrique (Chevremont et Frédéric, 1942), à l’acide performique bleu Alcian (Adams et Sloper, 1956), au D-D-D (Barnett et Selic-

man, 1952) et au néotétrazolium. La réaction argentaffine s’est avérée négative.

Enfin la recherche des phospholipides a été effectuée à l’aide des techniques de Ciaccio au noir Soudan et de celle au « Luxol

Fast Blue ».

Pour les travaux de microscopie électronique, les dissections furent réalisées directement dans le fixateur, les mouches étant

anesthésiées au préalable au COa ou à l’éther, puis décapitées rapidement. Notons toutefois qu’aucune différence ultrastructurale

n’a été observée entre cerveaux d’un même lot de mouches décapitées sans anesthésie préalable ou après anesthtsie au COa ou à

l'oxyde d’éthyle.

Nous avons utilisé pour les fixations de l’acide osmique à 2 % tamponné à pH 7,6 (tampon phosphate de Millonig), pendant

2 à 4 heures à la glacière. Cependant nous avons réalisé en outre, dans quelques cas, une préfixation d’une heure dans une solution

de glutaraldéhyde à 2,5 % suivie d’un lavage de 30 minutes dans le tampon phosphate (Millonig II) ; cette méthode modifie beaucoup

l’aspect des mitochondries des neurones.

Les cerveaux ont été inclus après un bref lavage suivi d’une déshydratation dans de l’Araldite ou de l’Epon. Les meilleurs résul¬

tats furent obtenus après fixation pendant 3 heures à la glacière dans de l’acide osmique à 2 % tamponné à pH 7,6 (Millonig II)

suivie d’inclusion à l’Epon.

Les coupes ultrafines ont été exécutées avec les ultramicrotomes Reichert OMU I et II, et examinées au microscope électro¬

nique Hitachi HS 7 après double coloration à l’acétate d’uranyle et au citrate de plomb (Reynolds, 1961).

III. CARACTÈRES HISTOLOGIQUES ET HISTOCHIMIQUES

DES CELLULES NEUROSECRÉTRICES CÉRÉBRALES

A. ANATOMIE MICROSCOPIQUE DE LA PARS INTERCEREBRALIS

DE MUSCA DOMESTICA

A l’image de ce que l’on observe chez les autres insectes, la pars intercerebralis de la mouche domes¬

tique est située dans la région médio-dorsale du cerveau, entre les deux lobes protocérébraux, un peu en

avant du pédoncule ocellaire, lequel résulte de la confluence des trois nerfs ocellaires en un faisceau unique

(cf. fig. 1, Poe).

La surface cérébrale est en général de forme convexe au niveau de la pars intercerebralis mais il existe

des variations individuelles car, chez quelques individus elle peut être concave. Dans un cas, nous avons même

observé que la surface dorsale du cerveau présentait un profond sillon occupé par de nombreux adipocytes,

cette disposition, atypique sinon aberrante chez la mouche domestique serait fréquente chez Calliphora

selon Thomsen (1965).

1. Cf. F. Ramade, Annales de l'I.N.A., t. V., 1967 (1968), p. 1-267.

Source : MNHN, Paris

116

FRANÇOIS RAMADE

En coupe transversale la pars intercerebralis se loge dans un sillon délimité par la surface des neuro¬

piles, dont la profondeur va croissante d’avant en arrière, tandis que sa section, d’abord en V très ouvert,

prend une forme en U (cf. fig. 2 a et b). Elle est contiguë avec divers groupes de neurocytes et en profondeur

avec le neuropile protocérébral. A la partie externe, dans sa région centrale, elle entre en contact avec le

perineurium dont elle n’est séparée que par une mince couche de glioplasme, dont les noyaux s’observent

karTonü P de S ^uronM^ll l ^ e r ,eaU . < u^ ne domestique. On remarque au-dessous du pédoncule ocellaire, dont 3 péri-

sécrétrice B Au A-mmu 8 ° M ^ len V13lbles ’ la présence de plusieurs cellules neurosécrétrices A et d’une cellule neuro-

Au-dessous existent quelques neurones géants et deux cellules vacuolaires (Cv).

géante deGnmdoriet CuvMtk ® entral; C J’ cell “ les vacuolaires; Fm, faisceau médian; g, globuli; G, cellule névroglique

Poe, pédoncule ocellaire; Sa, sfes aérien! •T^d^t^uad^ra 6 ' 18 ' 16 ’ Npl ’ neUr0pÜe; Pc ’ p0Dt cérébrai; Pn > perineurium;

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCBREBRAL1S DE MUSCA DOMESTICA L. 117

par place. A la limite de la pars intercerebralis et des lobes latéraux, on observe de nombreux globuli et des

neurones de plus grande taille 1 qui s’entremêlent plus ou moins avec les cellules neurosécrétrices. Sur cer¬

taines coupes les neurones d’association ocellaires sont bien visibles dans la partie supéro-postérieure de

la pars intercerebralis et à la base du pédoncule ocellaire.

Deux gros troncs trachéens s’accolent au périlemme et pénètrent à l’intérieur du cortex cérébral;

ils se divisent, dans la partie profonde de la pars intercerebralis, en plusieurs faisceaux trachéolaires : un

d’entre eux, constitué de 5 à 7 trachéoles, est particulièrement reconnaissable au fond du sillon protocérébral

(cf. pl. VI et fig. 2b). On observe en outre dans la pars intercerebralis 4 gliocytes géants.

Les neurones constituant la pars intercerebralis sont surtout représentés par des cellules neurosécré¬

trices et des neurocytes géants, entre lesquels on observe certaines cellules vacuolaires dont nous avons donné

une description plus détaillée dans une note préliminaire (F. Ramade, 1968).

B. ÉTUDE HISTOLOGIQUE ET HISTOCHIMIQUE

DES CELLULES NEUROSÉCRÉTRICES CÉRÉBRALES

1. Caractères histologiques des diverses catégories de cellules neurosécrétrices

II est d’usage, à la suite des travaux de Nayar (1955), sur la pars intercerebralis d ’lphita limbata Stal

et ceux de Johansson sur le Lygaeide Oncopeltus fasciatus Dali., de distinguer parmi les cellules neurosé¬

crétrices diverses catégories dénommées A, B, C et D. Selon Nayar, les cellules A sont colorables en bleu par

l’hématoxyline chromique et en rouge par l’azocarmin (coloration d’azan) tandis que les cellules B sont

phloxinophiles et se colorent en bleu au bleu d’aniline de l’azan. Le terme de cellule Gomori positive semble

avoir été généralisé par Bern (1962). Il désigne les cellules neurosécrétrices A et B qui réagissent positivement

aux réactions de Gomori : hématoxyline chromique et fuchsine paraldéhyde (les cellules C d 'Oncopeltus

appartiendraient selon Johansson à cette catégorie). Les cellules C des phasmides (Raabe, 1965) et les neu¬

rones dénommés par divers auteurs cellules D appartiennent au contraire au groupe Gomori négatif.

Nous nous heurtons ici à un des problèmes majeurs de l’histo-endocrinologie, celui des critères d’iden¬

tification des cellules neurosécrétrices d’après leurs affinités tinctoriales et leurs caractères histologiques.

Bern (1962), Bern et Hagadorn (1965) ont souligné la nature contingente de la définition d’une activité

neurosécrétrice fondée sur les seuls critères morphologiques et de colorabilité : l’existence de matériel

Gomori négatif dans certaines cellules neurosécrétrices du système nerveux central ou dans des localisations

périphériques comme les organes périsympathiques des Phasmides (Raabe, 1965), mais aussi la grande variété

d’inclusions acidophiles (dont les neuromélanines et autres pigments) se colorant à l’azocarmin ou même

à la phloxine, incitent à la prudence. Rappelons aussi que même la présence de grains denses au niveau ultra-

structural n’est pas un indice absolument certain d’une telle activité, ainsi Bern indique que chez la sangsue

Theromyzon rude, tous les neurones cérébraux renferment de tels granules alors qu’en réalité seulement

5 % d’entre eux possèdent réellement une fonction neurohumorale. Cependant on s’entend actuellement pour

considérer que l’existence d’un cycle sécrétoire lié à un ou plusieurs facteurs de nature physiologique (âge,

régime alimentaire, sexualité) ou la présence de modification dans la charge cytoplasmique en matériel neuro-

sécrété, provoquées par des manipulations expérimentales, constituent un indice certain d’une fonction neuro¬

endocrine. Toutefois, la preuve formelle d’une élaboration de neurohormones réside dans l’isolement d’agents

biochimiques provoquant des effets physiologiques mesurables.

En définitive, nous ne disposons pas encore de critères histologiques ou histochimiques permettant

d’identifier catégoriquement une activité neurosécrétrice, ce qui complique beaucoup la mise en évidence des

éléments neurosécréteurs Gomori négatifs.

Avec Johansson (1958) et Highnam (1961), nous distinguerons quatre catégories de neurones dans la

pars intercerebralis de la mouche domestique. La première que nous dénommons neurones oc correspond aux

neurones géants (cellules D de Johansson), les trois autres (neurones P) sont constituées par les cellules neuro¬

sécrétrices. Les neurones a dont l’activité neurohumorale est douteuse présentent une forte basophilie cyto¬

plasmique assez uniforme : leur cytoplasme, très pyroninophile se teinte en bleu avec l’hémalun dans les

1. Nous dénommons ces derniers neurones type 8; ils présentent un noyau faiblement Feulgen positif alors que celui de»

globuli est beaucoup plus riche en chromatine.

Source : MNHN, Paris

118

FRANÇOIS RAMADE

tion de cerveau fixé au Hellv ** ” üiü*» °n poslér ‘ eurcs de la pars intercerebralis. Dessins effectués d’après une pi

la présence de 8 cellules • * 1 » » * 0ration à * a ^ uc ^ s ’ ne paraldéhyde hemalun picro-indigo-carmin. On rer

neurones géants) et 3 c*d!nl«. tI , < ^ 8 ^ ce ** u ^ es “eurosécrétrices A’, 16 B et 12 neurones Gomori négatifs (cellul

B«n s, d cellules vasculanes en bas et à droite du dessin n° p. 119.

-- ou ua» ei a aroite du dessu

G, noyau de gliocyte géant de Grandori et Care; Pb, périblaste.

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRAL1S DE MUSCA DOMESTICA L.

119

Source : MNHN, Paris

120

FRANÇOIS RAMADE

trichromiques que nous avons utilisés pour l’histologie courante. Au contraire, les cellules neurosécrétrices,

bien que basophiles, présentent dans leur cytoplasme des plages acidophiles d’étendue variable, colorables

au ponceau de xylidine (Patay) ou au picro-indigo-carmin.

Les cellules neurosécrétrices se répartissent en deux groupes. Le premier groupe renferme des cellules

de type A et B, Gomori positives, qui sont les plus nombreuses, le second des cellules de type C, Gomori

négatives. Toutes les cellules neurosécrétrices et a fortiori les neurones géants (a) se caractérisent par un

noyau plus grand et un cytoplasme plus abondant que ce que Ton observe dans les autres neurones protocéré¬

braux. Elles se présentent sous l’aspect de neurones unipolaires, aux contours piriformes ou subovoïdes.

Parmi les différentes colorations que nous avons utilisées, c’est pour l’azan qu’elles présentent les plus grandes

affinités tinctoriales, leur cytoplasme hébergeant alors des flaques de matériel coloré de façon plus ou moins

intense. Cependant, dans des colorations surcolorées à l’azan, on peut mettre en évidence dans certaines cel¬

lules neurosécrétrices des granulations présentant une affinité pour le bleu d’aniline.

Le noyau des cellules neurosécrétrices possède un vrai nucléole bien sphérique et un bloc hétérochro-

matique colorable au feulgen et au vert de méthyle dans le test de Unna. Par ailleurs comme celui des neurones

géants, il ne se colore pas par le réactif de Feulgen, ce qui contraste avec la forte réaction positive des neurones

normaux qui entourent la pars intercerebralis.

Les cellules A sont surtout localisées à la partie externe de la pars intercerebralis, parfois à proximité

du perineurium avec lequel certaines sont en contact direct, n’en étant séparées que par leur enveloppe gliale.

Leur cytoplasme se colore en rouge vif à l’azocarmin et présente des amas granulaires qui prennent fortement

une teinte bleue à l’hématoxyline chromique ou violet pourpre à la fuchsine paraldéhyde (sauf chez les indi¬

vidus jeunes).

Très chromophile, le cytoplasme des cellules A retient aussi fortement la thionine paraldéhyde et le

bleu Victoria. Le matériel neurosécrété qu’il renferme se teinte en jaune vert par le picro-indigo-carmin et

en rouge vermillon au ponceau de xylidine. Une étude détaillée des cellules A, reposant sur l’examen de plu¬

sieurs centaines de coupes après coloration de Gomori, nous a conduit à en distinguer deux groupes : 1° Un

groupe de cellules de type A (sensu stricto) au noyau oblong, disposées en surface, dont les granules de neuro¬

sécrétion sont confluents en grande plages à surface rugueuse qui se colorent en violet sombre par la fuchsine

paraldéhyde. Celles-ci sont les plus nombreuses car nous en comptons 8 à 9 sur un total de 11 cellules neuro-

sécrétrices de type A (sensu lato) nombre que Ton observe en moyenne dans la pars intercerebralis; 2° Un

groupe de cellules que nous dénommerons de type A’, au nombre de 3 à 4 selon les individus, caractérisées

par un noyau subsphérique plus volumineux et un cytoplasme plus abondant; leur neurosécrétion plus fine¬

ment granulaire prend à la fuchsine paraldéhyde un aspect plus pâle se rapprochant de la teinte des cellules

neurosécrétrices de type B. Ces cellules A’ sont toujours localisées dans la partie postérieure de la pars inter¬

cerebralis, à la limite du nerf ocellaire, en profondeur, intercalées entre les cellules B ou même sises au-dessous

de ces dernières, en contact avec des neurones de type a.

Remarque. — La fuchsine paraldéhyde ne permet pas de distinguer les catégories A et B avec certitude chez des mouches

jeunes, âgées de moins de 7 jours. Certaines cellules neurosécrétrices (cellules de type A sensu stricto) prennent avec ce colorant

une teinte violet sombre (réaction colorée que nous désignons PF + + +) d’autres (type A’ et type B) une teinte violet pâle (PF +),

niais î existe des éléments se colorant de façon intermédiaire et l’examen d’un grand nombre de cerveaux prélevés sur des femelles

f„“! 3 n ™ s “ “ on,r f t I^ e ' e groupe des cellules de type A sensu stricto repérable par leur localisation, pouvaient même se ranger dans

tion* + ( ' eS réactl0n3 tinctoriales PF + + et PF + ne désignent donc, chez les individus jeunes, que des intensités de colora-

irirr Pleure de séparer avec certitude les catégories A et B : rappelons en outre que Thomsen utilisant uniquement

de neiirnoAM^t; ° 62 i eiythrocephala, et ayant observé cette variabilité dans l’intensité de la coloration violette des flaques

ion, sugg re qu il n existerait qu’une seule catégorie cellulaire dans la pars intercerebralis de cette espèce.

. , ^ C f l t ules B a u nombre de 16 en moyenne; elles sont situées au-dessous des cellules A ou intercalées

eramlptîdH T S neuro9écrétri . ces A les moins superficielles. Elles se distinguent des premières par leur plus

moins rém.f; T n °^ aU P ara ^ ovoi< fe niais examiné aux plus forts grossissements, ses contours deviennent

distingue dT a îj ” pj^asme, plus abondant que celui des cellules A est fortement phloxinophile. On y

intercalaire i ^ 68 co ora ^ es en violet pâle à la fuchsine paraldéhyde, incluses dans une substance

SSéS SX pyromnophile. Ces plages, correspondent au matériel neurosécrété, prennent avec

,e - «+• «7 2ZL' sïïr p,s un , “ pec, rugueui “ mme

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRAL1S DE MUSCA DOMESTICA L.

121

A. Girardie et J. Girardie (1967) signalent dans les cellules neurosécrétrices de Locusta l’existence

de grains denses fuchsinophiles, distincts du matériel neurosécrété, et qu’ils identifient à des lipofuchsines.

Après coloration à l’azan, nous observons des granulations fuchsinophiles rares et dispersées dans les neurones

géants, mais pas dans les cellules neurosécrétrices de type A ou B. Les plages de neurosécrétion sont très forte¬

ment colorables à l’azocarmin, aussi bien dans les cellules neurosécrétrices A que B.

Les cellules C. Ces éléments sont plus difficiles à mettre en évidence que les précédents. Leurs carac¬

tères histologiques paraissent d’ailleurs plus variables selon les familles d’insectes. Contrairement aux obser¬

vations de Johansson, chez Oncopeltus, et à celles de Girardie chez Locusta, où leur taille est supérieure à

celle des autres cellules neurosécrétrices de la pars intercerebralis, nous constatons chez la mouche domestique

qu’elles sont de dimensions assez variable mais n’excèdant jamais celle des cellules B. Les cellules neurosécré¬

trices de type C ne sont colorables qu’à l’azan, au picro-indigo-carmin et au ponceau de xylidine; toutefois,

elles prennent l’Azan de façon plus pâle que les cellules neurosécrétrices Gomori positives. Leur nombre

est nettement moindre; nous en avons dénombré de 3 à 6 avec une localisation moins précise que pour les

catégories précédentes, entre lesquelles elles sont dispersées. A l’opposé des cellules C d 'Oncopeltus, celles

de Musca ne présentent aucune affinité pour la fuchsine paraldéhyde.

Tableau I. — Caractères histologiques et proportions relatives des differentes cellules neurosécrétrices

dans la pars intercerebralis de Musca domestica L.

Type

Picro-indigo-

carmin

Ponceau

de xylidine

Hématoxy-

chromiquc

phloxine

Fuschine

paraldéhyde

Thionine

paraldéhyde

Nombre

moyen

de CNS

Extrêmes

+ +

rouge pâle

hématoxy-

bleu sombre

+ + +

+ ++

+ + +

8-13

jaune-vert

+ +

hématoxy-

bleu sombre

+ + +

+ +

3-4

vert bleu

+ + +

(phloxine)

13-19

vert bleu

+ + +

orange

3-6?

Les neurones géants. Les cellules a sont disposées au-dessous des cellules neurosécrétrices dans la

partie profonde de la pars intercerebralis. Nous en observons 7 en moyenne, remarquables par leur forte

basophilie cytoplasmique qui leur confère des affinités tinctoriales très différentes de celle des cellules neuro-

sécrétrices. Elles ne se colorent ni au réactif de Gomori ni à l’azan. Leur cytoplasme de structure finement

granulaire prend toutefois très légèrement une teinte violette sur les préparations surcolorées à la fuchsine

paraldéhyde. Thomsen qui a décrit ces éléments chez Calliphora a noté ce même comportement à l’égard

de ces colorants. Mais chez la mouche domestique les neurones géants situés dans les parties les plus profondes

de la pars intercerebralis présentent un cytoplasme d’aspect particulier, pourvu d’espaces réticulés légèrement

phloxinophiles. Chez cette espèce, les neurones géants ont été observés pour la première fois par Grandori,

122

FRANÇOIS RAMADE

mais cet auteur ne semble avoir attribué une activité neurosécrétrice qu’aux cellules A (dont il estime le nombre

moyen à 12 ou 14, selon les individus) et il paraît avoir confondu les cellules B, dont il ne fait pas mention,

avec les neurones géants 1 .

2. Histochimie des cellules neurosécrétrices de la pars intercerebralis

La pauvreté en DNA du noyau des cellules A et B contraste avec la réaction intense au Feulgen et

au vert de méthyle des autres neurones du protocerebron. Par contre, les deux nucléoles de même que le

cytoplasme prennent fortement la gallocyanine, la pyronine et le bleu de toluidine tamponné. Cette réaction

est particulièrement intense et uniforme dans le cytoplasme des neurones géants. Toutefois, les cellules neuro¬

sécrétrices A et C sont plus basophiles que les cellules B 2 . A. Girardie et J. Girardie (1967) ont fait la

même observation chez Locusta et interprètent par ce fait la phloxinophilie des cellules B. Nous pensons

cependant que la phloxinophilie des cellules neurosécrétrices B n’est pas en corrélation directe avec leur

moindre basophilie cytoplasmique, comparée à celle des cellules A. Comme nous le mentionnons en bas de

page, nous constatons que les zones basophiles sont restreintes aux espaces cytoplasmiques situés entre les

flaques de neurosécrétion, lesquelles demeurent absolument incolores dans ces tests. Pipa (1962) a fait une

observation similaire chez Periplaneta et remarqué une disparition de la basophilie après passage à la ribo¬

nucléase, Thomsen (1965) constate aussi une diminution de l’affinité du cytoplasme pour la gallocyanine,

après hydrolyse enzymatique du RNA.

Les cellules A de la pars intercerebralis de la mouche domestique sont fortement positives aux réac¬

tions de détection des groupements sulfhydriles, liés à la cystéine et à la cystine (groupements SH et -S-S) ;

ceci atteste d’une plus grande richesse en ces acides aminés. Leurs granules se colorent en effet intensément

en bleu dans les colorations à l’acide performique bleu alcian (Adams et Sloper, 1956) en rose au DDD

(Barnett et Seugmann, 1952), en violet pâle au néotétrazolium, en vert au ferrocyanure ferrique, enfin en

orangé au RSR. Les cellules B se colorent avec une teinte identique, mais d’intensité plus faible, avec ces

divers réactifs.

Depuis les travaux d’ Adams et Sloper (1956), effectués chez l’homme, le chien et le rat et qui ont

abouti à la mise en évidence d’une protéine riche en cystéine-cystine associée aux cellules neurosécrétrices de

l’hypothalamus, plusieurs auteurs ont révélé la présence de telles substances dans les cellules neurosécrétrices

des invertébrés. Sloper (1957) a réussi les premières détections chez Periplaneta, données reprises par

Brousse, Idelman et Zagury (1958). Arvy et Gabe (1962) ont observé la présence d’une telle protéine chez

plusieurs insectes dont Calliphora erythrocephala Meig., Raabe (1965) note aussi l’existence de tels composés

détectés au RSR, dans la chaîne nerveuse ventrale de plusieurs insectes de même que Naisse (1966) chez

Lampyris.

Plusieurs auteurs reprenant les conceptions de Schiebler (1952) ont essayé de démontrer histochimi-

quement que le matériel neurosécrété est de nature glycolipo-protéique en utilisant le test du PAS : Herlant-

Meewis (1956) arrive à cette conclusion chez Eisenia fœtida (Ann. Olig.) ; cependant Bianchi (1963) conclut

que 1 oligochète Octoclasium complanatum renferme essentiellement dans ses cellules neurosécrétrices une

protéine ou un polypeptide PAS négatif. Plus récemment A. Girardie et J. Girardie (1967) signalent dans

* ce ,? s f Locusta des grains P AS positifs qui ne correspondent que partiellement aux lipopigments

e ype po uchsines, car certains d’entre eux se colorent aussi au bleu de toluidine, et auxquels ces derniers

auteurs attribuent une nature protéique, sans toutefois préciser s’il s’agit d’enclaves liées à une activité

neurosécretnce. r ^

ictes. Nous citerons les observateurs de Rehm (1955)

1) chez Schistocerca, de Wiley et Chapmann (1962)

hez Calliphora.

;nalé un passage de l’acidophilie à la basophilie du

Par ailleurs, Strambi (1967) a observé chez Polistes

! d’une même cellule neurosécrétrice^l^lg^îpggtpg,,

1. Les neurones géants ont été signalés par plusieurs auteurs chez les

^ d «’ -«est (1

2 ru \ * ™ J ' (1967) chez ^ custa - et de Thomsen (196

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA L. 123

Tableau IL — Caractères histochiraiques des cellules neurosécrétrices

de la pars intercerebralis de Musca domestica

Couleur et (ou) intensité de la réaction

des différentes catégories de cellules neurosecrétrices

Réactions pratiquées

Catégories des cellules neurosecrétrices

Neoronei péanli

Acides nucléiques du noyau.

Feulgen (noyau) 1 .

Vert de méthyle-pyronine (cytoplasme).

rouge

ronge

+ + +

+ + + +

Gallocyanine (cytoplasme).

bleu noir

Bleu de toluidine pH 4,6 (cytoplasme).

bleu violet

+ +

Protéines (produits de neuro-sécrétion).

Réaction de Salazar (signalétique).

noir

+ +

Ferrocyanure Fe + + + (Chevremont & Frédéric, 1943).

vert sombre

vert pâle

+ + + +

+ + +

+ +

Acide performique-bleu Alcian (Adams et Sloper, 1956).

bleu

+ + +

+ +

“

Bleu Victoria (Tandan et Dogra, 1964).

+ + +

RS-R.

orangé

+ + +

Bleu de néotétrazolium.

rose violacé

+ + +

+ +

DDD (Barnett et Seligmann, 1952).

rose

+ + + +

+ + +

Réaction argentaffine (acides aminés à fonction phénol).

« Luxai Fast Blue » (Phospholipides).

bleu

+ +

Noir Soudan.

Polysaccharides.

PAS (cytoplasme).

±'

Réaction métachromadque au bleu de toluidine.

1. On observe cependant un petit caryosome Feulgen + et colorable au vert de méthyle.

Source : MNHN, Paris

124

FRANÇOIS RAMADE

Les tests du PAS montrent sur notre matériel que le cytoplasme des neurones de la pars intercerebralis

et des régions adjacentes prennent une légère teinte rose sans localisation nette au niveau des flaques de neuro¬

sécrétion, mais plutôt de façon diffuse et uniforme. . ,

La réaction argentaffine s’est avérée négative ce qui démontré que le produit sécrété n est pas du groupe

des catécholamines. . . _ ,.

Les tests de détection des phospholipides (noir Soudan et « Luxai hast biue ») effectués après fixation

au Helly révèlent la présence de flaques assez fortement colorables qui occupent le même emplacement que

les zones Gomori positives. En outre, après coloration au « Luxai Fast blue » s’observent quelques petits

granules très chromophiles qui correspondent probablement aux lysosomes pigments. Pipa (1962) a décrit

chez Periplaneta des granules très soudanophiles (granules S) non seulement dans les cellules neurosécrétrices,

mais dans tous les neurones de cet insecte, qu’il identifie effectivement à des lipofuchsines, lipides insaturés

encore dénommés chromolipoides. Nous identifions à ces derniers les granules fortement colorables au « Luxai

Fast blue » des cellules neurosécrétrices de Musca et nous pensons que leur affinité pour ce colorant, en

accord avec ce qu’il a été démontré histochimiquement sur d’autres matériels, est l’indication d’une richesse

de ces inclusions en phospholipides. Taxi (1965) arrive à ces conclusions sur les lysosomes pigments des

neurones ganglionnaires de Rana, de même que Girardie pour les cellules neurosécrétrices de Locusta.

L’intense activité phosphatasique acide de ces inclusions, mises en évidence par ces auteurs, confirme l’appar¬

tenance de telles inclusions au groupe des lysosomes.

En conclusion le matériel colorable par la réaction de Gomori, contenu dans les cellules neurosécré¬

trices A et à une concentration moindre dans les cellules neurosécrétrices B, est une lipoprotéine riche en

cystéine-cystine. De nouveaux tests des protéines s’imposent pour déceler d’autres amino-acides liés à des

substances neurohumorales, comme le tryptophane dont la présence a déjà été remarquée chez d’autres

insectes (cf. par exemple les recherches de Busselet [1967] sur la présence d’une protéine riche en radicaux

indole dans les terminaisons allâtes des axones de la pars intercerebralis et les prolongements des cellules

parenchymateuses cardiaques de Rhodnius et d ’Antheraea).

Nature biochimique du matériel neurosécrété.

Malgré les nombreuses recherches histochimiques ayant eu pour but d’identifier les neurohormones

protocérébrales, leur nature demeure aujourd’hui encore hypothétique. Un point semble cependant acquis :

les réactions signalétiques comme celles de Gomori, les méthodes de détection des acides aminés soufrés,

les réactions des lipides complexes (test de Baker, « Luxai Fast blue », Ciaccio etc.) ne révèlent pas les neuro¬

hormones, mais une substance de nature protéique ou un polypeptide riche en cystéine-cystine et probable¬

ment lié sous forme de cénapse à un phospholipide. Cette lipoprotéine interviendrait soit dans la synthèse

— en tant que précurseur de la neurohormone (la protéine « mère » de Gabe (1960) —, soit comme vecteur

ou substance de transfert du produit élaboré (« Tragerprotein » des auteurs allemands).

fl faut malgré tout dire qu’à la suite des travaux d’IcHiKAWA et Ishizaki (1963) il semble que le ou les

neurohormones protocérébrales sont hydrosolubles et de nature protéique : elles ne dialysent pas, reprécipi¬

tent par 1 acétone et voient leur activité diminuer beaucoup sous l’effet des enzymes protéolytiques. Parallèle¬

ment aux travaux de ces auteurs, Kobayashi et Yamasaki ont démontré la présence d’une neurohormone

différente dans le cerveau de Bombyx qui serait de nature lipoprotéique et constituée par un stérol associé

a une protéine indéterminée (1960).

3. Variation d activité des cellules neurosécrétrices en fonction de l’âge

« , ^ ans k,k ut de déceler des indices histologiques permettant de mettre en corrélation l’activité des

es neurosecrétnces avec certains phénomènes physiologiques se déroulant au début de la vie imaginale,

à Ph/rT? 3 v* 6 l var j at ' on ^ activité de ces cellules en se basant sur les résultats des colorations de Gomori

ration’sm°r«n? 6 i ° n l 1 5 ue et à k fuchsine paraldéhyde. En particulier, nous avons dénombré, après colo-

50 cervRanT <t° n “u ve . r , s A es catégories de cellules neurosécrétrices dans des coupes sériées effectuées sur

sans toutefois ^ age co , nnu ’ com P ris entre 24 heures et 25 jours. Nous avons également étudié,

ilfZZ, U f/r é ? 0n CeUules neur °sécrétrices des cerveaux de nymphes âgées, de

ont été établies sur une 6 6 1 feme ^ es de 6 heures. Enfin des numérations des cellules neurosécrétrices

et sur 12 cerveaux ador&Tu^azan * CCrVeaUX de mouc hes d’âge divers, colorés à la fuchsine paraldéhyde,

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA

125

Résultats des études après coloration à l’hématoxyline chromique-phloxine.

Les données numériques consignées dans les tableaux III et IV concernent des lots de mouches d’âge

croissant, de 24 heures à 25 jours. Chez les individus plus jeunes, les cellules A ne sont pas dénombrables

avec certitude car elles prennent très faiblement l’hématoxyline chromique sous l’aspect de grains très fins

et isolés. Nous n’avons pu mettre en évidence de cellules A dans la pars intercerebralis de nymphes phanéro-

céphales âgées, Grandori signale chez celles-ci des cellules A deutocérébrales qui deviendraient phloxino-

philes à l’émergence, nous n’avons point observé de tels éléments sur le matériel que nous avons étudié.

Chez les mouches nouveaux-nées ou âgées de 6 heures nous avons pu dénombrer jusqu’à 6 cellules neuro¬

sécrétrices présentant une certaine coloration bleue dans leur cytoplasme, cellules localisées dans les parties

latérales de la pars intercerebralis, mais l’hématoxylinophilie de tels éléments est alors très faible.

A partir de 24 heures après l’éclosion, les neurosécrétions des cellules neurosécrétrices A et B devien¬

nent bien visibles et les numérations peuvent être effectuées sans risque de confusion.

La méthode de dénombrement utilisée consiste à dessiner à la chambre claire (objectif X 100 Wild) sur des feuilles de papier

transparent — ce qui permet ensuite de les superposer — chacune des cellules neurosécrétrices visibles sur les diverses coupes fron¬

tales d’un cerveau (coupes d’épaisseur de 5 (i). Dans ces conditions on peut effectuer rigoureusement de telles numérations sans possi¬

bilité de compter deux fois le même neurone. La variabilité du nombre de cellules neurosécrétrices de chaque type que nous avons

observée ne provient pas d’erreurs de comptage mais bien de la variabilité individuelle inhérente à l’espèce. Rappelons que Thomsen

(1965) considère dans ses dénombrements, effectués en comptant les nucléoles, qu’il ne peut attribuer avec certitude à des écarts indi¬

viduels la variabilité des résultats obtenus chez Calliphora.

Nous avons analysé l’homogénéité des résultats par la méthode du y}. Dans le cas du problème que

nous étudions, la technique statistique utilisée est la suivante : soit i le nombre de colonnes correspondant aux

diverses catégories de cellules neurosécrétrices : ici 3 (celle des cellules neurosécrétrices A, celle des B et

celle des cellules neurosécrétrices Gomori négatives). Le y} est dans ce cas déterminé par la formule :

o V" / nojiuo\*

* “àr**- ir)

ou N représente le nombre total de cellules, ray le nombre de cellules d’âge j et de type i,rn o le nombre total

de cellules de type i et no; le nombre total de cellules correspondant à une ligne d’âge j. Par ailleurs le nombre

de degrés de liberté du y} est donné par l’expression :

N = (i — 1) (/' — 1) soit (3 — 1) (7 — 1) = 12

Le calcul nous a montré que le y} avait dans le cas étudié une valeur de 3,02 alors que pour 12 degrés

de liberté, sa valeur limite est de 21,03. Ceci prouve la grande homogénéité de nos résultats numériques concer¬

nant la proportion relative de chaque catégorie cellulaire à chaque âge, ce qui nous conduit à conclure que

les variations observées sont aléatoires et ne peuvent être rapportées à la possibilité du passage d’un type

cellulaire à l’autre.

Contrairement aux conclusions de Grandori, qui ne croit déceler à l’hématoxyline chromique une

activité neurosécrétrice que vers le 6 e jour, nous avons observé que les cellules neurosécrétrices A commencent

à devenir colorables dès l’émergence, bien que la charge ne soit appréciable qu’après 24 heures.

La colorabilité des cellules neurosécrétrices à l’hématoxyline chromique-phloxine varie beaucoup

dans la première semaine de la vie imaginale, pendant laquelle leur cytoplasme se charge progressivement.

Mais à partir du 7 e jour, la coloration ne varie plus et l’intensité de cette dernière est à peu près comparable

entre les cerveaux de mouches âgées d’une semaine ou de 25 jours.

Les granulations hématoxylinophiles et les mottes phloxinophiles, isolées chez les mouches jeunes,

deviennent confluentes et occupent progressivement l’ensemble du cytoplasme entre le 4 e et le 7 e jour de la

vie imaginale; elles laissent cependant des espaces interstitiels réticulés qui présentent, nous l’avons déjà

souligné, une certaine basophilie. Dans le cerveau des mouches âgées de plus de 7 jours, les corps cellulaires

des cellules neurosécrétrices A et B sont très chromophiles et fortement chargés en matériel Gomori positif.

A la suite de Lea et Thomsen (1962), Highnam (1961), Clarke et Langley (1962), il est acquis qu’une forte

charge du perikaryon en matériel neurosécrété est le reflet, non point d’une forte activité, mais au contraire

Source : MNHN, Paris

126

FRANÇOIS RAMADE

Tableau III. — Comptage des catégories de CNS

après coloration à l’hématoxyline chromique-phloxine

d’un défaut d’évacuation des produits élaborés. Rappelons aussi que De Robertis et ses coll. (1960 et sui¬

vantes) ont suggéré que les matières neuroactives n’étaient que partiellement élaborées au niveau du peri-

kaiyon et que leur synthèse continuait au cours du trajet axonique où elles subissent tout au moins une matu¬

ration. Thomsen (1965) souligne à juste titre l’aspect chargé des cellules neurosécrétrices prenant la fuchsine

paraldéhyde, dans les cerveaux de femelles nourries seulement de sucre et d’eau, régime qui ne permet pas la

maturation des œufs chez Calliphora. De nombreuses recherches ont mis en évidence l’influence des neuro¬

hormones protocérébrales sur la vitellogénèse; parmi ces dernières, citons celles de Thomsen (1948, 1952 et

ESTS’ Strangway -Dixon (1962), Highnam (1962), Hill (1962), Strong (1965), Mordue (1965), Siew

't rt V IRA f DIE ) ^^) et O’lie (1967). Plus récemment, Possompes et coll. (1967) ont montré, par une

etude nistophysiologique chez Sarcophaga, une corrélation entre la charge des cellules neurosécrétrices et la

maturation des ovocytes.

j, „»*?“ ° bs "™“ ™ chez la mouche domestique une telle corrélation entre la charge progressive

Dremier ^ t y iCeS et , a matura tion des ovocytes dans les follicules arrivant à maturité au cours du

gono rop que, la première ponte ayant lieu au 5 e ou au 6 e jour à la température de 25 °C.

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS 1NTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA L.

127

Tableau IV. — Résultats de l’analyse statistique effectuée après dénombrement

des diverses catégories cellulaires dans 50 cerveaux de Mouches colorées au Gomori (tableau III)

Répartition par catégories

Age

(dont les a)

(Hématoxylinophiles)

(Phloxinophiles)

Gomori — 1

Moyenne

Écart type

Moyenne

Écart type

Moyenne

Écart type

Moyenne

Écart type

24 heures .

37,60

3,47

10,80

1,40

16,50

1,90

10,30

1,94

3 jours.

36,60

2,30

11,00

1,00

16,00

0,70

9,60

2,49

5 jours.

35,00

2,83

11,50

0,71

14,00

2,83

9,50

1,38

6 jours.

38,00

3,46

11,64

1,01

16,32

2,55

10,14

1,60

9 jours.

37,16

2,64

11,83

0,75

15,83

1,60

9,50

1,38

18 jours.

36,78

1,56

11,44

0,73

14,44

0,73

10,89

1,05

25 jours.

36,50

4,04

10,75

1,50

16,00

2,00

9,75

2,217

Totaux.

37,22

2,94

11,32

1,07

15,78

1,89

10,12

1,61

1. Les résultats numériques relatifs aux cellules Gomori négatives expriment le total cellules C plus neurones géants.

T si distinction de ces deux types est impossible après coloration à l’hématoxyline chromique-pbloxine puisque leur cyto¬

plasme ne présente pas d’affinité pour ces colorants. En outre, les cellules C sont de taille équivalente aux plus petits des

neurones géants.

Un autre fait important que nous avons observé réside dans la variation de colorabilité des cellules

neurosécrétrices cérébrales situées en dehors de la pars intercerebralis, en particulier dans le cortex du lobe

latéral et dans la région périoesophagienne. Fraenkel et Hslao (1966) ont tenté de mettre en évidence la

catégorie cellulaire qui synthétise éventuellement le Bursicon dans le système nerveux central de Phormia

regina Meig. Fraenkel (1962) a en effet montré que le durcissement du tégument au moment de la mue

imaginale est conditionné par une neurohormone élaborée dans le cerveau qu’il a dénommé Bursicon :

en effet, la ligature de la tête à des adultes sortis depuis moins de 2 minutes du puparium interdit le tannage

du tégument. Les cellules neurosécrétrices qui élaborent ces neurohormones sont encore énigmatiques.

Hsiao et Fraenkel (1966) n’ont pas réussi à les mettre en évidence. J. Therry 1 dans un travail non publié

a observé de fortes variations de colorabilité à l’azan dans les cellules médianes et dorsales de la pars inter¬

cerebralis et dans les cellules latérodorsales du ganglion sous-œsophagien, dans les heures qui suivent la sortie

du puparium.

Chez la mouche domestique ce sont surtout les cellules neurosécrétrices extérieures à la pars inter¬

cerebralis qui montrent d’importantes variations de charge dans les heures qui suivent l’émergence.

La question de la multiplicité des types cellulaires demeure encore énigmatique, certains auteurs ont

avancé que les variations de colorabilité observées dans les cellules neurosécrétrices de la pars intercerebralis

1. J. Therry, Recherches sur la neurosécrétion dans l’ensemble du système nerveux central au moment de l éclosion et

début de la vie imaginale chez Sarcophaga argyrostoma R.D. (Diptère), D.E.S. soutenu ie 3 février 1967, Fac. Sc. Paris.

Source : MNHN, Paris

128

FRANÇOIS RAMADE

et de la chaîne nerveuse ventrale ne témoignent pas de l’existence de plusieurs catégories distinctes mais ne

représentent que des stades successifs d’une même type cellulaire à diverses phases de son cycle sécrétoire :

telle semble être l’opinion de Lhoste (1953) d’après ses observations chez Forficula et celles de Nayar (1955)

chez Iphita, et de Fraser (1959) pour le cerveau larvaire de Lucilia. Thomsen conclut de son étude sur U

pars intercerebralis de Calliphora qu’aucune preuve convaincante de l’existence de plus d’un type de cellules

neurosécrétrices ne peut être avancée. Plus récemment, cette opinion a été partagée par Hsiao et Fraenkel

pour Phormia regina meig. et par Rens inc en ce qui concerne Drosophila melanogaster. Enfin,STRAMBi

(1966) observe d’importantes variations de charge dans la pars intercerebralis de Polistes au cours du prin¬

temps et que les diverses catégories qu’il distingue correspondraient aux divers stades secrétoires d’un même

type cellulaire (communication orale).

A. GlRARDlE et J. Girardie (1967) quoique moins catégoriques suggèrent qu’il se produirait une trans¬

formation des cellules B en cellules A chez Locus ta. Ils ont constaté entre l’adulte immature et celui parvenu

à maturité une variation dans la proportion relative des cellules B et des cellules A, les premières dimin uant

de nombre avec l’âge tandis que les autres deviennent plus nombreuses. Quoique faible, la différence observée

serait significative selon ces auteurs.

A l’opposé des opinions précédentes, d’autres auteurs considèrent qu’il existe une réelle multiplicité

des types cellulaires : Highnam (1961), Raabe (1964, 1965), Hermann et Gilbert (1965), Kopf (1967)

partagent ce point de vue. Highnam a d’ailleurs observé chez Schistocera la présence simultanée, dans les

axones des cellules neurosécrétrices se rendant aux corpora cardiaca, de matériel hematoxylinophile et phlo-

xinophile. Raabe considère aussi qu’il y a une spécialisation fonctionnelle dans les cellules neurosécrétrices

de la chaîne nerveuse ventrale des phasmides.

Nous croyons que les différents types de cellules neurosécrétrices mis en évidence par les techniques

histologiques ou histochimiques correspondent bien à des catégories distinctes dans la plupart des cas. La

grande diversité des neurohormones synthétisées par le cerveau qui conditionnent entre autre la protéinhémie,

la croissance, le tannage du tégument lors de la mue imaginale, la diurèse etc. rend improbable l’hypothèse

d’une élaboration de ces composés par un seul type cellulaire non spécialisé.

Certaines de nos observations personnelles vont dans le sens d’une telle conception :

1° Nous avons constaté qu’il n’y a pas de variation significative dans la proportion relative des diverses

catégories de cellules neurosécrétrices Gomori + au cours du vieillissement : certaines cellules se chargent

progressivement de produits colorables à l’hématoxyline chromique ou à la phloxine, dans la première semaine

de la vie imaginale; mais ce phénomène s’accomplit sans interrelation avec les deux catégories ainsi mises en

évidence. En outre, le test du y 2 calculé à partir du tableau III montre une grande homogénéité dans les résul¬

tats obtenus : il y a une remarquable constance dans la proportion relative des divers types de cellules de la

pars intercerebralis, même si l’on compare les classes d’âge extrêmes que nous avons étudiées (24 heures et

25 jours), le y* calculé à partir des données numériques du tableau III est de 3,02 alors que sa valeur limite

est de 21,03 pour un seuil de probabilité de 0,95 dans le cas de 12 degrés de liberté. Ceci témoigne de la

grande constance dans la proportion des diverses catégories de cellules neurosécrétrices quel que soit l’âge

des individus ;

2° Au point de vue morphologique, nous constatons que les cellules neurosécrétrices A, A' et B,

ainsi que es neurones géants, occupent une position sensiblement constante dans le cerveau et que leurs affi¬

nités tinctoriales restent sensiblement identiques quel que soit l’âge des insectes. Un tel fait ne devrait pas

avoir lieu si ces diverses cellules correspondaient en réalité à un seul type avec passage d’une catégorie à

1 autre au cours de la vie imagina) » r

n .x,, ,tro DES CELLULES NEUROSÉCRÉTRICES

S LES DIVERSES RÉGIONS CÉRÉBRALES DE MUSCA DOMESTICA L.

régions nue la Ün ‘^°" n ^ e9 bibliographiques relatives à la présence de cellules neurosécrétrices dans d’autres

«kLTe SmWl’emT ilS P* ^ ***“ «P««™. ™*tent en évidence une grande diversité

«fatingur^p^^îTrî ^ chez ies in9ectes étudiës - k ° pf < 1957 ) et rensing (i966)

plus nombreuses se situant da l de “^ules neurosécrétrices dans le cerveau des Drosophiles, les

situant dans la pars intercerebralis, où ces auteurs discernent de 24 à 32 cellules neuro-

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA

129

sécrétrices. Par ailleurs, ils signalent deux paires latérodorsales, 4 paires latérales à la limite des lobes optiques,

3 groupes de cellules neurosécrétnces sous-œsophagiennes, le premier de 12 à 16 éléments, situé à la base

du nerf pharyngien, 4 à la base du nerf labial et deux grandes cellules tout à fait postérieures.

Thomsen (1965) décrit chez Calliphora, après coloration à la fuchsine paraldéhyde, 16 à 27 cellules

médianes dans la pars intercerebralis avec un nombre moyen de 24 à 26; deux groupes de cellules latérales

à la partie latérosupérieure du protocérébron; une ou deux paires de cellules neurosécrétrices phloxinophiles

Fig. 3. — Schéma figurant la répartition des principaux groupes de cellules neurosécrétrices dans l’ensemble de la masse nerveuse

céphalique chez la mouche domestique. Outre les cellules neurosécrétrices de la pars intercerebralis, on observe un nombre

important de tels éléments dans le cortex du ganglion sous-œsophagien; dans la région péri-œsophagienne ainsi que dans la

partie postéroventrale du protocérébron. Les cellules ncurosécrétrices de type A ne se rencontrent que dans la pars intercere¬

bralis chez Musca domestica.

Ce, corps central; CNsm, cellules neurosécrétrices médianes; Cnv, chaîne nerveuse ventrale; CSO, cellules neurosécré¬

trices de type C sous-œsophagienne; Da, cellules neurosécrétrices deutocérébrales antérieures; Dl, cellules deutocérébrales

latérales; Dt, glomérule deutocérébral = glomérule antennaire; Lp, lobe protocérébral; Ls, cellules latérosupérieures; Lso,

cellules B latérales sous-œsophagiennes; Mso, cellules B médianes sous-œsophagiennes; Na, nerf antennaire; Nm, nerf maxil¬

laire; Om, cellules optiques médianes: PI, cellules protocérébrales latérales; Po, cellules périœsophagienncs; Pp, cellules

protocérébrales latéropostérieures; T, cellules C tritocérébrales; Top, tractus optique : Tt, glomérule tritocérébral? Vac,

cellules vacuolaires.

existeraient au99i à la limite du cerveau et des lobes optiques deux paires de cellules neurosécrétrices latéro-

ventrales, à la partie postérieure du cerveau et deux autres éléments PF + à la base du ganglion sous-œso-

phagien.

8 564031 6

Source : MNHN, Paris

130

FRANÇOIS RAMADE

Hsiao et Fraenkel (1966) ont observé chez Phormia de 16 à 22 cellules A dans la pars intercerebralis

(il n’y aurait donc aucun autre type cellulaire dans la pars intercerebralis selon ces auteurs), par ailleurs

ils décrivent une paire de cellules A frontales, un groupe postéro-médian avec une paire de cellules A et un

second groupe de 8 cellules du même type situé plus bas, à la limite du foramen œsophagien. Ces auteurs

ont aussi observé 3 paires de cellules A latérales et 3 paires de cellules neurosécrétrices B phloxinophiles

latéroventrales; le ganglion sous-œsophagien comporte 4 cellules B et 2 cellules A. Nous ne partageons pas

l’opinion de ces derniers auteurs qui écrivent que l’examen de cerveaux de mouches domestiques leur a montré

une disposition analogue des diverses cellules neurosécrétrices : la pars intercerebralis de Musca renferme

en tout 30 cellules neurosécrétrices dont 11 A, 16 B et 3 C (en moyenne). Nous ne rencontrons aucune cellule

neurosécrétrice A dans d’autres régions cérébrales, à la différence des observations de Hsiao et Fraenkel.

On remarque dans le protocérébron plusieurs autres groupes de cellules neurosécrétrices (fig. 3); dans chaque

hémisphère nous distinguons 3 cellules latérosupérieures dont une de type B, les autres de type C; une ou

deux cellules neurosécrétrices B que nous dénommons cellules neurosécrétrices optiques supérieures, car

situées à la limite du neuropile protocérébral et des lobes optiques et une cellule neurosécrétrice C optique mé¬

diane située en position analogue à celle des « Latérale A-Zellen » décrites par Kopf chez Drosophila.

Un peu au-dessous de la pars intercerebralis et dans la région antérieure du protocérébron existe

une cellule neurosécrétrice B frontale médiane; en outre dans la région corticale sise au-dessous des calices

antérieurs des corpora pedunculata, existent une ou deux cellules neurosécrétrices B frontales latérales.

Dans la région postérieure du protocérébron s’observe un groupe de 4 cellules B qui correspond probable¬

ment au groupe de cellules dénommées PNC II par Hsiao et Fraenkel. Dans un cas (sur près de 100 cer¬

veaux examinés) nous avons observé deux cellules neurosécrétrices situées en arrière du nerf ocellaire et

qui correspondent peut-être aux cellules A du groupe PNC I décrit par ces mêmes auteurs (cf. fig. 1).

A la limite du protocérébron et de la région corticale deutocérébrale existent 1 ou 2 cellules B de

grande taille; en outre, 4 grandes cellules neurosécrétrices B 1 et 4 cellules neurosécrétrices C de taille plus

faible se rencontrent dans le cortex periœsophagien dans la région antérieure du cerveau. Les premiers de

ces éléments correspondent sans doute aux cellules neurosécrétrices deutocérébrales de Grandori, nous préfé¬

rons désigner temporairement ces dernières sous le terme de périœsophagiennes. Les cellules C, situées dans

cette région sont peut-être tritocérébrale. Il existe à notre avis un groupe de cellules neurosécrétrices deuto¬

cérébrales antérieures. Celles-ci semblent être jusqu’alors passées inaperçues; elles sont situées dans la partie

tout à fait antérieure du cerveau au niveau de la racine du nerf antennaire : nous distinguons au moins

3 cellules neurosécrétrices B et 4 cellules neurosécrétrices C à cet emplacement 2 .

Le ganglion sous-œsophagien possède de nombreuses cellules neurosécrétrices. Nous y observons

2 ou 3 paires de grandes cellules B, latérales, une ou deux paires de cellules neurosécrétrices centrales plus

petites et une dizaine de cellules C, médianes.

Une étude plus approfondie s’impose pour préciser le nombre et les variations d’activité de ces divers

groupes de cellules neurosécrétrices. Nous décrivons ci-dessus deux groupes qui ne semblent pas avoir

été signalés jusqu alors (deutocérébrales antérieures et frontales latérales) ; de plus les périœsophagiennes

n ont pas été étudiées en détail : Grandori se borne à mentionner dans sa publication, qu’il existe des cellules

euto ré raies. Le schéma très sommaire qu’il en donne nous permet de les identifier avec les cellules neuro-

s cr tnces périœsophagienne, ces cellules hématoxylinophiles selon cet auteur donc de type A au cours de

la vie nymphale, deviendraient phloxinophiles à l’éclosion.

Nous observons aussi des variations de, colorabilité selon l’âge et nous constatons que certains de ces

.• ™ 6n 3 , eyieni )ent PF ++ chez les insectes plus âgés ou inversement mais, répétons-le, la descrip-

j 6 I J,° US °J ulor j s lc ' e 1 ensemble des cellules neurosécrétrices du cerveau est préliminaire et nécessite

de nouvelles recherches plus précises.

Sarcophaga. espondent respectivement aux cellules tritocérébrales médianes et latérales décrites par Thery chez

pour la fuchsine paraldéhyde et P Man ÎTÜuf. 'r ,Ç( ésence constante de ces éléments dans tous les cerveaux examinés et leur affinité

est pins laible que d ordinaire si bien qu’un doute subsiste à leur égard.

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERECEREBRAL1S DE MUSCA DOMESTICA L.

131

D. LES CELLULES VACUOLAIRES

Ces éléments paraissent fréquents dans le cerveau des Diptères supérieurs. Chez Calliphora, Grandori (1955) puis Arvy et

Gabk (1962) 1 ont publié des microphotographies où de telles cellules sont très apparentes, mais c’est à Thomsen (1965) que revient

le mérite de les avoir décrites chez cette espèce. Dans sa publication, cet auteur insiste, sur la grande constance avec laquelle les cel¬

lules vacuolaires s’observent chez Calliphora, sur leur forte basophilie cytoplasmique (Bloch et Thomsen, 1966) ainsi que sur leurs

rapports étroits avec les cellules neurosécrétrices médianes.

On rencontre dans le cortex cérébral de la mouche domestique 1 2 , plus particulièrement dans la pars intercerehralis, un certain

nombre de telles cellules caractérisées par la présence de grandes vacuoles cytoplasmiques. La taille et le nombre de ces vacuoles

subissent de fortes variations au cours de la vie imaginale inapparentes chez les adultes nouveau-nés, elle s s’accroissent tandis que

leur nombre diminue au fur et à mesure que l’insecte vieillit. En outre, ces cellules vacuolaires (cf. fig. 3) ne s’observent que dans les

zones cérébrales où existent des cellules neurosécrétrices avec lesquelles elles sont toujours en contiguïté.

IV. ULTRASTRUCTURE DE LA PARS INTERCEREBRALIS

L’examen en microscopie électronique de coupes ultrafines de la pars intercerehralis montre que les

divers neurocytes qui la constituent renferment en général dans leur perikaryon un très grand nombre de

grains denses, ayant un diamètre de 750 à 3 500 A et renfermant un matériel fortement osmiophile.

La présence de granulations à cœur osmiophile a été décrite pour la première fois par Palay (1955)

dans la neurohypophyse du rat. Depuis, de nombreuses publications ont révélé leur existence dans les organes

neurosécréteurs des insectes (cf. en particulier Meyer et Pflugfelder (1958); Stiennon et Drochmans

(1961), Nishiitsuji-Uwo (1959, 1961), Bern et coll. (1961) Wiley et Chapmann (1962), Scharrer (1961 et

suivantes), Bloch et ail. (1965), Girardie (1966, 1967). Cependant, le double problème des critères permet¬

tant l’identification des cellules neurosécrétrices et de leur répartition en catégories distinctes, ne peut être

considéré comme résolu par la microscopie électronique, car on a décrit des grains denses dans divers neurones

dépourvus de propriétés neurosécrétrices tant chez les Vertébrés que chez les Invertébrés.

Chez la mouche domestique, les neurones de la pars intercerehralis se répartissent en deux groupes

quant à leur ultrastructure. Le premier, le plus nombreux, se caractérise par la grande abondance de grains

denses de taille égale ou supérieure à 1 000 A, généralement de l’ordre de 2 500 A, il correspond aux cellules

neurosécrétrices telles qu’on peut les reconnaître en microscopie photonique. Le second est constitué par

des neurocytes de grande taille; leur cytoplasme est pauvre en grains denses dont la taille est comprise entre

750 et 1 500 Â. Il correspond, sans aucune confusion possible aux neurones géants ou cellules a.

Parmi les cellules neurosécrétrices, nous distinguons 3 catégories dont nous discuterons plus loin

l’homologie avec celles décrites dans le chapitre précédent à partir de critères histologiques.

1. Les cellules neurosécrétrices de type I (pl. I, fig. A, B), de taille moyenne par rapport à l’ensemble

des éléments cellulaires constituant la pars intercerehralis, possèdent un noyau régulier, sphérique, pourvu

d’une membrane nucléaire toujours mince et présentant de nombreux pores régulièrement espacés. Leur

cytoplasme renferme de nombreux grains élémentaires (= grains denses) de matériel neurosécrété, ayant un

diamètre moyen de 2 500 Â.

2. Les cellules neurosécrétrices de type II (pl. II, fig. A et B) de taille légèrement supérieure à celle

des précédentes, possèdent un noyau aux contours irréguliers et une membrane nucléaire d’un type tout à

fait particulier, épaissie par place en un « cortex » qui, à notre connaissance, n’a encore jamais été observé

chez les insectes. Leurs granules élémentaires sont de taille et d’aspect identique à ceux du type I.

3. Les cellules neurosécrétrices de type III (pl. II fig. A, pl. IV, fig. A) moins fréquentes, présentent

des dimensions cellulaires plus variables que les autres neurocytes chargés de granules élémentaires; ces

derniers sont de taille moindre et mesurent en moyenne 1 500 Â de diamètre.

1. Cependant, ces auteurs ne semblent pas avoir remarqué ces éléments et n’en font pas mention dans leur publication.

2. Pour plus de détail sur ces éléments, on pourra consulter notre publication antérieure aux C.R. Acad. Sc. Paris, t. 266,

juin 1968, p. 2367.

Source : MNHN, Paris

132

FRANÇOIS RAMADE

Le périkaryon de toutes les cellules neurosécrétrices est entouré d’une membrane cytoplasmique

pourvue de nombreux replis dans lesquels les gliocytes envoient des expansions qui pénètrent profondément

dans le neuroplasme. Cette interpénétration des neurones et de la glie — si étroite qu’il est parfois difficile

de distinguer sur les micrographies électroniques la limite exacte de leurs territoires cytoplasmiques respectifs

certaines invaginations gliales apparaissent en coupes transversales (pl. II, fig. B) pouvant être même de ce

fait confondues, au premier abord, avec des inclusions cytoplasmiques des neurocytes — confirme la descrip-

tion faite autrefois par Holmgren (1900) du trophosponge.

Le noyau des cellules neurosécrétrices examiné en microscopie électronique présente des aspects

fort différents selon le type cellulaire auquel il appartient. Dans les cellules neurosécrétrices I (pl. I, fi g . a et

B) il est régulièrement ovoïde ou subsphérique et pourvu d’une membrane d’ultrastructure normale, mince

et riche en pores nucléaires bien visibles sur les coupes obliques ou tangentielles. Dans les cellules neurosécré¬

trices II, le noyau est de forme très irrégulière, il présente même parfois un lobe bien individualisé (pl. III,

fig. B) qui fait saillie dans le périplasme. La membrane nucléaire de ce type s’épaissit fortement en un cortex

atteignant de 750 à 3 500 Â, parfois plus, qui s’estompe par place (pl. II, fig. A et B). Nous avons observé

ce cortex dans toutes les pars intercerebralis que nous avons examinées en microscopie électronique (une

centaine), quel que soit le mode de fixation utilisé (Palade, Millonig avec ou sans préfixation au glutaraldéhyde).

De plus son aspect ne varie guère en fonction de la nature du fixateur ou de son pH, quoique son épaisseur

tende à s’accroître en milieu hypotonique (immersion des cerveaux dans du Ringer dilué préalablement à

la fixation, ou lavage dans une solution de sucrose à trop faible concentration après passage au glutaraldéhyde).

D’autre part nous observons côte à côte dans un même cerveau des cellules neurosécrétrices de type I et II

ce qui rend très aléatoire l’hypothèse d’un artefact de fixation. On remarque dans ce cortex la présence de

vésicules hyalines qui semblent le traverser et faire extrusion dans le cytoplasme ; ces aspects correspondent

sans aucun doute à une secrétion nucléaire et reflètent l’intense activité métabolique de ces cellules.

Le noyau des cellules neurosécrétrices III est de taille assez variable quoique en général moindre que

celle des cellules neurosécrétrices I et II. Leur membrane nucléaire d’aspect classique, présente de nombreux

pores bien visibles. L’ensemble du suc nucléaire est plus dense aux électrons que celui des autres cellules

neurosécrétrices ce qui donne au noyau de ces neurocytes un aspect grisâtre sur les micrographies électro¬

niques (pl. II A et IV).

Le noyau des cellules neurosécrétrices possède dans tous les cas un nucléole bien développé, osmio-

phile et un amas de chromatine hétérogène très dense, constituant un faux nucléole et autour duquel s’obser¬

vent des amas granulaires aux contours irréguliers, très denses aux électrons, qui n’apparaissent que dans les

préparations fixées au Millonig (tampon phosphate ou au glutaraldéhyde). Normann (1965) a déjà observé

de telles structures dans les cellules parenchymateuses des corpora cardiaca chez Calliphora et considère

qu’elles correspondent à des portions de chromosomes interphasiques.

L’ergastoplasme des cellules neurosécrétrices, toujours très développé, est constitué de cistemae

allongées à la surface desquelles adhèrent des ribosomes. Ces cistemae granulaires, réparties sans orientation

préférentielles dans le périplasme, se disposent au contraire parallèlement dans les régions périphériques,

du périkaryon, où elles constituent des empilements comportant jusqu’à 12 feuillets ergastoplasmiques.

Ce type de réticulum endoplasmique semble plus fréquent dans les cellules neurosécrétrices II. Nous avons

parfois observé des groupements de cistemae disposés en amas spiraliformes autour des mitochondries ou de

granules élémentaires de neurosécrétion (pl. III, fig. A). De telles associations ont déjà été décrites par

. Scharrer (1964) dans les corpora allata de Leucophaea sous le terme de spires ergastoplasmiques.

L appareil de Golgi, abondant dans toutes les cellules neurosécrétrices est constitué par des dictyo-

somes typiques de structure identique à celle que l’on peut observer dans les autres neurones corticaux,

non neurosécréteurs (pl. II, fig. B) ; toutefois, les saccules (ou cistemae agranulaires) et les vacuoles sont de

p us grande taille. Le nombre de dictyosomes est plus important dans les cellules neurosécrétrices pauvres

en grains, en phase sécrétoire active que dans les cellules neurosécrétrices d’individus plus âgés dont le

neuroplasme est rempli de granules élémentaires.

i„ tan l n ? agé !P° Ur k pr , em jf e fois P ar Sano et Knoop (1959) dans le système neurosécréteur caudal de

a été ens'nitpP 1C ^ patlon “ à 1 élaboration — sous forme figurée — des substances neurosécrétées

par Scharrfr^/rr 1 ^ 6 p ^ ish “ ts “ tsuji 'Uwo (1960-1961) dans la pars intercerebralis des Lépidoptères,

P On s’entend arT « 1%1 [ umbHcus ' par Bern et coll. (1961) puis Bern (1962) chez les Hirunidés.

sont élaborées au nivpa^d e |? ent Sur , e sc ^ ma d’élaboration suivant : les neurosécrétions de nature protéique

au de 1 ergastoplasme puis le produit brut est transféré dans les cistemae des"df'«ydé«m«s p ™

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA L.

133

qui l’organisent à l’échelle supramoléculaire sous forme de grains denses, lesquels bourgeonnent à l’extrémité

des saccules golgiennes. Chez les insectes de telles images ont été effectivement observées chez Calliphora

par Normann (1965), Bloch et Thomsen (1966) et chez Locusta par Girardie (1967).

Chez la mouche domestique nous avons personnellement obtenu des clichés très suggestifs à cet égard

dans tous les types de neurones renfermant des grains denses (cf. p. e., pl. V, Sd).

A. Girardie et J. Girardie (1967) envisagent trois modes différents dans la formation des grains

denses chez Locusta : par condensation du matériel golgien, par densification des petites vésicules golgiennes

ou par agglomération d’un certain nombre de ces dernières sous une enveloppe commune agranulaire, consti¬

tuant un corps multivésiculaire dans lequel s’individualisent les grains.

Nous n’avons observé chez Musca que le premier processus qui semble de loin le plus fréquent tant

chez les Vertébrés que chez les Invertébrés.

Les granules élémentaires de neurosécrétion présentent tout un cœur dense osmiophile entouré d’une

enveloppe corticale osmiophobe. Nous en distinguons deux types, le premier macrogranulaire, s’observe

dans les cellules neurosécrétrices de type I et II, il est constitué par des grains denses ayant 2 500 Â de dia¬

mètre moyen, le second microgranulaire se rencontre dans les cellules neurosécrétrices de type III, moins

fréquentes, il correspond à des granules élémentaires de 1 500 Â.

Divers auteurs ont signalé la présence chez certains insectes de grains à contenu osmiophobe. Bassur-

manova et Panov (1967) font état de tels granules dans les cellules A' de la pars intercerebralis de Bombyx

mori, qu’ils dénomment « électron luscent vesicles ». Jusqu’à présent de tels éléments n’avaient été décrits

que dans les corpora cardiaca ou les organes neurohémaux : ils ont été observés par Nishiitsutsuji-Uwo

(1961) chez Bombyx dans les corpora cardiaca, par Scharrer (1963) dans les corpora cardiaca de Leucophaea,

par Bloch et al. (1966) chez ceux de Calliphora, Smith et Smith (1966) en ont aussi signalé dans les axones

des nervi corpori cardiaci des Phasmes. Dans les organes périsympathiques des Phasmides, nous avons per¬

sonnellement observé de telles granulations osmiophobes (Raabe et Ramade, 1967) de même que Brady

et Madrell (1967) chez Periplaneta et Schistocerca.

Dans la pars intercerebralis de Calliphora, nous observons côte à côte des granules osmiophiles dans

certaines cellules et des grains osmiophobes dans d’autres. Ce fait semble avoir échappé à Bloch et Thomsen

qui ne signalent dans leur étude sur cet insecte que des grains denses d’aspect classique (pl. VII, fig. A et B).

Hagadorn, Bern et Nishioka (1963) suggèrent chez la sangsue Theromyzon que les granules osmio¬

phobes dériveraient des osmiophiles (phénomène de maturation?). Bassurmanova et Panov ne sont pas de

cet avis car ils constatent que ces deux catégories coexistent dans une même cellule et se retrouvent en pro¬

portion constante tout au long de l’axone.

Chez Calliphora certaines cellules de la pars intercerebralis nous sont apparues pourvues uniquement

de grains denses, tandis que d’autres renferment de nombreux grains osmiophobes et quelques rares grains

osmiophiles.

Chez la mouche domestique nous n’avons jamais observé que des grains denses dans les cerveaux

mais dans certaines conditions pathologiques (cf. F. Ramade, Ann. I.N.A., 1968) apparaissent des grains

dépourvus de cœur dense.

A l’image des observations faites par Bloch et coll. chez Calliphora, nous avons observé chez Musca

un accroissement du nombre de granules élémentaires de neurosécrétion en fonction de l’âge, la densité de

ces derniers étant nettement moindre chez les jeunes que chez les individus âgés.

On rencontre aussi dans le périkaryon des cellules neurosécrétrices de nombreux corps denses de type

lysosome-pigment, identiques à ceux que nous avons décrits plus haut sous le terme de corps denses dans les

neurones, souvent localisés au voisinage des Dictyosomes.

Le chondriome, très abondant dans les cellules neurosécrétrices est constitué par des mitochondries

allongées de faible diamètre. Leur longueur n’excède pas 3 à 4 p, et leur diamètre 5 000 à 6 000 Â. On distingue

dans ces dernières des crêtes longitudinales serrées et peu apparentes, sauf après fixation au glutaraldéhyde

lequel est bien connu pour provoquer des dilatations du chondriome.

Enfin, le cytoplasme des cellules neurosécrétrices présente par place des neurotubules épars qui ne se

groupent jamais sous l’aspect de « canaux cytoplasmiques » en contact avec le Golgi, tels que Wiggleswortf

en donne la description chez Rhodnius.

A quelle catégorie décrite selon les critères histologiques classiques correspondent les trois types de

cellules neurosécrétrices observées en microscopie électronique? En l’absence d’étude comparative de coupes

Source : MNHN, Paris

134

FRANÇOIS RAMADE

et de micrographies électroniques de la même région colorées au Gomon, nous ne pouvons que faire des

hypothèses quant à l’homologie des diverses structures cellulaires imses en évidence par cette technique

La fréquence relative des types I, II et III sur nos micrographies électroniques comparées à la proportion

relative des catégories A, B et C, déterminées d’après leurs affinités tinctoriales nous conduirait à identifier

le type I aux cellules A, le type II, le plus fréquemment observé, avec le type B et le type III avec les cellules

neurosécrétrices C : seules les cellules C neurosécrétrices seraient microgranulaires.

La position respective des cellules neurosécrétrices I, II et III dans la pars intercerebralis sont aussi en

faveur d’une telle conception, en effet les cellules neurosécrétrices I occupent souvent une position périphé¬

rique à l’image des A alors que les II sont plus profondes.

En revanche, l’observation de cellules présentant une ultrastructure intermédiaire entre les cellules

neurosécrétrices I et II soulève encore le problème de l’indépendance ou d’une parenté entre ces divers types.

Remarquons cependant que dans chaque type on observe tous les intermédiaires entre les périkaryons très

chargés en grains denses et ceux pauvres en grains élémentaires de neurosécrétion, ce qui ne devrait pas se

produire si les cellules neurosécrétrices A correspondaient à une phase inactive et les B à une phase active

du cycle secrétoire d’une même catégorie cellulaire.

Ici, encore, nous devons insister sur le caractère purement hypothétique de nos conclusions : les

homologies que nous proposons sont purement spéculatives en l’absence d’étude comparative en microscopie

ordinaire et électronique d’un même cerveau.

Les neurones géants ou cellules a se distinguent aisément des cellules neurosécrétrices par leur grande

taille (pl. V et VI) sur les micrographies électroniques. Leur membrane nucléaire constitue un cortex (pl. V,

fig. A et B) encore plus développé que celui des neurosécrétrices de type II. Remarquons d’ailleurs que cette

membrane nucléaire fortement épaissie qui atteint 7 000 Â avec une moyenne de 4 000 Â est observable en

microscopie photonique sur des préparations colorées à l’hématoxyline ferrique, mais cette formation, à la

limite du pouvoir résolvant de ce microscope est passée inaperçue aux auteurs qui ont étudié le cerveau de

la mouche domestique avant nous (Grandori et Care). Par place, cette membrane nucléaire aberrante pré¬

sente des aspects qui évoquent des phénomènes sécrétoires : des inclusions pâles semblent faire extrusion

dans le cytoplasme, en des points où la paroi externe du « cortex » s’évagine et fait déhiscence. Ces masses

inclusives corticales paraissent se former dans la partie profonde du « cortex » au contact du suc nucléaire,

pui3 cheminer au travers de celui-ci vers la surface où leur contenu paraît être libéré dans le périplasme.

Les neurones géants diffèrent des cellules neurosécrétrices normales par leur ergastoplasme extrême¬

ment développé qui est constitué par des cistemae ergastoplasmiques très allongées (pl. V, fig. A et B) dis¬

posées non point parallèlement mais de façon fasciculée. A la différence des observations de Bloch et Thom-

sen chez Calliphora, nou3 ne remarquons pas chez la mouche domestique de dilatation vacuolaire des cis-

ternae ergastoplasmiques : celles ci sont au contraire étroites et très régulières, comme dans les cellules

neurosécrétrices.

Le golgi des neurones géants est aussi fort développé (pl. V, fig. B) il élabore des grains denses d’aspect

analogue aux granules élémentaires de neurosécrétion (pl. V, fig. A et B) quoique de taille plus faible comprise

entre 700 et 1 000 Â et en nombre nettement moindre que dans les cellules neurosécrétrices. La rareté de

ces grains et la chromophobie du périkaryon des neurones a aux réactifs classiques des neurosécrétions inter-

it de considérer ces éléments comme des cellules neurosécrétrices classiques.

^ membrane plasmatique des neurones géants est pourvue de profondes indentations dans lesquelles

pén rent es invaginations gliales. Ces prolongements glioplasmiques (Trophosponge) renferment parfois

des ghosomes et des gliotubules (pl. VI).

mais \ém mn\nÛK^\^^' eS ^ é “ enls P résentent en microscopie électronique une texture cytoplasmique lâche (pl. IV);

taille trè* varùhlr m • P ” remar< P“^ e réside dam la présence de nombreuses vacuoles intracytoplasmiques et de vésicules de

ïïe™!TduiHTT donner nais8ance à de très S™ des vacuoles (2 à 3 par cellules) qui occupent 1.

occupés par un ernastonlaimw,? * m * érieur desquelles s’observe un fin réticulum. Entre les vacuoles existent des espaces

des zones intervacuolairea T „„ JL e °PP C et de nombreux ribosomes libres ce qui explique l’intense basophilie cytoplasmique

Contrairement i l’opinion de al^^r 10 — T e “ pilées en croissant et associées à des vésicules de nature golgienne.

distendues parce qu'ils observent h 1 ' 5 111 ^'““lent les vacuoles à des cistemae ergastoplasmiques extraordinairement

s'agit d’éléments distincts car chez U de8 , grain8 é P ar8 de nature probablement ribonuciéique, nous considérons qu ils

vacuoles. La richesse du chondriome et iLu , mestl,: P w ’ nous n’observons pas toujours de grains de Palade répartis à la limite des

liée probablement à des phénomènes «LL, ^ 0ppem ® Qt de l’ergastoplasme de ces cellules suggère une intense activité métabolique

vent en contiguïté (pl. IV). ° lre9 “ ans es “Unies neurosécrétrices de type III avec lesquelles nous les trouvons sou-

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA L.

135

V. RÉSUMÉ ET DISCUSSION

Nous décrivons dans cet ouvrage les résultats de nos recherches histologiques, histochimiques et ultra-

structurales sur les cellules neurosécrétrices des centres nerveux céphaliques de la mouche domestique;

plus particulièrement de la pars intercerebralis.

Les réactions signalétiques classiques des neurosécrétions : hématoxyline chromique-phloxine et

fuchsine paraldéhyde nous ont montré qu’il existe dans la pars intercerebralis des cellules neurosécrétrices

de type A (colorables en bleu par l’hématoxyline chromique et en violet pourpre par la fuchsine paraldéhyde)

au nombre de 11 en moyenne, des cellules neurosécrétrices de type B, phloxinophiles et colorables en violet

pâle et colorables à la fuchsine paraldéhyde au nombre de 16. De plus, parmi les cellules A on peut distinguer

un sous-groupe dénommé A’ qui se différencie par la taille supérieure et une moindre affinité pour la fuchsine

par la fuchsine paraldéhyde, intermédiaire avec celle des cellules B.

Il existe en outre des cellules neurosécrétrices de type C, Gomori négatives mais colorables à l’azan

et au picro-indigo-carmin. Celles-ci, peu nombreuses dans la pars intercerebralis (3 à 6) sont plus fréquentes

dans les autres régions cérébrales. Les cellules neurosécrétrices de type A ne se rencontrent que dans la pars

intercerebralis chez la mouche domestique. Il existe cependant d’autres centres neurosécréteurs cérébraux

constitués par des cellules de type B et C; dans le protocérébron on rencontre en particulier un groupe de

cellules neurosécrétrices latérosupérieures et un autre groupe latéro-inférieur, constitué par 4 paires de cel¬

lules B; on observe aussi des cellules périœsophagiennes, deutocérébrales et sous-œsophagiennes (5 paires

de cellules B et une douzaine de cellules C se rencontrent dans le ganglion sous-œsophagien).

Nos observations apportent de nombreux faits nouveaux, lesquels avaient échappé à Grandori

(1955) dans son étude des cellules neurosécrétrices cérébrales de la mouche domestique après coloration de

Gomori. Ainsi, celui-ci ne voyait que 12 à 14 cellules neurosécrétrices dans la pars intercerebralis (qui corres¬

pondent aux cellules A, bien que ce chiffre soit légèrement surestimé par cet auteur). En revanche Grandori

ne mentionne aucune cellule phloxinophile dans la pars intercerebralis et ne décrit comme autre centre neuro-

sécréteur cérébral que les cellules latérosupérieures et les périœsophagiennes (qu’il dénomme deutocérébrales).

Hsiao et Fraenkel (1966) dans leur étude sur la répartition des cellules neurosécrétrices dans le

cerveau de Phormia regina Meig. voient plusieurs groupes de cellules neurosécrétrices dans d’autres régions

cérébrales que la pars intercerebralis mais ils ne décrivent pas les cellules neurosécrétrices deutocérébrales

antérieures et les cellules C sous-œsophagiennes. Mentionnons aussi que nos propres observations correspon¬

dent dans l’ensemble à celles de J. Therry sur la répartition des cellules neurosécrétrices dans le système

nerveux central de Sarcophaga argyrostoma en particulier nous observons aussi des cellules neurosécrétrices

C latéromédianes dans le ganglion sous-œsophagien, cependant J. Therry ne mentionne pas dans son étude

de cellules deutocérébrales antérieures et de protocérébrales postérieures et les cellules neurosécrétrices laté¬

rales qu’elle figure sont en réalité probablement d’origine deutocérébrale.

Diverses réactions histochimiques attestent d’une grande richesse en acides aminés soufrés (cystéine-

cystine) des plages de matériel neurosécrété des cellules neurosécrétrices A lesquelles prennent fortement

les réactifs spécifiques de ces substances (RSR, acide performique, bleu alcian, néotétrazolium, DDD, etc.).

Les cellules neurosécrétrices de type B quoique positives prennent de façon beaucoup plus faible ces divers

colorants. La colorabilité des flaques de neurosécrétion au noir Soudan et au « Luxai Fast Blue » montrent

que les neurohormones sont élaborées dans une région cytoplasmique riche en lipides complexes, en parti¬

culier en phospholipides. La variation d’activité des cellules neurosécrétrices en fonction de l’age nous prouve

que la charge des cellules neurosécrétrices A et B s’effectue progressivement pendant les premiers jours de la

vie imaginale. Les cellules neurosécrétrices des mouches âgées de 6 heures ne présentant que quelques fines

granulations Gomori positives alors que celles d’individus âgés de 5 à 6 jours voient leur cytoplasme envahi

par des flaques fortement colorables à la fuchsine paraldéhyde par exemple.

Source : MNHN, Paris

136

FRANÇOIS RAMADE

L’étude de la proportion relative des divers types de neurones cérébraux dans des échantillons d’âge

variant de 24heures à 25 jours nous montre que celle-ci demeure constante; le test de * 2 confirmant la grande

homogénéité des données numériques obtenues. Ceci constitue un bon argument en faveur d’une grande

indépendance des cellules neurosécrétrices de type A et B et de la multiplicité des catégories cellulaires

présentes dans la pars intercerebralis.

L’étude de cette dernière en microscopie électronique révèle la présence de 3 types de cellules neuro-

sécrétrices : les deux premiers sont macrogranulaires (c’est-à-dire renferment des granules élémentaires de

neurosécrétion osmiophile de taille assez grande comprise entre 2 000 et 3 000 A, le 3 e microgranulaire

[granule de 1 500 Â]). Nous suggérons que les types I et II correspondraient respectivement aux cellules

neurosécrétrices A et B et le type III aux cellules C, mais ceci demeure hypothétique au stade actuel de nos

recherches. La structure fine du cytoplasme de ces cellules s’est avéré semblable à celle des cellules neurosé¬

crétrices décrites chez d’autres insectes. Nous avons cependant observé dans les cellules neurosécrétrices de

type II et dans les neurones géants (lesquels sont très riches en ergastoplasme et renferment aussi quelques

grains denses bien que considéré comme non neurosécréteurs) la présence d’une membrane nucléaire forte¬

ment épaissie en un « cortex » dense aux électrons et au travers duquel cheminent des inclusions vésiculaires

qui paraissent être libérées dans le cytoplasme, images d’un phénomène de secrétion nucléaire.

A l’opposé des observations de Bloch et Thomsen (1965) chez Calliphora nous ne voyons pas de

différence dans l’aspect des cistemae ergastoplasmiques des neurones géants et des cellules neurosécrétrices;

dans les deux cas, les membranes cistemales paraissent minces et parallèles.

Par ailleurs, quelques recherches effectuées sur la pars intercerebralis de Calliphora nous ont révélé

l’existence de cellules neurosécrétrices à granules élémentaires osmiophobes qui semblent être passés ina¬

perçus à ces derniers auteurs.

Enfin, nous donnons la description dans ce travail des cellules vacuolaires, formations d’origine pro¬

bablement névroglique qui sont toujours en contiguïté avec des cellules neurosécrétrices actives et dont les

vacuoles s’accroissent pour atteindre une grande taille chez les insectes âgés.

La comparaison des images que nous avons obtenues par des techniques histologiques et histochimiques

avec celles de microscopie électronique pose le problème de l’aspect réel des substances neurosécrétées. A

1 opposé de Thomsen, nous ne pensons pas que les grains cytoplasmiques colorables à la fuchsine paraldéhyde

des cellules neurosécrétrices de mouches très jeunes correspondent aux grains denses tels qu’on les observe

en microscopie électronique, en outre, il est bien connu que certains organes neurosécréteurs ou certaines

cellules négatives aux réactions de Gomori renferment de tels granules.

D autres recherches 1 menées parallèlement à cette étude descriptive nous ont montré que dans les

cerveaux de mouches intoxiquées aux insecticides se produit une disparition totale des grains élémentaires

e neurosécrétion dans les cellules neurosécrétrices alors que simultanément la colorabilité de tels cerveaux

s accroît de façon considérable, fait qui contribue à attribuer les affinités tinctoriales des flaques observables

en microscopie ordinaire à d’autres structures que les grains denses.

Divers schémas ont été proposés pour faire une synthèse des affinités tinctoriales des caractères histo-

MQfifiwÜ amS i' < ^ Ue . d ? ^ ^pect ultrastructural des granules élémentaires de neurosécrétion. Schreiner

i r , ume 68 Papales conceptions sur l’aspect macromoléculaire des matériels neurosécrétés. Rappe-

sinpï'düntl travaux . e 5f ctués chez les Vertébrés confirment l’existence d’une substance protéique (neurophy-

monPîZ^ Pr0P r étéS ,?£™ P ° ndent bien au 8chéma de !a « protéine mère », précurseur de la neurohor-

prememditp nT précurseur protéique donne en se dépolymérisant la neurohormone pro¬

ches les inséré ypCp f de dont I e P° ids moléculaire est de l’ordre de 1 000. Cependant, les travaux effectués

nature lipoDrotéimip 8 p”* ^ leS ° U , la neur ohormone cérébrale est de poids moléculaire plus élevé et de

riche en tryptODhaneV° Ur aUtres ’ a neur ohormone n’est pas lipidique mais associée à une lipoprotéine

suiteTe^^

î. Cf. notre publication

aux Annalesde H.N.A., t. V, N.S., 1968.

Source : MNHN, Paris

DONNÉES SUR LA PARS INTERCEREBRALIS DE MUSCA DOMESTICA L. 137

Dans ces deux éventualités on peut concevoir que le précurseur protéique ou la protéine porteuse sont

soit extérieures soit intérieures aux granules élémentaires de neurosécrétion. Schreiner (1966) retient comma

plus vraisemblable le second schéma. Il considère que le précurseur protéique enfermé dans les grains denses

pourrait se dépolymériser pour produire la neurohormone dont les dimensions moléculaires sont assez faibles

pour traverser les parois de ce dernier. Dans l’éventualité de l’existence d’une protéine porteuse, ce même

auteur suggère un schéma voisin où la protéine porteuse est inclue aussi à l’intérieur des grains’denses, la

neurohormone étant simplement fixée, comme adsorbée à la surface, sa libération s’effectuant au travers des

parois corticales de ce grain élémentaire de neurosécrétion.

Remarquons cependant que ces schémas demeurent en grande partie hypothétiques et que seule une

connaissance précise de la nature biochimique des neurohormones et des protéines associées permettra d’élu¬

cider le problème de la correspondance entre les aspects figurés des neurosécrétions et la localisation ultrastruc¬

turale exacte des neurohormones.

Laboratoire de Zoologie de l’Institut national agronomique

16, rue Claude-Bernard

Paris (5 e )

Source : MNHN, Paris

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Source : MNHN, Paris

PLANCHES

Source : MNHN, Paris

ABRÉVIATIONS UTILISÉES DANS LES PLANCHES

I Cellules neurosécrétrices de type I (macrogranulaires).

II Cellules neurosécrétrices de type II (macrogranulaires).

III Cellules neurosécrétrices de type III (microgranulaires).

Y Globuli.

S Neurone normal non secréteur.

Ax Axone.

ANs Axone neurosecréteur.

C Cortex cérébral (Perikaryon des neurones).

Cg Cistemae golgiennes.

Ch Bloc de chromatine.

Chr Chromosomes interphasiques.

Co Cortex osmiophobe des granules élémentaires de neurosecrétion.

Cv Cellule vacuolaire.

Cx « Cortex nucléaire » (modification de la membrane nucléaire des cellules neurosecrétrices de type II et des neurones géants).

Ds Desmosome.

EN Lobe nucléaire.

Er Ergastoplasme.

G Golgi.

Gd Grains denses, osmiophiles.

Gi Gliosomes.

G1 Lames gliales.

Glc Glie corticale.

Ly Lysosome-pigment, désignés aussi sous le terme imprécis de corps denses par certains auteurs.

Mi Mitochondries.

Ml Corps multilamellaires.

N Noyau.

Ng Neurone géant.

NGls Noyau de gliocytes superficiel.

NGm Noyau de gliocytes médullaire.

NOc Nerf ocellaire.

Nov Granule élémentaire de neurosécrétion osmiophobe (vide?).

Npb Noyau des périblastes.

Npl Neuropiles.

Ns Granules élémentaires de neurosécrétion (= grains denses osmiophiles).

Nt Neurotubules.

Nue Nucléole.

Nv Cellule nevroglique.

Sd Secrétion golgienne (grains denses).

Sm Secrétion nucléaire.

Spr Spires ergastoplasmiques.

Ta Tissu adipeux.

Tr Trophosponge.

tr Trachéoles.

V Vacuoles des cellules vacuolaires.

Va Vacuoles adipeuses.

Vg Vacuole golgienne (= saccule).

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Source : MNHN, Paris