ÉDITIONS DU MUSÉUM NATIONAL D’HISTOIRE NATURELLE

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gie, Botanique, Sciences de la Terre, Sciences de l’Homme, Sciences physico-chimiques, Écologie

générale. 4 livraisons par an).

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Source : MNHN, Paris

MÉMOIRES DU MUSÉUM NATIONAL D’HISTOIRE NATURELLE

Série A, Zoologie, Tome 108

RÔLE DU CORPS ULTI MO BRANCHIAL (C.U.B.)

DANS LA RÉGULATION DU MÉTABOLISME

CALCIQUE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

par

Jacqueline PEIGNOUX-DEVILLE*

SOMMAIRE

INTRODUCTION. 5

MATÉRIEL ET MÉTHODES. 7

I — ANIMAUX. 7

A. Anguilliformes. 7

B. Clupéiformes. 7

C. Perciformes. 7

II — Techniques. 8

A. Techniques biologiques et chimiques. 8

1° Prélèvement du sang. 8

2° Opérations. 8

3° Perfusions. 8

4° Dosage de calcium dans le sang. 8

5° Prélèvement du corps ultimobranchial. 9

B. Techniques histologiques. 9

1° Techniques d’étude du corps ultimobranchial en microscopie photonique. 9

2° Techniques histochimiques. 9

C. Techniques de fluorescence et d’immunofluorescence. 10

D. Techniques ultrastructurales. 10

E. Techniques particulières à l’étude de l’os. 10

CHAPITRE I. - ÉTUDE DE LA MORPHOLOGIE COMPARÉE, DE L’HISTOGÉNÈSE ET DU MODE

DE SÉCRÉTION DU CORPS ULTIMOBRANCHIAL (C.U.B.) DES POISSONS TÉLÉOSTÉENS. 13

Introduction. 13

I — Morphologie comparée et caractéristiques cytologiques du corps ultimobranchial de quelques

Poissons Téléostéens. 13

A. Introduction. 13

B. Morphologie comparée du C.U.B. de différentes espèces de Poissons Téléostéens. 14

C. Variations de l’épithélium ultimobranchial en fonction de l’état physiologique de l’animal. ... 15

' Laboratoire de Physiologie générale et comparée. Muséum national d’Histoire naturelle, 7, rue Cuvier, 75231 Péris Cedex 05.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

II — Mise en évidence, dans les cellules ultimobranchiales des Poissons Téléostéens, de caractères

des cellules à calcitonine de Mammifères. 16

A. Étude histochimique des cellules ultimobranchiales. 16

B. Démonstration de l’appartenance des cellules ultimobranchiales d’Anguille à la série des APUD

(Amine, Precursor, Uptake, Deearboxylase) définie par PEARSE. 17

C. Mise en évidence et localisation par immunofluorescence indirecte de calcitonine dans le C.U.B.

d’Anguille. 18

III — Caractéristiques ultrastructurales des cellules ultimobranchiales des Poissons Téléostéens. ... 19

Conclusions et discussion. 20

CHAPITRE II. - VARIATIONS DE L’ACTIVITÉ DU CORPS ULTIMOBRANCHIAL EN RELATION

AVEC DES FACTEURS NATURELS ET EXPÉRIMENTAUX PROVOQUANT DES FLUCTUA¬

TIONS DE LA CALCÉMIE ET DES MODIFICATIONS DU MÉTABOLISME CALCIQUE,

CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS. 21

Introduction. 21

I — Fluctuations naturelles de la calcémie et du métabolisme calcique entraînant des variations de

l’activité du C.U.B. 21

A. Étude du C.U.B. du Saumon atlantique (Salmo salar) au cours de son cycle vital migratoire. 21

B. Modifications de certains paramètres du métabolisme calcique, à la suite de l’évolution

sexuelle naturelle d’un Apode : le Congre (Conger conger). 24

C. Relations existant entre l’activité du C.U.B. et le régime alimentaire de certains Scaridés

(Poisson Perroquet) du Pacifique et de Méditerranée. 25

II — Modifications expérimentales du métabolisme calcique et activité du C.U.B. 27

A. Évolution sexuelle expérimentale de l’Anguille (Anguilla anguilla L.) par injections d’extraits

hypophysaires de Carpe. 27

B. Ablation des corpuscules de Stannius chez l’Anguille (Anguilla anguilla L.). 29

C. Effet d’un métabolite de la vitamine D, le 1-25 dihydroxycholécalciférol, sur le métabolisme

calcique chez l’Anguille (Anguilla anguilla L.). 30

Conclusions et discussion. 33

Chapitre III. - EFFET DE CALCITONINES EXOGENES SUR LE MÉTABOLISME CALCIQUE,

CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS... 35

Introduction. 35

I — Effet de calcitonines exogènes sur la calcémie, l’activité du C.U.B. et du tissu osseux, chez les

Poissons Téléostéens. 36

A. Action de la CT porcine sur des Truites. 36

B. Action de la CT synthétique de Saumon sur des Anguilles maintenues en eau de mer. 37

C. Action de la CT synthétique de Saumon sur des Anguilles dont l’évolution sexuelle est pro¬

voquée par des injections d’extraits hypophysaires de Carpe. 40

II — Action de la calcitonine sur le transport de calcium au niveau des branchies. 44

Conclusions et discussion. 46

CHAPITRE IV. - EFFET DE L'ABLATION DU CORPS ULTIMOBRANCHIAL SUR LE MÉTABO¬

LISME CALCIQUE DE L’ANGUILLE. 49

Introduction. 49

I — Mise au point de l’opération. 49

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS 3

II — Effet de l’ultimobranchialectomie sur différents paramètres du métabolisme calcique chez l’An¬

guille . 50

A. Effet de l’ultimobranchialectomie sur le taux de calcium sanguin et le métabolisme osseux chez

l’Anguille. 50

B. Effet de l’ultimobranchialectomie sur les échanges de calcium au niveau des branchies chez

l’Anguille. 52

C. Effet de l’ultimobranchialectomie sur la réponse des branchies à la calcitonine, in vitro .... 53

Conclusions et discussion. 55

CONCLUSIONS ET DISCUSSIONS GÉNÉRALES. 57

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

INTRODUCTION

L’ion calcium joue un rôle important dans de nombreux mécanismes biologiques. La régulation

de son métabolisme est particulièrement intéressante à étudier, dans la super-classe des Poissons

(tableau 1), en raison de leur environnement aquatique.

En eau de mer, le taux de calcium du milieu extérieur peut être quatre fois supérieur à celui du

milieu intérieur. En eau douce, au contraire, les Poissons doivent combattre une perte de calcium, le

milieu extérieur pouvant en contenir dix fois moins que leur sang. Le système endocrinien impliqué

dans la régulation du métabolisme calcique, chez les Poissons, est très différent de celui des Tétra¬

podes. Chez les Mammifères, deux hormones (la parathormone et la calcitonine) et un facteur se com¬

portant comme une hormone (le 1-25 (OH) 2 Vitamine D 3 ) règlent le taux de calcium sanguin. Leurs

principaux organes cibles sont l’intestin, le rein et le squelette. Les Poissons n’ont apparemment pas

de parathyroïdes (FLESCHMAN, 1947 ; HOAR, 1951 ; PlCKFORD, 1953). Certains d’entre eux (les Holos-

téens et les Téléostéens) possèdent des glandes originales, décrites par STANNIUS en 1839 : les cor¬

puscules de Stannius qui interviennent dans la régulation du métabolisme calcique (FONTAINE, 1964-

1967 ; FONTAINE et al., 1972). La calcitonine apparaît chez les Chondrichthyens et est présente, ensuite,

dans toute la série des Vertébrés. On sait aussi que le foie de certains Poissons Téléostéens contient

de grandes quantités de Vitamine D (BlLLS, 1954). Enfin, aux trois organes connus chez les Vertébrés

supérieurs comme étant des sites importants de transfert du calcium, s’ajoutent chez les Poissons

les branchies qui interviennent d’une façon importante dans la régulation ionique chez les Téléostéens

(SMITH, 1932; KROGH, 1939; Maetz, 1971 ; MlLET et al., 1975).

Si tous les auteurs sont d’accord pour affirmer que la calcémie est bien régulée chez les Pois¬

sons Téléostéens (COPP, 1970; PANG, 1971), il subsiste encore de nombreux points non élucidés con¬

cernant les mécanismes de cette régulation et en particulier l’importance de la calcitonine. Il existe,

à ce sujet, deux tendances : certains auteurs pensent que la calcitonine a peu ou pas du tout d’effet sur

la régulation du métabolisme calcique chez les Poissons, et que seuls interviennent les corpuscules de

Stannius, hypocalcémiants, et l’hypophyse, hypercalcémiante (PANG, 1971-1973). Les autres admettent

le rôle important joué par le corps ultimobranchial, hypocalcémiant, ainsi que par les corpuscules de

Stannius et sans doute l’hypophyse, qui doit agir par l’intermédiaire des glandes génitales et de la thy¬

roïde (RASQUIN and ROSENBLOOM, 1954 ; CHAN, 1972 ; COPP, 1972 ; LOPEZ, 1973).

Pour toutes ces raisons, il était particulièrement intéressant d’étudier le métabolisme du calcium

et sa régulation chez les Poissons. Ce mémoire concerne plus spécialement le rôle de la calcitonine

chez les Téléostéens.

Lorsque nous avons commencé notre travail, COPP (COPP et al., 1967) qui avait découvert la thy¬

rocalcitonine en 1962, venait, indépendamment, mais en même temps que TAUBER (1967) d’extraire

cette hormone des corps ultimobranchiaux de Poulet et de Requin (Squalus suckleyi), démontrant ainsi

que la calcitonine était un facteur ultimobranchial, ce qui n’était pas évident d’après les données obte¬

nues chez les Mammifères où les cellules produisant la calcitonine sont localisées dans la thyroïde.

L’étude physiologique du C.U.B. et de l’hormone qu’il sécrète, chez les Poissons Téléostéens,

nécessitait, lorsque nous l’avons entreprise, la mise en évidence préalable de certaines données struc¬

turales sur cette glande, et nous avons en premier lieu établi différents critères morphologiques carac¬

térisant son activité. L’étude histologique du C.U.B. chez diverses espèces, en fonction du déroulement

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

du cycle biologique (migrations, développement sexuel) ou du régime alimentaire, a apporté des rensei¬

gnements particulièrement intéressants de ce point de vue. Nous avons ensuite étudié le rôle de la cal¬

cémie dans la régulation de l’activité du corps ultimobranchial, recherché les effets de la calcitonine

exogène sur divers paramètres du métabolisme calcique (calcémie, activité du corps ultimobranchial,

os, transfert de calcium au niveau branchial), déterminé enfin l’influence de la suppression de l’hor¬

mone endogène sur ces mêmes paramètres.

Tableau n° i.

Présence du corps ultimobranchial et des parathyroïdes dans la série des Vertébrés.

Tétrapodes

.Oiseaux

.Mammifères

}

Cellules

Para¬

thyroï¬

des

Vertébrés

Gnathostomes'

Agnathes

Poissons

•Reptiles

'Amphibiens

Osteichthyens

Chondrichthyens

Cyclostoraes

ultiraobran-

chial

Corps '

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

MATÉRIEL ET MÉTHODES

I - ANIMAUX

Tous les Poissons utilisés pour cette étude font partie du super-ordre des Téléostéens.

A. ANCUILLIFORMES.

Dans nos rivières, les Anguilles (Poisson migrateur amphihalin) se rencontrent sous des aspects

différents, selon le stade physiologique où elles se trouvent :

— les Anguilles femelles jaunes sont sédentaires et se nourrissent abondamment. Leur peau est

mince, leur dos verdâtre et leurs flancs jaunes. Ces animaux ont un rapport gonosomatique inférieur

à 1 (cf. définition p. 8).

— les Anguilles femelles argentées ne se nourrissent généralement plus. Leur peau est épaisse,

leur dos noir et leurs flancs argentés, leur rapport gonosomatique est supérieur à 1. A une époque de

l’année bien déterminée, ces Anguilles migrent vers la mer.

Lors de notre travail, nous avons utilisé essentiellement des Anguilles femelles argentées.

1) Les Anguilles (Anguilla anguilla L.) proviennent de Grande-Brière (Loire atlantique) pour les

jeunes mâles (pimpeneaux) et des étangs de la Somme ou de Loire-Atlantique pour les femelles.

2) Les Congres ( Conger conger L.) sont pêchés dans le Golfe de Gascogne et placés dans des

aquariums d’eau de mer au Musée de la mer de Biarritz. Leur « migration relative » ainsi que l’appelle

MOUSSET (1957) sera décrite au Chapitre II, § B 1.

B. CLUPÉIFORMES.

1) Les Truites arc-en-ciel ( Salmo gairdnerii Rich.) sont fournies au Laboratoire par une pisci¬

culture des environs de Paris (pisciculture de Grattereau à Montigny-sur-Loing).

2) Les Saumons (Salmo salar L.) ont été pêchés : d’une part en eau douce, dans les cours d’eau

du Bassin de l’Adour (Pyrénées atlantiques) à deux époques de l’année correspondant à deux étapes

de leur cycle migratoire ; d’autre part en mer, au large des côtes occidentales du Groënland. Leur cycle

migratoire sera décrit au Chapitre II, § Al.

C. PERCIFORMES.

Les Poissons Perroquet faisant partie de la famille des Scaridés ont deux provenances : les eaux

de Polynésie française (Iles Gambier) pour les Scarus species et de la Méditerranée (large des côtes

Turques) pour Sparisoma cretense.

Les Anguilles et les Truites sont maintenues en stabulation au Laboratoire en eau courante,

avant d’être mises en expérience.

Tous les autres animaux ont été sacrifiés sur les lieux de pêches et les prélèvements ont été

effectués sur place ou dans des laboratoires proches, par MM. Maurice Fontaine et Christian Milet et

par M me A. Martin- B risson.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

II - TECHNIQUES

Nous résumons brièvement les techniques générales utilisées au cours de notre expérimentation.

Les techniques particulières et le protocole de chaque expérience seront décrits au début des para¬

graphes correspondants.

A. Techniques biologiques et chimiques.

1) Prélèvement du sang.

— Les Anguilles et les Congres sont placés dans un appareil à contention. Une incision est pra¬

tiquée, ventralement, entre les nageoires pectorales. L’aorte ventrale est dégagée à l’aide d’une sonde

cannelée, pincée avec un « clamp » puis coupée à 2 cm du bulbe.

— Les Truites sont saignées par section de la queue, en arrière de la région anale.

Les Anguilles parfois, les Saumons et les Poissons Perroquet sont ponctionnés au cœur, à l’aide

d’un trocart. Le sang recueilli est conservé à 4° C, centrifugé 12 heures plus tard à 3 000 g pendant

10 mn. Le sérum est congelé à — 20° C jusqu’au moment des dosages.

2) Opérations.

a) L’ablation des corpuscules de Stannius de l’Anguille est effectuée d’après la technique de

LELOUP-HATEY (1964 b).

b) La technique d’ablation du corps ultimobranchial de l’Anguille a été mise au point et sera

décrite dans la quatrième partie de ce travail.

3) Perfusions.

a) Les mesures des flux unidirectionnels de calcium au niveau des branchies ont été réalisées

au moyen de perfusions de branchies isolées en s’inspirant de différentes techniques mises au point sur

têtes isolées par SCHIFFMAN, 1961, TOSTESON et al., 1962, RICHARD et FROMM, 1970, SHUTTLEWORTH,

1972. La méthode d’étude des flux de calcium sur têtes isolées employée précédemment (MlLET et al.,

1975) a été modifiée pour deux raisons :

— résoudre le problème des différences individuelles importantes qui rendait difficile les compa¬

raisons des activités testées sur des animaux présentant de grandes différences de flux de base ;

— obtenir, sur un même animal, des déterminations en nombre suffisant pour permettre une

exploitation statistique.

La composition du Ringer utilisé pour la perfusion est la suivante : NaCl 136 mM, Ca ++ (CaCl 2 )

3 mM, KCl 2 mM, Mg S0 4 1,9 mM, glucose 3 mM. Il est tamponné à pH 7,4 avec du tampon phosphate

0,2 M dans la proportion de 2 %. Ce Ringer est filtré sur millipore 0,25 |i avant son utilisation.

b) L’étude ultrastructurale du C.U.B. a nécessité une fixation par perfusion. Cet organe, bien

irrigué, étant situé près du cœur, nous avons perfusé le liquide fixateur par l’aorte ventrale, vers le

cœur.

Toutes ces perfusions ont été réalisées à l’aide d’une pompe péristaltique (Gilson).

4) Dosage du calcium dans le sang.

Le calcium sérique est dosé par photométrie d’absorption atomique à l’aide d’un appareil Perkin-

Elmer (ROUSSELET, 1968).

Les échantillons (0,2 ml) sont dilués au l/50 e dans une solution de chlorure de lanthane à 5%o.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

dans de l’acide chlorhydrique. Le signal délivré par l’appareil est traité par un intégrateur numérique

(Infotronics CRS 101) donnant la surface du pic correspondant h chaque échantillon. Cette surface est

proportionnelle à la quantité de calcium contenu dans l’échantillon.

5) Prélèvement du C.U.B.

Chez toutes les espèces de Poissons Téléostéens que nous avons étudiées, le C.U.B. se présente

comme une glande individualisée, paire ou médiane, se situant dans du tissu conjonctif entre la tunique

musculaire de l’œsophage et le sinus veineux. Cette glande étant incluse dans un tissu compact, elle

n’est jamais visible à la dissection. Nous prélevons donc une « région anatomique » délimitée :

— ventralement par le sinus veineux;

— dorsalement par la paroi ventrale de l’œsophage ;

— vers la partie postérieure de l’animal par le diaphragme (voir fig. 46).

Pour ce prélèvement, les animaux sont, selon les besoins de l’expérience, anesthésiés au MS 222

(tricaïne méthane sulfate de sodium) (3 g dans 7 litres d’eau) ou bien, lorsqu’ils ont été saignés au préa¬

lable, immobilisés par section de la moelle épinière. Maintenu dans un appareil à contention, face ven¬

trale vers le haut, l’animal est incisé entre les nageoires pectorales. La région du cœur est dégagée, le

péricarde ouvert, l’aorte coupée au niveau du bulbe. Le cœur est soulevé, dégagé du péricarde et déta¬

ché par une section au niveau du sinus veineux. Une sonde cannelée est introduite par la bouche, dans

l’œsophage, dont une partie de la paroi ventrale est prélevée.

6) Détermination du rapport gonosomatique : RGS.

_ poids des gonades w

Rapport gonosomatique = - - 2 - X 1UU.

rr ° 1 poids du corps

B. Techniques histologiques.

1) Techniques d'étude du C.U.B. en microscopie photonique.

La fixation des pièces est réalisée dans le liquide de Bouin aqueux, pendant 3 à 8 jours selon la

taille des échantillons. Le lavage et la déshydratation dans différents alcools sont complétés par un

séjour des pièces dans l’alcool butylique.

L’inclusion est faite dans la paraffine. Les coupes, de 5 p d’épaisseur, sont toujours sériées pour

permettre la recherche de la glande : la coloration k l’hémalun-éosine est utilisée pour cette recon¬

naissance. Nous avons utilisé principalement deux colorations choisies parmi celles qui nous avaient

donné les meilleurs résultats :

— le Cleveland-Wolfe, trichrome selon Herlant,

— le PAS (acide périodique — réactif de SchifT), ou réaction de Hotchkiss Mac-Manus, met en

évidence les glycoprotéines. Elle comporte une oxydation par l’acide périodique et une coloration par

le réactif de SchifT; elle est suivie d’une coloration nucléaire à l’hématoxyline de Groat.

2) Techniques histochimiques.

a) Recherche du glycogène, par le test de digestion par la maltase.

b) Mise en évidence des mucopolysaccharides, consistant en :

— une acétylation réversible : blocage avant oxydation par l’acide périodique des groupements

1-2 glycols. La réaction au PAS est alors négative ;

— une libération par saponification des 1-2 glycols acétylés. Si la coloration PAS qui suit est

positive, il y a des mucopolysaccharides.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

c) Colorations spécifiques des cellules APUD :

— bleu de toluidine selon SOLCIA et SAMP1ETRO (1968) ;

— hématoxyline au plomb selon STAHL et CARLON (1966).

C. Techniques de fluorescence et dtmmunofluorescence.

1) Mise en évidence du captage, par les cellules ultimobranchiales d’Anguille d’un précurseur

d’amine : la dihydroxyphenylamine (DOPA), et de leur faculté de transformer ce produit, selon la

méthode de FALCK (1962). Pour chaque animal, la région du C.U.B. est prélevée et immédiatement

immergée dans l’azote liquide, puis lyophilisée pendant 24 heures au minimum à — 60° C.

Les échantillons sont alors exposés à des vapeurs de paraformaldéhyde (équilibrée k 60% d’hu¬

midité) dans une étuve à 60° C, pendant 3 heures. Les pièces sont incluses dans de la paraffine à 58° C,

puis coupées à 10 p. Les coupes, sériées, sont placées sur des lames sèches et disposées sur une pla¬

tine chauffée. Elles sont alors recouvertes d’une goutte d’un mélange Entellan-toluène (3 ml de toluène

pour 30 ml d’Entellan).

Les tissus sont observés en lumière ultra-violette sur un microscope Leitz, à lampe à haute pres¬

sion de mercure et filtre BG 12. Une coupe sur dix est post-fixée au liquide de Bouin, puis colorée à

l’hématoxyline-éosine afin d’effectuer une vérification de la présence du corps ultimobranchial.

2) Mise en évidence, par immunofluorescence indirecte, de la présence de calcitonine dans le corps

ultimobranchial d’Anguille, selon la méthode de COONS et al. (1955).

Le C.U.B. d’Anguille est prélevé et est immédiatement conservé dans l’azote liquide. Des coupes

de 5 p d’épaisseur sont effectuées au cryostat, prélevées sur lame et fixées au Ringer-formol neutre.

L’antisérum est constitué de sérum humain anti-calcitonine synthétique de Saumon. Le sérum marqué

à la fluorescéine est du sérum de Lapin anti-globuline humaine.

L’observation et la vérification de la présence du C.U.B. sur des coupes voisines sont effectuées

de la même façon que dans l’expérience précédente.

La technique est décrite en détail par TISSERAND et al. (1977).

D. Techniques ultrastructurales.

Fixation selon la méthode de SABATINI et al. (1963).

Le C.U.B. est fixé, in situ, par perfusion (cf. Matériel et Méthodes, A, 3) d’un liquide fixateur

composé de 5% de glutaraldéhyde dans du tampon cacodylate 0,1 M à pH 7,4. Les pièces sont ensuite

découpées dans ce même liquide fixateur, où elles séjournent pendant 2 heures à 0°C. Après rinçage

au tampon cacodylate 0,1 M additionné de saccharose 0,2 M (pour en augmenter Posmolarité), les pièces

sont post-fixées à froid à l’acide osmique à 1 % dans le tampon cacodylate, pendant 1 h. 1/2.

Après déshydratation et inclusion dans l’araldite, des coupes semi-fines sont effectuées, colorées

au bleu de méthylène, puis observées pour permettre le repérage de l’organe parmi les blocs.

Les coupes ultrafines colorées à l’acétate d’uranvle et au citrate de plomb sont examinées au

microscope électronique Hitachi HU 12.

E. Techniques particulières à l’étude de l’os non décalcifié.

Des fragments d’os vertébral sont prélevés et débarrassés du muscle qui les entoure, en ayant

soin de laisser une très mince couche tissulaire afin de ne pas léser les cellules bordantes. Les échan¬

tillons sont colorés en masse dans la fuchsine basique alcoolique à 1 % (afin d’éviter la déminéralisa¬

tion) puis inclus dans du méthacrylate de méthyle.

Les observations sont faites sur des coupes d’os non décalcifié, de 10 à 15 |l d’épaisseur, et sur

les microradiographies correspondantes. Le degré de minéralisation de l’os est déterminé sur micro¬

radiographies, par une méthode histophotométrique de précision (BALiD, 1957). Cette méthode consiste

à radiographier en même temps que chaque coupe un étalon de comparaison composé de 7 marches

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

d’aluminium d’épaisseur connue de façon à ce que l’intensité du rayonnement X, le temps d’exposition

et les conditions de développement soient exactement les mêmes.

Les microradiographies sont faites avec un générateur de rayons X (Massiot-Philips, PW 1008)

sous 30 KV-20 mA, en utilisant le rayonnement Ka du cuivre. La coupe non décalcifiée est maintenue

en contact étroit avec le film (émulsion Kodak spectroscopic 649-0) dans une caméra à vide. Ces

microradiographies sont ensuite étudiées à l’histophotomètre Leitz. Une courbe d’étalonnage est tracée

après mesure d’un certain nombre de déflexions du photomètre pour chaque palier de l’étalon d’alu¬

minium, puis les mesures sont faites sur la coupe en explorant la totalité de celle-ci. La valeur moyenne

obtenue est exprimée en fonction de l’épaisseur de la coupe, en équivalent aluminium ; elle représente

le degré de minéralisation moyen de la coupe. A partir de cette valeur, la teneur en substance miné¬

rale est calculée en grammes d’hydroxylapatite par cm 3 d’os (SlSSONS et al., 1960).

L’évaluation quantitative du remodelage de surface se fait par la mesure des surfaces en résorp¬

tion et en apposition qui sont rapportées en % de la surface totale. Chaque coupe, observée en lumière

transmise, est comparée à la microradiographie correspondante : les surfaces en apposition, les sur¬

faces en résorption et les surfaces inactives sont identifiées d’après les critères de JOWSEY et al. (1965).

Le principe d’évaluation quantitative de ces différents processus est de mesurer, sur les micro¬

radiographies, la longueur des contours qui représentent la trace des surfaces dans le plan de coupe,

conformément aux principes stéréologiques de l’analyse morphométrique (WEIBEL et ELIAS, 1967).

Pour la mesure de ces surfaces remaniées, les méthodes curvimétrique et d’intégration ont été

comparées. Les résultats étant les mêmes, la méthode d’intégration, plus rapide, a été adoptée. Elle

consiste à examiner la microradiographie avec un oculaire intégrateur de HENNIG (1958) dans lequel

est incorporé un réticule constitué de 6 segments de droite.

La coupe étudiée est entièrement explorée de façon à ce que les champs de lecture ne se recoupent

pas. Une dizaine de coupes est examinée, par animal, de façon à avoir au moins 2 000 intersections.

Les résultats sont exprimés en % de la surface totale.

L’ostéolyse ostéocytaire est exprimée en pourcentage d’ostéocytes ostéolytiques par rapport au

nombre total d’ostéocytes, les ostéocytes ostéolytiques étant les ostéocytes entourés d’un halo coloré

et les ostéocvtes situés dans des lacunes agrandies dont les parois sont crénelées.

Ces techniques ont été décrites en détail par LOPEZ (1973).

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÊENS 13

CHAPITRE I

ÉTUDE DE LA MORPHOLOGIE COMPARÉE, DE L’HISTOGENÈSE

ET DU MODE DE SÉCRÉTION

Dl CORPS ULTIMOBRANCHIAL (C.U.B.)

DES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

INTRODUCTION

Depuis sa découverte, des appellations très diverses ont été données au corps ultimobranchial

(terme introduit par GREIL en 1905). C’est VAN BEMMELEN (1886) qui, le premier, signale chez les

Squales, les Chimères et l’Esturgeon, des formations glandulaires situées au niveau de la paroi péricar¬

dique et qu’il appelle « corps suprapéricardiques ». NUSBAUM-HlLAROWICZ (1916) situe cette glande,

chez les Poissons de profondeur, ventralement par rapport au tractus digestif et la baptise « glande

subœsophagienne ». À tous ces noms inspirés, aussi bien chez les Poissons que chez les autres Verté¬

brés (sauf les Mammifères), par la position anatomique de la glande, celui du corps ultimobranchial

(C.U.B.) a été préféré ; il fait référence à son origine embryonnaire. Une étude comparée de la glande

(WATZKA, 1933) dans diverses classes de Vertébrés, a montré qu’elle n’existe pas chez les Cyclostomes.

On la trouve chez les Vertébrés Gnathostomes où elle existe sous forme d’un organe individualisé

chez les Poissons, les Amphibiens, les Reptiles et les Oiseaux.

Chez ces derniers parfois et chez les Mammifères toujours (VAN DYKE, 1959), les cellules ulti-

mobranchiales migrent dans la thyroïde, assez tôt pendant la vie embryonnaire (PEARSE and CARVA-

LHEIRA, 1967). Dans le dernier groupe, ces cellules sont appelées cellules claires, cellules folliculaires

ou cellules C.

Le caractère migratoire des cellules ultimobranchiales est déjà apparent chez les Poissons comme

nous le verrons dans ce chapitre (B, § 3).

C’est la liaison anatomique chez les Mammifères des cellules C et de la thyroïde qui a retardé

la découverte du rôle physiologique des cellules ultimobranchiales. GORBMAN (1947) a montré que,

chez la Souris, le « corps ultimobranchial » qui a envahi le parenchyme thyroïdien n’accumule pas

l’Iode 131 et ce résultat a été confirmé par SAXEN et TOIVONEN (1955) chez Xenopus et par SEHE

(1960) chez les Amphibiens et les Poissons.

L’existence d’un organe individualisé dans certains groupes de Vertébrés a grandement aidé à la

caractérisation de l’hormone sécrétée et à l’étude de son effet.

I - MORPHOLOGIE COMPARÉE ET CARACTÉRISTIQUES CYTOLOGIQUES

DU CORPS ULTIMOBRANCHIAL DE QUELQUES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

A. Introduction.

Chez les Poissons Téléostéens, la structure du C.U.B. a été étudiée assez tôt par de nombreux

auteurs (GlACOMINI, 1912 ; CAMP, 1917 ; WATZKA, 1933). KRAWARIK (1936) en a fait une étude appro-

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

fondie (31 espèces), sans donner cependant aucune notion sur son rôle physiologique éventuel. Il a pré¬

cisé que la glande se situe toujours ventralement, près de l’œsophage, en direction crâniale par rap¬

port au diaphragme et dorsalement par rapport au sinus veineux. Il a classé la glande, suivant sa posi¬

tion et sa forme en : 1) un organe compact, unique, s’étendant en direction médiane et horizontale

entre l’œsophage et le sinus veineux : type Cyprinidés et Anguilla vulgaris ; 2) une glande sous forme

de deux lobes semi ou entièrement séparés : type Salmonidés ; 3) une glande plutôt aplatie dans le plan

frontal vertical : type Percidés. Pour cet auteur, la structure générale de la glande présente rarement

des travées de cellules isolées, mais le plus souvent des cellules combinées en rangées tubulaires autour

d’une lumière ; l’épithélium glandulaire est prismatique, en une seule couche de cellules, sauf chez

Salmo irideus et Salmo alpinus où il y en a plusieurs couches.

B. MORPHOLOGIE COMPARÉE DU C.U.B. DE DIFFÉRENTES ESPÈCES DE POISSONS TÉLÉOSTÉENS.

Notre étude a porté sur trois groupes de Poissons Téléostéens : les Anguilliformes, les Clu-

péiformes et les Perciformes.

1. Anguilliformes.

Chez l’Anguille argentée mâle (pimpeneau), le corps ultimobranchial a la forme d’un sac délimité

par un épithélium. Son aspect est celui d’un follicule de petite taille (fig. 1) formé de cellules prisma¬

tiques toutes semblables entourant une large lumière centrale. Une membrane basale, très nette, forte¬

ment P.A.S. positive, limite l’organe ; elle est bordée, à l’extérieur, de fins capillaires sanguins, situés

dans le tissu conjonctif qui entoure la glande.

Chez l’Anguille femelle, jaune ou argentée, placée en eau douce ou en eau de mer, la glande se

présente sous forme de follicules de grande taille. La hauteur épithéliale est comparable à celle obser¬

vée chez le pimpeneau : les cellules, cubiques, contiennent un noyau basophile et un cytoplasme peu

abondant, finement granuleux (fig. 2), elles sont groupées en un épithélium peu épais, entourant une

très large lumière (LOPEZ et al., 1968). Dans la lumière, on trouve fréquemment des déchets cellu¬

laires et parfois, une « pseudocolloïde » dont l’affinité tinctoriale est variable.

Le corps ultimobranchial du Congre présente le même aspect que celui des Anguilles (fig. 3).

2. Clupéiformes.

Le corps ultimobranchial, chez les Salmonidés, présente des aspects très diversifiés. ROBERTSON

(1969 c) décrit le C.U.B. de la Truite arc-en-ciel comme ayant une structure épithéliale simple, alors

que pour COPP (1969), la glande de Truite arc-en-ciel est constituée de cordons cellulaires.

Nous avons montré chez le même animal que la glande se présente sous la forme d’un complexe

ovoïde dont l’épithélium contourné forme plusieurs follicules entourant une lumière restreinte (fig. 4).

Quelle que soit sa forme, la glande est toujours délimitée par une membrane PAS + et entourée d’un

réseau de capillaires sanguins.

Chez les jeunes Saumons — parrs, smolts et pseudo-smolts — (voir Chap. II), le corps ultimo¬

branchial présente le même aspect que chez la Truite (fig. 5). L’épithélium, assez bas, est formé de

cellules à cytoplasme clair, peu granuleux et dont le noyau, très basophile, est situé au pôle basal de

la cellule.

Par contre, chez les Saumons adultes étudiés au moment de la reproduction, l’aspect de la glande

rappelle celui décrit chez les Anguilliformes; on observe une seule vésicule bordée par un épithélium

(fig. 6). Il est probable que les petits follicules ont fusionné entre eux.

Chez les Saumons pêchés sur leur aire d’engraissement, au Groënland, nous avons constaté la

présence de cellules calciformes à mucus, semblables à celles présentes dans le tractus digestif proche

(fig. 7). Cette particularité du corps ultimobranchial a été signalée chez les Amphibiens (COLEMAN,

1970) et serait un reste indiquant l’origine endodermique des cellules ultimobranchiales.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

3. Perciformes.

L’étude du corps ultimobranchial des Poissons Perroquet a porté sur deux espèces : l’une pro¬

venant du Pacifique et l’autre de Méditerranée.

Elle nous a permis de mettre en évidence le caractère migratoire des cellules ultimobranchiales,

particularité qui n’avait jamais été décrite chez les Poissons. Chez les Scaridés du Pacifique, en effet,

ces cellules sont groupées soit en épithélium, soit le plus souvent, et chez le même individu, en longs

cordons compacts (fig. 8). La formation glandulaire n’est jamais entourée d’une membrane basale et les

cellules polygonales, mobiles, migrent dans les tissus voisins au contact de grands méats sanguins.

Chez Sparisoma cretense , Scaridé méditerranéen, la glande présente une forme plus compacte

et elle est entourée d’une membrane basale.

4. Conclusions.

Les observations faites lors de cette étude de la structure générale du corps ultimobranchial,

chez diverses espèces de Poissons Téléostéens, montrent que cette glande peut présenter des aspects

très variables d’une espèce à l’autre, mais surtout dépendant de l’état physiologique de l’animal.

C. VARIATIONS DE L’EPITHÉLIUM ULTIMOBRANCHIAL EN FONCTION DE L'ÉTAT PHYSIOLOGIQUE DE

L'ANIMAL.

1. Généralités.

C’est EGGERT (1938) qui, le premier, a fait la relation entre les différences de structure du

corps ultimobranchial et l’état physiologique de l’animal. Il rapporte que chez le Xiphophonus helleri,

la glande a une structure épithéliale compacte, qui devient folliculaire lorsque le tissu est hypertrophié

à la suite d’un traitement à la TSH.

RASQUIN et ROSENBLOOM (1954) provoquent une hypertrophie de la glande en maintenant des

Astyanax mexicanus à l’obscurité.

Bien que de nombreux auteurs se soient intéressés au corps ultimobranchial de Poissons au début

de ce siècle et aient décrit son emplacement et sa structure chez différentes espèces, la cytologie de

cet organe et en particulier les critères histologiques de son activité ont été négligés, puisque son rôle

physiologique n’était pas connu lorsque nous avons entrepris cette étude. C’est seulement en 1967 que

COPP, COCKROFT et KUEH extraient un principe hypocalcémiant (la calcitonine) du C.U.B. d’un Séla-

cien, et en 1968 COPP et PARKES obtiennent un produit similaire à partir du C.U.B. de Téléostéens,

sans toutefois savoir quel rôle cette hormone peut jouer chez les Vertébrés inférieurs et déjà ils mettent

l’accent sur l’importance de ce problème. Nous nous sommes attachés, en premier lieu, à établir les

critères d’activité des cellules ultimobranchiales puis, en second lieu (comme nous le verrons dans le

paragraphe suivant) à les situer en tant que cellules endocrines.

2. Etude des différents aspects présentés par l'épithélium ultimobranchial.

Le corps ultimobranchial de Poissons est, nous l’avons vu (Chap. I, B), constitué le plus souvent

par un épithélium formé de cellules toutes semblables cubiques (chez l’Anguille, fig. 2) ou plus allon¬

gées (chez le jeune Saumon, fig. 5) contenant toujours un noyau très basophile et un cytoplasme clair,

peu granuleux. Lorsque la glande est hypertrophiée, l’aspect de l’épithélium change. Il devient hyper¬

plasique, pluristratifié et les cellules qui le constituent présentent trois aspects différents : les cellules

situées près de la membrane basale sont cuboïdales, leur cytoplasme renferme des amas de granules

sécrétoires et leur noyau présente un gros nucléole colorable (fig. 9). Ce type cellulaire est numérique¬

ment très restreint et semble être un reliquat de cellules au repos. Le second aspect cytologique observé

est celui que prend la cellule d’une façon prédominante dans l’épithélium glandulaire hyperplasique des

Anguilles sexuellement matures (voir Chap. II, § A). Ces cellules sont très allongées et piriformes, leur

base étroite est située contre la membrane basale, région voisine de la zone d’irrigation de la glande.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

Le cytoplasme, hypertrophié, est le plus souvent dégranulé et contient un noyau volumineux et clair

(fig. 10). Les figures de mitoses sont très nombreuses parmi ces cellules (fig. 11-12). Leur pôle apical,

arrondi et saillant dans la lumière, est bordé par un feston. Ce feston est formé par des cellules en

dégénérescence qui seront expulsées dans la lumière de la glande et qui apparaissent constituées exclu¬

sivement d’un noyau pycnotique, leur cytoplasme étant pratiquement inexistant (fig. 10-12) ; ces cellules

constituent le troisième type cellulaire.

3. Discussion et conclusions.

VU TAN TUE (1970) étudiant la structure histologique du C.U.B. d’un Elasmobranche, la Chi¬

mère (Chimoera monstrosa), observe deux types de cellules folliculaires ayant une affinité tinctoriale

différente pour le rouge acide ; il les appelle cellules claires et cellules sombres. Cet auteur, constatant

l’existence de formes de transition entre ces deux différents aspects, en conclut qu’il s’agit de deux stades

fonctionnels différents. ROBERTSON (1965) décrivant les « différents types cellulaires » présents dans le

corps ultimobranchial de jeunes adultes d’Amphibien (Rana pipiens) suggère un processus de « matura¬

tion » des cellules de l’épithélium, comparable à celui que nous venons de décrire. De même que cet

auteur (ROBERTSON and BELL, 1965) nous n’avons pu constater nettement cette évolution cytologique

des cellules ultimobranchiales que lorsque la glande est hypertrophiée (voir Chap. II).

II - MISE EN ÉVIDENCE,

DANS LES CELLULES ULTIMOBRANCHIALES DE POISSONS TÉLÉOSTÉENS,

DE CARACTÈRES DES CELLULES À CALCITONINE DES MAMMIFÈRES

A. ÉTUDE HISTOCHIMIQUE DES CELLULES ULTIMOBRANCHIALES.'

Lorsque la preuve fut faite (PEARSE, 1966 a et b), (BUSSOLATI and PEARSE, 1967) que les cellules

parafolliculaires ou cellules C de la thyroïde étaient bien le site de production de la calcitonine, la néces¬

sité s’est fait sentir de trouver des méthodes histochimiques de caractérisation de ces cellules. SOLCIA

et SAMPIETRO (1968) appliquent aux cellules ultimobranchiales une méthode mise au point pour d’autres

cellules endocrines comme celles des îlots pancréatiques et de la muqueuse gastrointestinale. Cette

méthode est basée sur la basophilie métachromatique acquise par les granules cytoplasmiques après

un traitement prolongé à l’acide chlorhydrique (cf. Matériel et Méthodes).

Selon ces auteurs, les cellules parafolliculaires de la thyroïde du Chien, du Cheval, du Lapin, du

Rat et de l’Homme, présentent une réaction positive à la coloration au bleu de toluidine après hydro¬

lyse à l’acide chlorhydrique.

Nous avons appliqué cette coloration à des coupes de corps ultimobranchial d'Anguille, mais nous

avons obtenu un résultat négatif.

Une autre coloration signalétique des cellules parafolliculaires des Mammifères est celle à l’hé-

matoxyline au plomb selon STAHL et CARLON (1966). Appliquée au C.U.B. d’Anguille, cette méthode

s’est montrée négative lorsque l’organe était fixé au liquide de Bouin et positive dans le cas d’une fixa¬

tion à la glutaraldéhyde.

Mais, pour les auteurs ayant mis au point cette méthode, le type cellulaire mis en évidence par

cette coloration semble différent suivant les espèces animales ; cette coloration n’est pas spécifique des

cellules ultimobranchiales. Chez les Téléostéens, elle est aussi positive avec les corticotropes, chez le

Chien avec les cellules à LH et MSH.

Vu Tan TUE (1970) obtient aussi des résultats négatifs lorsqu’il applique les colorations signa-

létiques des cellules à calcitonine, au C.U.B. de l’Élasmobranche : Chimoera monstrosa.

D’après LlETZ et ZlPPEL (1969), les conditions optimales d’hydrolyse et de coloration varient

beaucoup suivant le matériel. Il nous semble donc difficile d’interpréter un résultat négatif chez le

Poisson, lorsqu’on applique à ce groupe des techniques mises au point chez les Mammifères.

Nous remercions M. Moukhtar pour l’aide qu’il nous a apportée pour la réalisation de ce travail.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS 17

D’une façon systématique, les grains de sécrétion des cellules ultimobranchiales de Poisson sont

PAS + et se colorent en bleu par le bleu d’aniline. Ces grains de sécrétion PAS 4- ne sont pas du gly¬

cogène, mais plutôt de nature mucopolysaccharidique. Ces caractéristiques tinctoriales sont aussi trou¬

vées dans les cellules ultimobranchiales d’autres Vertébrés et les cellules C des Mammifères (ROBERT¬

SON and SWARTZ, 1964 a et b).

B. DÉMONSTRATION DE L’APPARTENANCE DES CELLULES ULTIMOBRANCHIALES D’ANGUILLE À LA SÉRIE

DES APUD (AMINE, PRECURSOR, UPTAKE, DÉCARBOXYLASE) DÉFINIE PAR PEARSE.

1. Introduction.

Parallèlement aux études histochimiques dont nous venons de parler, PEARSE (1966 a, b) se fon¬

dant sur certaines caractéristiques cytochimiques et ultrastructurales des cellules C des Mammifères,

suggère leur appartenance à un groupe de cellules endocrines dont la propriété commune est de pro¬

duire des hormones polypeptidiques (cellules à ACTH, cellules à MSH, cellules à insuline et à PTH).

L’une des caractéristiques cytochimiques décrites par PEARSE est la propriété qu’ont les cellules C de

capter et de concentrer des précurseurs d’amines [le 5-hydroxytryptophane (5 HTP) ou la dihydroxy-

phénylalanine (DOPA)] et de les transformer en amines fluorogènes.

2. Mise en évidence du captage par les cellules ultimobranchiales d'Anguille d'un précurseur

d'amine : la dihydroxyphénylalanine (DOPA) et de leur faculté de transformer ce produit.

a) Généralités.

La présence dans les cellules parafolliculaires d’une amine fluorogène (présumée être la 5-hydroxy-

tryptamine : 5-HT ou sérotonine) a été rapportée d’abord par FALCK (1962) chez le Mouton, puis chez

la Chèvre et le Cerf.

La méthode utilisée pour démontrer la présence de 5-HT (cf. Matériel et Méthodes) est basée

sur la transformation de l’amine endogène en un dérivé B-carboline fluorescent (BARTER and PEARSE,

1953-1955) donc facilement repérable.

Si on injecte des précurseurs de l’amine tels que le 5-HTP ou la DOPA, ils sont concentrés

sélectivement par les cellules C et la présence de 5-HT est mise plus facilement en évidence. Dans la

série des Vertébrés, le captage de précurseurs d’amines, caractéristique des cellules ultimobranchiales,

a été démontré par la méthode de FALCK (cf. Matériel et Méthodes) chez un grand nombre d’Oiseaux

(MALMQVIST et al., 1968 ; HACHMEISTER et al., 1967) et chez d’autres animaux tels que la Tortue, le

Lézard, le Crapaud et chez plusieurs espèces de Grenouilles, mais jamais dans le groupe des Poissons.

b) Protocole expérimental.

9 Anguilles de poids compris entre 190 et 270 g ont été utilisées pour cette expérience.

6 animaux reçoivent, chacun, une injection intrapéritonéale de L-DOPA (50 mg/kg de poids dis¬

sous dans du Ringer).

3 animaux témoins reçoivent, chacun, une injection de Ringer.

Une heure et demie après l’injection, 3 Anguilles du premier lot sont sacrifiées. Les 3 autres le

sont 3 heures après l’injection de L-DOPA, ainsi que les 3 animaux témoins.

c) Résultats.

Nous avons montré * que le C.U.B. d’Anguilles ayant reçu une injection de DOPA (cf. Matériel

et Méthodes) présente une intense fluorescence spécifique verte, aussi bien chez les animaux sacrifiés

1 h. 1/2 après l’injection, que 3 h. après celle-ci (fig. 13). Toutes les cellules de l’épithélium sont fluo¬

rescentes.

Chez les Anguilles témoins (fig. 14), une très faible fluorescence peut être observée, le taux

d’amines endogènes devant être faible.

’ Avec M mc Tisserand au Laboratoire du Pr. Eyquem à l’Institut Pasteur.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

La démonstration, ainsi faite, de la capacité qu’ont les cellules ultimobranchiales d’Anguille de

capter et de transformer rapidement un précurseur d’amine, la DOPA, en dopamine, nous permet de

placer le C.U.B. des Poissons dans la « série des APUD » définie par PEARSE (1968) (APUD = Amine —

Precursor — Uptake — Decarboxylase).

3. Discussion.

La classification de PEARSE a remis en question l’origine embryonnaire des cellules ultimobran¬

chiales que l’on pensait dérivées de la dernière poche branchiale comme l’avait montré DUDLEY (1942)

chez les Oiseaux.

En effet, parmi les cellules APUD, certaines comme les cellules corticotropes et les cellules méla-

notropes de l’hypophyse ont une origine ectodermique, tandis que les autres : cellules endocrines du

pancréas et entérochromaffines de l’intestin, faisant partie du système endocrinien diffus, sont consi¬

dérées comme d’origine endodermique. En 1969, PEARSE émit l’hypothèse d’une origine commune de

toutes ces cellules qui seraient issues des crêtes neurales, mais il n’a pas alors suffisamment de preuves

pour l’affirmer. LE DOUARIN et LE LIÈVRE (1970), utilisant une technique de greffes hétérospécifiques,

démontrent l’origine neurale des cellules à calcitonine du corps ultimobranchial de Poulet. En se servant

de la DOPA comme marqueur spécifique des cellules APUD, PEARSE et POLAK (1971) montrent que

chez la Souris, les cellules C migrant au 8 e ou 9 e jour ont déjà les propriétés APUD caractérisant les

cellules d’origine ectodermique ; ces cellules colonisent la poche branchiale (d’origine endodermique).

Le C.U.B., chez les Oiseaux, possédant plusieurs catégories de cellules (STOECKEL et PORTE,

1967), ce groupe était particulièrement approprié pour expliquer la double origine des cellules de la

glande : les cellules dérivant des crêtes neurales colonisant la 5 e poche branchiale (LE DOUARIN et LE

Lièvre, 1970).

Chez les Poissons, nous n’avons observé qu’une seule catégorie de cellules (cf. étude ultrastruc¬

turale) et souvent la forme folliculaire de la glande rappelle l’invagination primitive de l’épithélium de

la poche branchiale dont elle dérive.

Si on se réfère aux résultats de LE DOUARIN et LE LIÈVRE (1970), en ce qui concerne les

Oiseaux, et aux hypothèses de PEARSE pour les Vertébrés supérieurs (PEARSE and POLAK, 1971), on

pourrait supposer que chez les Poissons, une migration des cellules des crêtes neurales a remplacé

toutes les cellules endodermiques puisque toutes les cellules de l’épithélium ultimobranchial, chez l’An¬

guille, présentent les caractères APUD. Cependant, certaines observations, telle la présence de cellules

à mucus que nous avons décrite chez le Saumon et celle de cils, rapportée par ROBERTSON (1969 c)

chez la Truite, plaident en faveur d’une origine endodermique.

Dans le groupe des Vertébrés, l’hypothèse d’une origine ectodermique des cellules à calcitonine

repose donc, sauf chez les Oiseaux, uniquement sur la mise en évidence du caractère APUD de ces

cellules par la méthode de fluorescence induite ; ce critère n’est pas suffisant pour tirer une conclu¬

sion sur l’origine de ces cellules.

C. Mise en évidence et localisation, par immunofluorescence indirecte, de calcitonine dans

le C.U.B. d’Anguille*.

L’immunofluorescence spécifique est l’une des caractéristiques cytochimiques des cellules APUD

et en particulier des cellules C qui appartiennent à ce groupe. De nombreux auteurs ont montré que

l’un des produits synthétisés par les cellules C de la thyroïde de Chien et de Rat (BUSSOLATI and

PEARSE, 1967) et de bien d’autres Mammifères (KRACHT and al., 1968) était la calcitonine.

La « technique sandwich » de COONS (COONS et al., 1955, cf. Matériel et Méthodes) a permis

à VAN NOORDEN et PEARSE (1971 et 1972) de confirmer que le C.U.B. est bien source de calcitonine,

chez les Batraciens et chez les Sélaciens.

Cette technique appliquée à des coupes de C.U.B. d’Anguilles (l’antisérum étant constitué par un

Travail réalisé avec M m ' Tisserand au Laboratoire du Pr. Eyquem b l’Institut Pasteur.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCH1AL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

sérum humain anti-calcitonine de Saumon) révèle une fluorescence homogène localisée aux cellules de

l’épithélium du C.U.B. L’hormone est répartie de façon homogène dans toutes les cellules de l’épithé¬

lium glandulaire et est absente de la lumière. Cette réaction peut être inhibée spécifiquement par la

CT de Saumon, mais non par la CT humaine synthétique (TISSERAND et al., 1976, TISSERAND et al.,

1977). Ce résultat apporte une preuve directe au fait que le C.U.B. d’Anguille est une source de CT.

III - CARACTÉRISTIQUES ULTRASTRUCTURALES

DES CELLULES ULTIMOBRANCHIALES DES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

1. Introduction.

Alors que le C.U.B. est étudié au microscope électronique par de nombreux auteurs chez les

Amphibiens, les Oiseaux, les Mammifères et surtout chez le Rat (ROBERTSON, 1965 ; ROBERTSON and

Bell, 1965; Coleman and Phillips, 1972-1974; Coleman, 1970-1972-1975; Stoeckel et Porte,

1967-1969 a et b, 1970; LE DOUARIN, 1970; YOUSHAK and CAPEN, 1971; ISLER, 1973; PEARSE and

WELSCH, 1968; COLLIN et BARLET, 1972; JORDAN et al., 1973; EKHOLM and ERICSON, 1968; STA-

CHURA and PEARSE, 1970; WOLLMAN and NEVE, 1971; NEVE and WOLLMAN, 1971; CALVERT, 1972-

1975), l’étude ultrastructurale de ces cellules glandulaires a été négligée chez les Poissons.

COPP (1969) a décrit le corps ultimobranchial d’un Élasmobranche (Squalus acanthias) comme un

épithélium contenant deux types de cellules : des cellules claires — à noyau pâle — contenant peu de

mitochondries et peu de granulations, et des cellules sombres — à noyau foncé — dans lesquelles les

mitochondries et les granulations sont plus nombreuses. Il décrit une décharge de ces granulations

dans la lumière folliculaire, par le pôle apical d’une cellule sombre ; les documents ultrastructuraux

permettant cette observation sont peu satisfaisants. La même année, ROBERTSON faisant une étude

ultrastructurale du C.U.B. de Truite (Salmo gairdneriî) ne décrit qu’un seul type de cellules colum-

naires. La présence de « microvilli », de cils et d’une activité pinocytique observés à l’apex de ces

cellules permet à cet auteur de dire qu’il s’agit d’un reste de caractère d’épithélium d’absorption ;

le manque de bordure en brosse et de polarisation des mitochondries lui fait cependant rejeter eflsuite

cette hypothèse. Les autres caractéristiques de ces cellules conduisent enfin ROBERTSON à penser

qu’elles ont une fonction sécrétoire.

2. Résultats.

L’étude au microscope électronique du corps ultimobranchial d’Anguilles témoins, ainsi que celle

de cette glande hypertrophiée (chez des Anguilles rendues hypercalcémiques par des injections d’extrait

hypophysaire de Carpe) nous a permis de dégager les caractères ultrastructuraux suivants.

Il apparaît que l’épithélium ultimobranchial est formé d’un seul type de cellules, ce qui confirme

nos observations faites au microscope photonique.

Les grains de sécrétion sphériques sont nombreux dans les cellules ultimobranchiales d’Anguilles

témoins et dispersés dans tout le cytoplasme. Ils sont composés d’un noyau dense entouré d’un halo

clair séparé du hvaloplasme par une membrane d’origine Golgienne.

Dans les cellules hypertrophiées du C.U.B., ces grains de sécrétion sont moins abondants et on

les trouve dans les zones riches en mitochondries ou près de l’appareil de Golgi (fig. 15). Nous n’avons

jamais pu observer l’expulsion de ces granules, ni au pôle apical (comme le décrit COPP, 1969), ni au

pôle basal.

L’ergastoplasme agranulaire est abondant et très dilaté, chez les Anguilles témoins. Cette dernière

observation semble être une particularité des cellules ultimobranchiales de Poisson.

Chez les Anguilles hypercalcémiques, on peut observer un ergastoplasme granulaire très développé

(fig. 16). Des accumulations de fins microfilaments (ou microfibrilles) sont visibles dans les cellules con¬

tenant peu de granulations (fig. 17).

Près du pôle apical, les membranes latérales sont modifiées, comme dans la plupart des épithé¬

liums, en zonula occludens et en desmosomes. Chez les Anguilles rendues hypercalcémiques, l’espace

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

intercellulaire s’élargit énormément au-delà du desmosome, formant de larges méats entre les cellules

(fig. 18).

Au pôle basal de la cellule, de nombreuses vésicules de pinocytose sont visibles, suggérant un

échange de substances avec le réseau de capillaires proche.

3. Conclusions et discussion.

Tous les caractères des cellules ultimobranchiales de l’Anguille, y compris la labilité des mito¬

chondries, sont communs aux cellules produisant des hormones polypeptidiques faisant partie de la série

APUD.

Nous pouvons donc définitivement les classer dans cette catégorie.

Le mode de sécrétion de la cellule ultimobranchiale n’a pas été clairement défini dans les divers

groupes de Vertébrés. Chez les Anoures, ROBERTSON (1965) a suggéré une polarité de la distribution

des granulations dans le cytoplasme basal, vers le réseau de capillaires proche. De même, chez les

Mammifères, les cellules parafollicùlaires de la thyroïde sont caractérisées par des granulations cyto¬

plasmiques (AZZALI, 1964 ; STOECKEL et PORTE, 1967) dont la polarité de sécrétion est dirigée vers

le plasmalemme basal (MATSUZAWA and KUROSUMI, 1967 ; BARLET, 1971). COLEMAN (1975) observe chez

Rana pendant la période de métamorphose des espaces clairs suggérant une dégranulation partielle,

mais il conclut que la façon dont se fait cette décharge n’est pas claire.

Les nombreuses vésicules de pinocytose que nous avons observées à la base de la cellule et au

niveau des membranes latérales, et les microvésicules abondantes à l’apex ainsi que dans le cytoplasme

suggèrent dans le C.U.B. de l’Anguille l’existence d’importants échanges intervenant entre les espaces

extracellulaires et intracellulaires et tout particulièrement au pôle basal avec les capillaires sanguins.

CONCLUSIONS ET DISCUSSION

Dans la série des Vertébrés, le corps ultimobranchial (C.U.B.) présente une structure folliculaire

assez comparable d’un groupe à l’autre et entre les différentes espèces, sauf chez les Téléostéens Sca-

ridés chez lesquels, comme nous l’avons montré, le caractère migratoire des cellules épithéliales appa¬

raît nettement et chez certains Oiseaux où l’on peut observer très distinctement deux catégories de

cellules (STOECKEL et PORTE, 1969 a, 1970). L’étude morphologique, en lumière transmise, du C.U.B.

des Poissons, nous a permis, en premier lieu, de localiser cet organe (non visible à l’œil nu) et ainsi

d’envisager, chez une espèce, l’Anguille, la possibilité d’une ablation; en second lieu, nous avons vu

que l’épithélium ultimobranchial peut prendre des aspects très différents lorsque la glande est hyper¬

trophiée. Nous avons pu ainsi déterminer différents critères cytologiques d’activité très précis, néces¬

saires à la détermination du rôle physiologique de cet organe.

Les cellules ultimobranchiales de Poisson, ainsi que nous l’avons mis en évidence (captage de pré¬

curseur d’amine fluorogène) peuvent être classées définitivement dans le groupe des cellules APUD ;

elles présentent des caractères ultrastructuraux tout à fait comparables à ceux des cellules C de la

thyroïde des Mammifères et elles contiennent de la calcitonine. MELANDER et al. (1971a et b) étudiant

la stimulation de l’activité du C.U.B., chez le Poulet, et des cellules C, chez la Souris, pensent que

l’amine endogène est impliquée dans la sécrétion de l’hormone polypeptidique.

Il subsiste encore un doute quant à l’origine embryonnaire des cellules à calcitonine, est-elle

d’origine ectodermique, ainsi que PEARSE (1969) et LE DOUARIN et LE LIÈVRE (1970) le supposent,

ou bien endodermique comme cela était généralement admis. Nos travaux ne permettent pas de répondre

à cette question ; nous avons toutefois montré qu’il n’existe qu’une seule sorte de cellules dans le C.U.B.

des Poissons.

Les observations faites sur des C.U.B. hyperactifs ne nous permettent pas de définir le mode de

sécrétion exact de la glande. Il ne semble pas toutefois qu’il y ait extrusion des grains de sécrétion,

ceux-ci serviraient de support à l’hormone qui serait déchargée au niveau des capillaires sanguins dila¬

tés, très nombreux, et entrant en contact étroit avec le pôle basal des cellules quand la glande est

stimulée.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

CHAPITRE II

VARIATIONS DE L’ACTIVITÉ DU CORPS ULTIMOBRANCHIAL (C.U.B.)

EN RELATION AVEC DES FACTEURS NATURELS

ET EXPÉRIMENTAUX PROVOQUANT DES FLUCTUATIONS

DE LA CALCÉMIE ET DES MODIFICATIONS

DU MÉTABOLISME CALCIQUE,

CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

INTRODUCTION

Les données sur le rôle de la calcitonine dans la régulation du métabolisme calcique chez les

Poissons et sur le mode de régulation de la sécrétion de cette hormone sont très contradictoires

(URIST, 1967 ; PANC and PlCKFORD, 1967 ; LOUW et al., 1967 ; CHAN et al., 1968).

Avant d’étudier l’action de la calcitonine exogène chez les Poissons (Chap. III), il était nécessaire

de savoir si des perturbations naturelles ou expérimentales du métabolisme calcique s’accompagnaient

de modifications du corps ultimobranchial.

I - FLUCTUATIONS NATURELLES DE LA CALCÉMIE ET ACTIVITÉ DU C.U.B.

A. ÉTUDE DU C.U.B. DU SAUMON ATLANTIQUE AU COURS DE SON CYCLE VITAL MIGRATOIRE.

1. Cycle migratoire du Saumon.

Tous les Saumons utilisés pour ce travail proviennent du Bassin de l’Adour.

Lejeune Saumon ou « parr »*, dont la robe ressemble à celle de la Truite, subit, au printemps,

à l’âge d’un an, de deux ans et plus, rarement de 3 ans (VlBERT, 1950) une transformation physiolo¬

gique : la smoltification.

Le « smolt » est un poisson plus allongé, à robe argentée (couleur due à un dépôt de guanine sur

les écailles) et à nageoires pigmentées. Lors des crues printanières, les smolts sont entraînés vers la

mer, effectuant ainsi leur migration catadrome.

En mer, le Saumon a une croissance très active. Après un séjour de un à quatre ans, le Saumon

entreprend sa migration anadrome : il remonte sa rivière natale pour s’y reproduire (« Saumons de

montée »). La reproduction a lieu en décembre (« Saumons de frayères »), après quoi la plupart des

animaux meurent. Quelques-uns survivent cependant et entreprennent, au printemps suivant la fraye,

une nouvelle migration catadrome suivie, après un séjour en mer, d’une remontée vers les frayères.

Ces animaux sont appelés « mended ».

La terminologie anglaise est adoptée en l’absence d’une terminologie française adéquate.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

2. Protocole expérimental.

Pour cette étude, les Saumons ont été sacrifiés sur les lieux de pêche à deux époques de l’année.

a) Au printemps, en avril, ont été pêchés dans le Gave d’Oloron de jeunes Saumons (de poids générale¬

ment inférieur à 60 g) :

— parrs mâles, dits ici « de printemps » ;

— parrs-smolts, c’est-à-dire des Poissons commençant à prendre la livrée argentée, mais ne

migrant pas ;

— smolts en cours de migration catadrome.

Des Saumons adultes dont le poids variait de 2 à 10 kg furent capturés dans les Gaves réunis à

Peyrehorade (Landes) :

— Saumons de montée en migration anadrome vers les frayères ;

— mended, Saumons s’étant reproduits l’hiver précédent et redescendant vers la mer.

b) En hiver, au mois de janvier, sont pêchés sur les frayères dans le Gave d’Oloron :

— Saumons adultes frayant ;

— parrs mâles, dits ici « d’hiver » dont un lot fut rapporté au Laboratoire à Paris. Au bout de

quelques semaines, ces animaux prennent une robe argentée. On les appelle « pseudo-smolts » car leur

livrée, bien que nettement argentée, n’est pas exactement celle du smolt (les nageoires sont notam¬

ment plus noires que celles des smolts capturés dans la nature). Ils ont été sacrifiés en mars au labo¬

ratoire. Les prélèvements de sang et de la région du C.U.B. sont faits immédiatement après le sacrifice.

3. Modifications observées.

a) au niveau du sang.

Les dosages de calcium sanguin effectués sur ces animaux ont révélé des différences, pas toujours

significatives, entre parrs et smolts (tableau n° 1 a).

Par contre, du Saumon adulte de montée au Saumon de frayères, on observe une chute de

la calcémie de 25 à 35% (FONTAINE et al., 1969) (tableau n° 1 b). Les mended ont une calcémie

moyenne de 95,4 mg/1.

b) au niveau du C.U.B.

Le C.U.B., chez le jeune Saumon, se présente comme un organe compact formé des vésicules

obstruant en partie la lumière de la glande (cf. Chap. I). Chez le Saumon au stade « parr », l’épithé¬

lium de la glande est bas. Les cellules, à cytoplasme clair, peu granuleux, ont un noyau très basophile,

à nucléole peu apparent, situé à leur base. Leur apex contient quelques amas de granulations PAS +.

Contre la membrane basale, dans le conjonctif, on peut observer de petits vaisseaux sanguins. C’est

l’image d’une glande peu active (fig. 19).

Le corps ultimobranchial, chez les smolts, parr-smolts et pseudosnjolts a un aspect analogue à

celui qui vient d’être décrit. Aucune différence notable n’est à constater (fig. 20). Par contre, chez les

Saumons adultes, en migration anadrome, l’épithélium du C.U.B. est replié en « S » (fig. 21), il en

résulte une augmentation de la surface d’échange entre les cellules et le sang. Les vaisseaux sanguins

sont d’ailleurs très nombreux, dilatés. Les noyaux sont situés à la base des cellules et présentent sou¬

vent des figures de mitoses. Le cytoplasme est rempli de granulations PAS + , très fines, à la limite

du pouvoir de résolution du microscope optique (fig. 22). À l’étude histochimique (voir Matériel et

Méthodes) ces granulations se sont révélées de nature mucopolysaccharidique. Elles ne contiennent pas

de glycogène. A ce stade, la glande est en phase de stockage.

Chez le Saumon de frayère, l’épithélium du C.U.B. présente un aspect totalement modifié. Il est

très haut, formé de cellules piriformes (fig. 23) dont le cytoplasme est clair, vidé de ses granulations ;

la partie apicale, renflée, est vacuolisée. Les noyaux, très allongés, sont peu basophiles et renferment

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

deux ou trois gros nucléoles très colorables (fig. 24). Vers la lumière de la glande, on trouve des cel¬

lules pycnotiques accolées à la membrane apicale et donnant un aspect festonné au bord de l’épithé¬

lium. Ces cellules en dégénérescence sont souvent associées à des plaques de colloïde PAS + (fig. 25).

Les vaisseaux sanguins prennent une forme triangulaire, un angle repoussant la membrane basale et

pénétrant en coin dans l’épithélium (fig. 26).

Tous les caractères que nous venons de décrire sont autant de critères d’activité d’une glande

qui est probablement en pleine période de déplétion. Au stade « mended », nous observons une dégé¬

nérescence complète du C.U.B. (fig. 27). On rencontre encore des amas de cellules actives, mais voi¬

sinant d’une façon anarchique avec des déchets cellulaires et des noyaux pycnotiques (fig. 28).

TABLEAU n° 1 (a et b). — Évolution de la calcémie au cours du cycle migratoire de Salmo salar.

(a)

Calcémies

(mg/1)

1967

1968

Parrs

121,0 + 4,2 (13)*

128,4 + 2,6

(12)

Smolts

117,0 + 2,2 (13)

115,2 + 1,4

(18)

Signification**

N.S.

H.S.

(b)

Calcémies

(mg/1)

Saumons

de montée

118

0+3,6 (8)

107,4 + 11,0

(4)

Saumons

de frayères

0 + 4,2 (4)

80,0 + 3,0

(9)

Signification

H.S.

Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

" Signification de N.S., S et H.S., valable pour tous les tableaux.

N.S. (non significatif) 0,05 <p

S (significatif) 0,05 >0,01

H.S. (hautement significatif) p<0,01

4. Discussion.

Le déterminisme des variations du taux de calcium sanguin, observées chez le Saumon à diverses

étapes de son cycle vital, est assez complexe.

Chez le smolt, la thyroïde et l’interrénal sont hyperactifs (FONTAINE et al., 1952, 1954, 1957).

Or la thyroxine (CHARTIER-BARADUC, 1968) et l’ACTH (FLEM1NC et al., 1964) injectées à des Poissons

sont hypocalcémiantes. De même, les corpuscules de Stannius, glandes dont l’ablation entraîne, chez

l’Anguille, une forte hypercalcémie (FONTAINE, 1964, 1967) apparaissent plus actifs chez les smolts

que chez les parrs (FONTAINE et LOPEZ, 1965 ; LOPEZ, 1969). Une intervention de ces trois forma¬

tions endocrines peut donc être envisagée pour réguler la calcémie des smolts et l’action de la calci-

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGN0UX-DEV1LLE

tonine semble à écarter, le corps ultimobranchial ne présentant pas de variations d’activité d’un stade

à l’autre, chez les jeunes Saumons.

Il n’en est pas de même chez les Saumons adultes. En effet, l’activité thyroïdienne baissant du

Saumon de montée au Saumon frayant (FONTAINE et LELOUP, 1962) et l’intensité du fonctionnement

surrénalien n’augmentant pas (LELOUP-HATEY, 1964 a et b), ces deux hormones ne peuvent être mises

en cause dans la régulation du taux de calcium sanguin.

Par contre, les corpuscules de Stannius interviennent (LOPEZ, 1969) ainsi que le C.U.B. qui pré¬

sente des signes d’hyperactivité : la glande, en état de stockage intense pendant la montée des Sau¬

mons est en « déplétion » pendant la fraye. On peut supposer qu’une sécrétion intense de calcitonine

(CT) a lieu avant la ponte (DEVILLE et LOPEZ, 1970). Ce résultat est en accord avec le récent travail

de WATTS et al. (1975) qui, dosant la CT dans le plasma du Saumon du Pacifique (Oncorhynchus

nerka) à différents stades de sa migration anadrome, en déduit que le taux de cette hormone croît

d’une façon très significative jusqu’à la fraye et chute très vite après celle-ci. Ces auteurs émettent

d’ailleurs l’hypothèse d’un rôle direct de la CT dans le cycle de reproduction des Poissons.

Nous pensons, pour notre part, que pendant cette période d’évolution sexuelle où le Saumon a

besoin de mobiliser du calcium pour l’élaboration des produits génitaux ou de formations osseuses

(dents) (FONTAINE et al., 1969) et chez lequel une résorption osseuse a été décrite (TCHERNAVIN,

1938), la calcitonine joue un grand rôle, en protégeant le squelette d’une déminéralisation, comme cela

a été décrit chez les Mammifères (MlLHAUD et MOUKHTAR, 1966 ; MlLHAUD et al., 1966). LEWIS et al.

(1971) ont suggéré que la calcitonine pouvait protéger le squelette des femmes enceintes ou allaitant,

contre une déminéralisation excessive, lorsque le besoin de calcium pour le fœtus est grand. BARLET

et GAREL (1974) ont démontré que cela est vrai chez les ruminants, en dosant le taux de calcitonine

circulante chez des Chèvres et des Brebis gestantes et allaitant.

B. MODIFICATIONS DE CERTAINS PARAMÈTRES DU MÉTABOLISME CALCIQUE, À LA SUITE DU DÉVELOPPE¬

MENT SEXUEL NATUREL D’UN APODE : LE CONGRE.

1. Migration du Congre.

Les Congres que nous avons étudiés, vivant dans les rochers côtiers, proviennent du Golfe de

Gascogne. Au printemps, ces animaux effectuent ce que MOUSSET (1957) appelle une « catadromie

relative » : ils migrent vers les profondeurs où ils frayent. Ces Congres femelles, très évolués sexuelle¬

ment, sont appelés « Congres caoutchouc » à cause de la mauvaise qualité de leur chair. Ils peuvent

être pêchés au large ; PERARD (1929) en a signalé aux Halles de Paris. Au Musée de la Mer, à Biar¬

ritz, des Congres sont maintenus dans des aquariums d’eau de mer où ils se développent normalement.

Au bout de quatre ans, au printemps, ils commencent à évoluer sexuellement (MOUSSET, 1957). L’état

physiologique des femelles se détériore, elles jeûnent et les ovaires se développent d’une façon très

importante.

2. Protocole expérimental.

Les sacrifices et les prélèvements de sang et du C.U.B. ont été faits sur place,

immatures et 6 femelles sexuellement matures.

Le rapport gonosomatique est calculé :

Poids des gonades

Poids du corps

sur 4 animaux

3. Modifications observées,

a) au niveau du sang.

La calcémie croît notablement, lors de la maturation sexuelle naturelle du Congre (FONTAINE

et al., résultats inédits) (tableau n° 2).

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÊOSTÉENS 25

TABLEAU n° 2. — Relation entre la calcémie et le rapport gonosomatique chez le Congre.

Rapport

gonosomatique (RGS)

Calcémie

mg/1

Congres

immatures

RGS < 5

112,6 + 1,6* (4)

Congres Q

sexuellement

matures

12 < RGS <.20

161,5 + 18,2 (6)

Signification

M.S .

' Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

b) au niveau du corps ultimobranchial.

Chez les Congres immatures, l’épithélium ultimobranchial est constitué de cellules cubiques, à

cytoplasme faiblement granuleux, possédant un noyau basophile à nucléole peu apparent (fig. 29).

Chez les Congres femelles évolués sexuellement, l’épithélium est deux fois plus haut que chez les

Congres immatures. Il est très contourné, hyperplasique et formé de cellules très hypertrophiées, rem¬

plies de granulations PAS + et présentant un noyau clair à gros nucléole colorable (fig. 30). Le réseau

de capillaires sanguins entourant la glande est très important et les vaisseaux, dilatés, ont une forme

triangulaire très caractéristique, ainsi que nous l’avons déjà signalé dans d’autres cas d’hyperactivité

(Chap. II, § I, A, 3 e , b).

4. Discussion et conclusions.

L’élévation de la calcémie constatée chez les Congres femelles sexuellement matures est provo¬

quée, en grande partie, par la décharge de calcium venant du tissu osseux. En effet, chez ces animaux,

l’étude histologique de l’os vertébral a montré que celui-ci est le siège d’une forte résorption (LOPEZ,

1973) : le nombre des ostéoclastes est trois fois plus élevé que celui des Congres immatures. Pour¬

tant, certains de ces ostéoclastes sont en voie de dégénérescence.

Parallèlement à l’augmentation du taux de calcium sanguin, nous observons des images de sti¬

mulation du C.U.B.

Nous formulons l’hypothèse d’une sécrétion accrue de calcitonine, consécutive à l’hypercalcémie,

hormone qui, bien qu’impuissante à juguler l’augmentation du taux de calcium sanguin, tend pourtant

à réduire la résorption ostéoclastique, comme le donne à penser la dégénérescence de certains ostéo¬

clastes.

Il ne faut pas négliger, dans ce cas, l’éventualité d’une influence, sans doute indirecte d’ailleurs,

des hormones sexuelles sur la sécrétion de CT. En effet, DACKE et al. (1972) ont montré, chez la Caille

Japonaise, des variations de la concentration de CT plasmatique pendant le cycle d’ovulation de la

femelle. Ces mêmes auteurs ont trouvé récemment (1976) que le taux de CT sanguin augmentait con¬

sidérablement avant la maturation, puis baissait au moment de la ponte.

C. Relations existant entre l’activité du C.U.B. et le régime alimentaire de certains Sca-

ridés (Poissons Perroquet) du Pacifique et de Méditerranée.

1. Introduction.

Les Poissons de la famille des Scaridés présentent des caractères anatomiques très particuliers

de la région buccopharyngienne, caractères liés à un régime alimentaire très spécial (MONOD, 1956).

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

En effet, ces animaux, vivant dans les récifs coralliens, se nourrissent en broutant les madrépores. Leur

tube digestif est distendu par une poudre dure, riche en calcium, qui provient manifestement de ces

coraux. Il était intéressant de se demander si, à la richesse en calcium de leur régime alimentaire, cor¬

respondent, chez ces animaux, des modifications de leur métabolisme calcique et en particulier de l’ac¬

tivité du corps ultimobranchial.

2. Protocole expérimental.

Dans un premier temps, nous avons comparé la calcémie et l’activité du C.U.B. des Scaridés

capturés aux îles Gambier, à celles de Téléostéens n’ayant pas une alimentation corallienne (Neothun-

nus albacora, Gymnosarda nuda, Euthynnus aliteratus). Dans un deuxième temps, nous avons pu com¬

parer des Scaridés brouteurs de coraux provenant du Pacifique (de l’atoll de Rangirora) à des Scaridés

méditerranéens dont l’alimentation n’est pas particulièrement riche en calcium. Les prélèvements de

sang et du C.U.B. ont été faits sur place.

3. Modifications observées,

a) au niveau sanguin.

La calcémie des Scaridés du Pacifique est significativement plus élevée que celle des Téléostéens

ne se nourrissant pas de coraux, et pêchés dans les mêmes eaux (tableau n° 3) appartenant au groupe

des Thons. Seuls les Poissons immatures sont pris en considération dans cette étude. La moyenne des

calcémies des Scaridés méditerranéens est de 128,4 ± 9,2 mg/1.

TABLEAU n° 3. — Comparaison entre les calcémies des Scaridés et d’autres Poissons Téléostéens du

Pacifique.

Calcémie (mg/1)

Poissons

Perroquets

185 + 8,9 * (10)

Thons

148 + 12,8 (5)

Significations

Moyenne + erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

b) au niveau du C.U.B.

À l’examen histologique, le C.U.B. des Scaridés du Pacifique, brouteurs de coraux (aussi bien

ceux provenant des Iles Gambier que ceux de Rangirora) se présente sous un aspect bien particulier

(Chap. I, I, B). Les cellules ultimobranchiales forment des cordons et semblent capables de migrer

dans les tissus entourant la glande (fig. 8). Celle-ci présente tous les critères cytologiques d’une acti¬

vité importante : de nombreuses figures de mitose, une irrigation intense et les trois stades cellulaires

que nous avons décrits comme étant caractéristiques du C.U.B. actif (fig. 31).

Chez les Sparisoma cretense méditerranéens (qui ne se nourrissent pas de coraux) la glande est

beaucoup plus compacte, formée de nombreux follicules. L’épithélium est entouré d’une membrane

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

basale PAS +. L’épithélium glandulaire est bas, formé de petites cellules à noyaux basophiles dont le

cytoplasme est peu granuleux (fig. 32). La vascularisation est assurée par de petits vaisseaux sanguins

situés au contact de l’épithélium. L’ensemble de ces observations suggère qu’il s’agit d’une glande au

repos. De même, le C.U.B. des Poissons du Pacifique ne se nourrissant pas de coraux (Neothunnus alba-

cora, Gymnosarda nuda et Euthynnus aliteratus) présente l’aspect d’un organe au repos.

4. Discussion.

Chez les Scaridés, la plus ou moins forte teneur en calcium du régime alimentaire semble bien

déterminer une plus ou moins grande activité fonctionnelle du C.U.B. et des corpuscules de Stannius,

autres formations endocrines impliquées dans la régulation du métabolisme calcique.

En effet, les observations histologiques faites sur ces glandes, lors de ce travail, incitent à con¬

clure qu’elles sont au repos chez les Scaridés méditerranéens, mais en état de grande activité chez les

Scaridés du Pacifique (FONTAINE et al., 1973).

De plus, la détermination du degré de minéralisation de l’os (acellulaire) des Scaridés du Paci¬

fique a révélé une valeur élevée : 1,33 gramme de substance minérale/cm 3 d’os. Cette teneur moyenne

en substance minérale est en effet supérieure à celles observées chez plusieurs espèces de Téléostéens,

soit de nos eaux (Anguilla anguilla, Salmo gairdnerii), soit du Pacifique (Gymnosarda nuda, Néothun-

nus albacora, Euthynnus aliteratus) (FONTAINE et al., 1974). Ceci peut être attribué, en partie, à l’action

de la calcitonine endogène sécrétée par un C.U.B. hyperactif. En effet, nous avons montré récemment

(LOPEZ et al., 1976 a) que la CT synthétique de Saumon, administrée à des Anguilles femelles argentées

maintenues en eau de mer, provoquait une augmentation de la minéralisation du tissu osseux qui atteint

alors une valeur voisine de celle trouvée chez les Scaridés brouteurs de coraux.

II - MODIFICATIONS EXPÉRIMENTALES DU MÉTABOLISME CALCIQUE

ET ACTIVITÉ DU C.U.B.

A. ÉVOLUTION SEXUELLE EXPÉRIMENTALE DE L’ANGUILLE

PAR INJECTIONS D’EXTRAITS HYPOPHYSAIRES DE CARPE.

1. Introduction.

Nous avons montré dans la première partie de ce chapitre, que la maturation sexuelle naturelle

du Saumon et du Congre entraînait des perturbations du métabolisme calcique. De nombreux auteurs

(Bailey, 1957; Clark et Fleming, 1963; Fleming et Meier, 1961a et b; Fleminc et al., 1964;

ÔCURI et TAKADA, 1967) ont décrit une hypercalcémie chez les Poissons femelles Téléostéens, après

injections d’œstradiol et au moment de la reproduction. En provoquant expérimentalement (par injec¬

tions d’extraits hypophysaires de Carpe) l’évolution des gonades jusqu’à la maturation, chez l’Anguille

femelle, FONTAINE et al. (1964) observent une forte augmentation de la calcémie et de la phosphatémie.

Nous avons, chez l’Anguille, recherché si l’hypercalcémie associée à la maturation sexuelle expérimen¬

tale, entraînait une modification des caractères cytologiques du corps ultimobranchial.

2. Protocole expérimental.

Les Anguilles femelles argentées (provenant de la Somme) utilisées pour cette expérience ont un

poids moyen de 500 g. Elles sont maintenues en eau de mer (t = 17 à 18° C) pendant toute la durée

du traitement. L’extrait hypophysaire de Carpe * est préparé et injecté selon le protocole décrit par

Fontaine et al. (1964).

Dans un premier temps, les animaux ont été séparés en deux lots :

La poudre acétonique d’hypophyse de Carpe nous est fournie par les Stoller Fisheries, Spirit Lake, lowa, U.S.A.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVJLLE

à) 8 Anguilles femelles argentées reçoivent, deux fois par semaine, des injections intrapérito¬

néales de 0,5 mg, puis de 1 mg pour 100 g de poids, par injection, d’extrait hypophysaire de Carpe, ceci

pendant trois mois environ. À ce moment, les signes avant-coureurs d’une complète évolution génitale

apparaissent : tête effilée, ventre distendu, pore génital gonflé.

6 de ces Anguilles sont sacrifiées au moment de l’ouverture du pore génital. La 7 e Anguille est

sacrifiée 42 jours après la ponte et la dernière deux mois après. La teneur en calcium total sanguin de

tous ces animaux est très élevée : entre 200 et 1 423 mg/1 pour les 6 premiers, et respectivement

2 000 mg/1 et 1 000 mg/1 pour les deux derniers. Leur rapport gonosomatique est compris entre 25 et 40.

b) 6 Anguilles femelles argentées sont maintenues en eau de mer pendant toute la durée de

l’expérience et servent de témoins. Leur calcémie moyenne est de 120 ± 7,2 mg/1.

Dans un deuxième temps, 4 Anguilles femelles argentées ont reçu des injections hebdomadaires

d’extraits hypophysaires de Carpe à raison de 1 mg/100 g poids par injection. Ces animaux ont été

sacrifiés en cours de traitement : l’une au bout de 14 injections, deux après 17 injections, la quatrième

a pondu spontanément au bout de cinq mois de traitement et a été sacrifiée aussitôt après. Leurs rap¬

ports gonosomatiques et leurs calcémies sont résumés dans le tableau n° 4.

TABLEAU n° 4. — RGS et calcémies des Anguilles sacrifiées à différents temps de leur évolution génitale.

Anguilles

Ç argentées

Nombre

d'injections

d'E.H.C.*

RGS

Calcémies

mg/1

115

220

460

Ponte

spontanée

500

E.H.C. = extrait hypophysaire de Carpe.

RCS = rapport gonosomatique.

3. Modifications observées chez l'Anguille mature.

à) au niveau du sang.

La première partie de l’expérience montre que l’élévation de la calcémie décrite par FONTAINE

(1964) après injections d’extrait hypophysaire de Carpe est considérable. En effet, chez les Anguilles

mûres, la calcémie peut atteindre des valeurs plus de dix fois supérieures à celles des témoins.

La deuxième partie de l’expérience met en évidence le fait que cette hypercalcémie est progres¬

sive : elle n apparaît qu’à la fin du traitement à l’hypophyse de Carpe (au bout de 17 injections)

(tableau n° 4).

b) au niveau du C.U.B.

Chez les animaux témoins, l’épithélium ultimobranchial est bas, formé de petites cellules cubiques

dont le noyau très basophile est entouré de cytoplasme peu granuleux (fig. 2) (cf. Chap. I).

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

Chez les Anguilles mûres, hypercalcémiques, l’aspect général de la glande est très modifié (fig. 33).

Celle-ci est hypertrophiée. L’épithélium, hyperplasique, forme de gros bourgeons en collapsus qui

tendent à obstruer la lumière. L’épithélium est deux, trois et parfois quatre fois plus haut que celui

des témoins ; il est formé de cellules à divers stades d’activité (cf. Chap. I). Les mitoses sont très nom¬

breuses (fig. 34-36). Les vaisseaux sanguins sont plus nombreux et très larges; Us prennent la forme

triangulaire caractéristique (fig. 35).

Lorsque nous avons sacrifié les Anguilles au cours de leur évolution sexuelle, nous avons cons¬

taté que les signes d’hyperactivité n’apparaissent, dans le C.U.B., que lorsque le taux de calcium san¬

guin est très augmenté. Le C.U.B. de l’Anguille A (cf. tableau n° 4) a l’aspect d’une glande au repos,

alors que chez les Anguilles B et C, l’organe présente des signes d’hyperactivité qui sont encore plus

marqués dans le C.U.B. de l’Anguille D (fig. 37-38) dont la calcémie est la plus élevée.

4. Discussion.

Chez les Anguilles mûres, l’étude du tissu osseux vertébral a montré que celui-ci était le siège

d’une forte résorption (LOPEZ, 1973). L’ostéolyse ostéocytaire est importante dès le début de l’évolu¬

tion sexuelle expérimentale (Anguille A, tableau n° 4), alors que la résorption ostéoclastique ne se

manifeste que plus tard, lorsque le rapport gonosomatique est déjà très élevé (Anguille B, tableau n° 4).

Cette étude du dérèglement du métabolisme calcique qui se produit chez l’Anguille, lors de l’évo¬

lution sexuelle provoquée expérimentalement, nous conduit à penser que l’augmentation du taux de

calcium sanguin étant concommitante de l’apparition des ostéoclastes, l’hypercalcémie est bien due

à cette forme de résorption osseuse. C’est lorsque la calcémie croît sensiblement que le C.U.B. est

activé.

Chez le Congre femelle mature, la calcitonine endogène, produite par le C.U.B. hyperactif, inhibe,

pro-parte, la résorption ; chez les Anguilles femelles mûries expérimentalement, cette résorption aug¬

mente considérablement jusqu’à la ponte, entraînant une très forte hypercalcémie. L’activité, pourtant

importante du C.U.B., ne parvient pas à juguler la déminéralisation.

B. Ablation des corpuscules de Stannius chez l’Anguille.

1. Introduction.

Les corpuscules de Stannius sont des glandes endocrines (BOBIN, 1949) originales des Téléostéens

et des Holostéens ; ils jouent un rôle dans la régulation de l’équilibre hydrominéral chez les Téléos¬

téens (RASQUIN, 1956; OLIVEREAU, 1961-63-64; FONTAINE et LOPEZ, 1965; LELOUP-HATEY, 1964 a et

b). Ces glandes interviennent, en particulier, dans l’homéostasie calcique chez les Poissons (FONTAINE,

1964) : leur ablation chez l’Anguille maintenue en eau du robinet, entraîne une forte augmentation de

la calcémie. FONTAINE, en 1967, a montré que cette hypercalcémie qui est sensible deux semaines après

l’opération, maximale au bout d’un mois, régresse ensuite. Elle est, de plus, dépendante de la teneur

en calcium du milieu extérieur. Si les animaux sont maintenus en eau déminéralisée, la teneur en cal¬

cium et phosphate sanguins ne varie pas, ce qui montre que les corpuscules de Stannius jouent un rôle

dans les échanges de calcium avec le milieu extérieur. CHESTER-JONES et al. (1967) pensent que ces

glandes agissent au niveau du rein et BUTLER (1969) émet l’hypothèse d’une déminéralisation du tissu

osseux.

Nous avons voulu savoir si l’hypercalcémie entraînée par l’ablation des corpuscules de Stannius

et dont le mécanisme est sans doute différent de celui mis en jeu au cours de la maturation sexuelle,

provoquait aussi un changement d’activité du C.U.B.

2. Protocole expérimental.

Un lot de 7 Anguilles argentées mâles subissent l’ablation des corpuscules de Stannius (suivant

le protocole mis au point par LELOUP-HATEY, 1964 b).

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEV1LLE

Un deuxième lot de 8 animaux sont opérés-témoins, c’est-à-dire qu’ils sont soumis au même pro¬

tocole opératoire, mais les glandes sont laissées en place.

Tous les animaux sont maintenus en eau du robinet (concentration en Ca ++ 80 mg/1 environ). Le

sang et le C.U.B. sont prélevés au sacrifice, cinq semaines après l’opération.

3. Résultats.

La calcémie moyenne des animaux privés de corpuscules de Stannius est de 273,3 ± 22,6 mg/1,

alors que celle des Anguilles opérées témoins est de 119,4 ± 6,3 mg/1. Le C.U.B. des animaux opérés

témoins présente la structure typique d’une glande au repos : épithélium bas formé de petites cellules

à noyau basophile et d’un cytoplasme peu abondant. Chez les Anguilles stanniectomisées, la glande est

stimulée : les cellules, hypertrophiées, contiennent de nombreuses granulations et ont un noyau volu¬

mineux et clair (fig. 39). Nous observons tous les critères d’activité déjà décrits.

4. Conclusions et discussions.

Ces résultats confirment le fait que le C.U.B. est stimulé par une hypercalcémie.

La surcharge en calcium sérique ne provient pas, dans ce cas, du tissu osseux. En effet, l’étude

de l’os des Anguilles privées de corpuscules de Stannius a montré (LOPEZ, 1973) une importante réduc¬

tion de la résorption ostéoclastique chez ces animaux, par rapport aux témoins, contrairement à ce que

pensait BUTLER (1969). La suppression de ces glandes inhibant la résorption, on aurait pu penser que,

lorsqu’elles sont présentes, elles la favorisent. Il n’en est rien puisque la réinjection d’extraits de cor¬

puscules de Stannius à des animaux stanniectomisés ne provoque pas l’apparition, dans l’os, d’une

résorption ostéoclastique.

Après ablation des corpuscules de Stannius, on peut donc supposer que l’arrêt de la résorption

ostéoclastique est dû à l’effet de calcitonine endogène, sécrétée par le C.U.B. stimulé. De même, le

retour à la normale de la calcémie de ces animaux, quelques semaines après l’opération, est probable¬

ment dû à l’action de la CT endogène.

A la lumière de résultats récents sur l’effet de la CT synthétique de Saumon au niveau du flux

de calcium branchial (Chap. III) nous pouvons émettre l’hypothèse d’une action de cette hormone sur

l’épithélium branchial, en réduisant l’entrée des ions calcium à ce niveau.

C. Effet d'un métabolite de la vitamine D, le 1-25 dihydroxycholécalciférol sur le métabo¬

lisme CALCIQUE CHEZ L’ANGUILLE.

1. Introduction.

Le principe antirachitique contenu dans l’huile de foie de Poisson est le cholécalciférol ou vita¬

mine D 3 . La vitamine D, découverte au début du siècle (MELLAMBY, 1919; Mac COLLUM, 1921) est

formée au niveau de la peau par action des rayons lumineux ultra-violet, sur le 7 déhydrocholestérol.

Depuis quelques années seulement, l’on sait que le cholécalciférol n’agit pas directement : il

subit une première hydroxylation dans le foie pour donner le 25-hydroxycholécalciférol (25 OH D 3 )

(BLUNT et al., 1968), qui est lui-même hydroxylé une seconde fois au niveau du rein pour donner la

forme la plus active de la vitamine : le 1-25 dihydroxycholécalciférol [1-25 (OH) 2 D 3 ] (FRASER and

KODICEK, 1970).

Le foie des Poissons est très riche en vitamine D 3 , et on l’utilise depuis presque 200 ans pour

soigner le rachitisme. Pourtant, le rôle de la vitamine D 3 n’a pratiquement pas été étudié, dans ce

groupe. Dernièrement, HENRY et NORMAN (1975) ont mis en évidence la 1-hydroxylase dans le rein de

nombreuses espèces de Téléostéens, et HAY et WATSON (1976) ont montré l’existence d’une protéine

plasmatique de transport du 25 OH D 3 chez les Poissons osseux.

De plus, il est maintenant certain (HlLLYARD et al., résultats inédits) que le 25 OH D 3 existe sous

forme circulante, chez l’Anguille. On peut donc penser que le 1-25 (OH) 2 D 3 existe aussi puisque le

substrat et l’enzyme sont présents.

Source : MMHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS 31

Nous avons voulu savoir si le métabolite actif de la vitamine D chez les Vertébrés supérieurs

avait une action sur le métabolisme du calcium, chez les Poissons.

2. Protocole expérimental'.

Des Anguilles jaunes de poids compris entre 180 et 240 g sont réparties en quatre lots de 10 ani-

a) Les Anguilles témoins reçoivent deux injections intrapéritonéales de solvant (éthanol) à 0 h. et

48 h.

b) Les Anguilles du second groupe reçoivent au total 12,5 nmol de 1-25 (OH) 2 D 3 , en deux injec¬

tions intrapéritonéales à 0 h. et 48 h.

c) Les Anguilles du troisième groupe reçoivent au total 12,5 nmol de 24S-25 (OH) 2 D 3 , en

deux injections intrapéritonéales à 0 h. et 48 h.

d) Les Anguilles du quatrième groupe reçoivent au total 12,5 nmol de 24R-25 (OH) 2 D 3 , en

deux injections intrapéritonéales à 0 h. et 48 h.

Tous les animaux sont sacrifiés 72 h. après la première injection.

Le sang, le C.U.B., les corpuscules de Stannius et les échantillons d’os vertébral sont prélevés

aussitôt.

TABLEAU n° 5. — Effet des métabolites de la Vitamine D 3 sur le taux de phosphate inorganique du

plasma chez l’Anguille.

Pi mmol 1"’

2.2

• Les 1-25, 24R-25 et 24S-25 dihydn

12.5 nmol 12.5 nmol 12.5 nmol

1.25 24S.25 24R, 25

ycholécalciférol ont été fournis par le Laboratoire Hoffman la Rochf. Inc, Nutley, New-

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

3. Résultats.

a) au niveau du sang.

Chez les Anguilles traitées au 1-25 (OH) 2 D 3 , on constate une augmentation du taux plasmatique

de phosphate inorganique (tableau n° 5), mais aucune modification du calcium sanguin (Mac INTYRE

and al., 1976).

b) au niveau du C.U.B.

Le corps ultimobranchial des Anguilles traitées au 1-25 (0H) 2 D 3 montre une forte activité :

hyperplasie glandulaire, réseau de capillaires sanguins important. Les cellules glandulaires, hypertro¬

phiées, contiennent de gros noyaux clairs (fig. 40).

c) au niveau du tissu osseux.

Les Téléostéens ont un os cellulaire formé d’une trame organique calcifiée (appelée substance

intercellulaire) et de types cellulaires qui sont les mêmes que ceux caractérisant l’os des Vertébrés

supérieurs : les « cellules bordantes », les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes (LOPEZ, 1973).

Les ostéoblastes, situés à la surface de l’os, synthétisent la trame organique et contribuent à sa calci¬

fication ; ils participent aussi à l’apposition ; les « cellules bordantes » sont des cellules indifférenciées,

qui n’interviennent pas dans l’apposition.

Les ostéocytes, dérivant des ostéoblastes, sont dispersés dans tout le tissu osseux. Ils ont une

double fonction : anabolisante et catabolisante. Cette dernière est appelée résorption ostéocytaire.

Les ostéoclastes, situés, comme les ostéoblastes, à la surface du tissu osseux, ont pour rôle de

détruire l’os : c’est la résorption ostéoclastique. Un troisième mode de résorption existe chez les

Téléostéens : la déminéralisation diffuse de la substance intercellulaire. Le remaniement osseux est

le résultat, principalement, du jeu de l’apposition ostéoblastique et de la résorption ostéoclastique.

C’est un remaniement de surface.

Contrairement à l’os des Mammifères, celui des Poissons Téléostéens n’est jamais organisé en

systèmes de Havers.

Aux processus de remaniement que nous venons de décrire, s’ajoute le remodelage dû aux

ostéocytes.

Le traitement au 1-25 (OH) 2 D 3 provoque, dans l’os vertébral de l’Anguille, un fort catabolisme.

On y trouve les trois modes de déminéralisation rencontrés habituellement chez les Poissons : ostéo-

clasie, ostéolyse ostéocytaire et diminution du degré de minéralisation de la substance intercellulaire

(LOPEZ et al., 1976) (tableau n° 6).

TABLEAU n° 6. — Effet de la 1-25 (OH) 2 D 3 sur le catabolisme osseux chez l’Anguille.

Ostéoclasie

Ostéolyse

ostéocytaire

Degré de

minéralisation

g/cm 3

Témoins

10,60 + 0,84*(10)

4,07 + 0,23

(10)

1,40 + 0,01

(10)

1-25 D 3

5,12 + 0,07

(10)

1,22 + 0,01

(10)

Signification

H.S.

H. S.

Moyenne + erreur standard de la movenne : ( ) nombre d'animaux.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

4. Conclusions.

Ces résultats montrent que le métabolite actif de la vitamine D 3 chez les Mammifères, le

1-25 (OH) 2 D 3 , est aussi très actif chez l’Anguille. Par contre le 24-25 (OH) 2 D 3 ' (autre métabolite

rénal de la vitamine D 3 ) n’a aucun effet.

Chez les Mammifères, les données concernant l’action de la 1-25 (OH) 2 D 3 sur l’os sont contra¬

dictoires. Certains auteurs (RAISZ et al., 1972 ; REYNOLDS et al., 1973) montrent un effet positif « in vitro »

de ce métabolite sur la résorption osseuse, alors que TEITELBAUM (1976) obtient, après traitement au

1-25 (OH) 2 D 3 , des preuves histologiques d’amélioration de certaines maladies osseuses dues à une sti¬

mulation de l’activité ostéoblastique.

Chez les Poissons Téléostéens que nous avons étudiés, le 1-25 (OH) 2 D 3 provoque au niveau

osseux une augmentation de la résorption et de la déminéralisation.

Pourtant, au niveau sanguin, seul le taux de phosphate inorganique est accru. Le manque d’effet

du 1-25 (OH) 2 D 3 sur le taux de calcium sanguin est probablement dû à une excrétion de cet ion au

niveau branchial ou rénal. L’activation du C.U.B. à la suite d’un traitement à la vitamine D a déjà été

décrite chez les Batraciens (ROBERTSON, 1967-1968 a et b) et chez de nombreux Mammifères (FRANKEL

and YASUMURA, 1971; KAMEDA, 1970; MELANDER et al. 1971a et b). On sait aussi que la calcitonine

exogène est capable de réduire ou de prévenir l’hypercalcémie induite par la vitamine D (GUDMUNSON

et al., 1966 ; MlLHAUD et JOB, 1966 ; MlTTLEMAN et al., 1967). Chez les Poissons, le traitement à la

vitamine D provoque une stimulation du C.U.B. et on peut penser que la calcitonine endogène prévient

l’hypercalcémie, et ceci sans agir sur l’os puisque la résorption osseuse est importante.

CONCLUSIONS ET DISCUSSION

Les résultats exposés dans ce chapitre montrent que l’élévation de la calcémie, chez certains

Poissons Téléostéens, entraîne une stimulation du C.U.B., de la même façon que les cellules C de la

thyroïde de Mammifères répondent à une hypercalcémie (PEARSE, 1966 b).

L’hyperactivité du C.U.B. apparaît chez l’Anguille mâle au cours d’une élévation du taux de cal¬

cium sanguin induite par l’ablation des corpuscules de Stannius, ainsi que chez l’Anguille femelle et le

Congre femelle, dans deux cas de maturation sexuelle (la première expérimentale, la seconde naturelle)

provoquant des hypercalcémies.

PANG (1971) conteste le fait que, chez les Poissons, des fluctuations de la calcémie influencent

l’activité du C.U.B. ; commentant nos résultats chez l’Anguille femelle mûre, cet auteur suppose que

l’hyperactivité du C.U.B. est due à l’action des hormones hypophysaires contenues dans l’extrait d’hy-

pophvse de Carpe injecté. Il n’en est rien car, d’une part des résultats similaires sont obtenus chez le

Congre femelle naturellement mature, n’ayant subi aucun traitement et dont la calcémie est élevée par

rapport à celle des Congres femelles non évolués sexuellement, et d’autre part, nous avons montré que

chez l’Anguille femelle recevant des injections d’extraits hypophysaires, l’hyperactivité glandulaire n’ap¬

paraît qu’a la fin du traitement, au moment où le taux de calcium sanguin augmente.

L’ensemble de ces résultats indique que l’hypercalcémie, quelle qu’en soit l’origine, entraîne une

stimulation du C.U.B. chez les Poissons Téléostéens.

Ces résultats sont d’ailleurs en accord avec ceux de DACKE et al. (1971) qui observent une aug¬

mentation du taux de calcitonine plasmatique chez les Poissons après injection de calcium, ainsi qu’avec

ceux de WATTS et al. (1975) montrant que cette hormone est particulièrement abondante chez le Sau¬

mon femelle au moment de la reproduction lorsque la calcémie est élevée.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

CHAPITRE III

EFFET DE CALCITONINES EXOGÈNES

SUR LE MÉTABOLISME CALCIQUE

CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

INTRODUCTION

Dans le chapitre précédent, nous avons montré que l’activité du C.U.B. était en relation étroite

avec les fluctuations de la calcémie, et que par conséquent, la calcitonine (CT) jouait très vraisembla¬

blement un rôle dans la régulation du métabolisme calcique chez les Téléostéens étudiés. D’ailleurs,

nous savons que cette hormone tend, chez les Poissons (LOPEZ, 1973) comme cela a été montré chez

les Mammifères (MlLHAUD et al., 1965), à freiner le catabolisme osseux.

L’action de la calcitonine exogène sur la régulation du métabolisme calcique est difficile à démon¬

trer chez les Poissons car, comme nous le verrons, la calcémie, dans ce groupe, ne suffit pas à donner

une image exacte de l’ensemble du métabolisme calcique. Les résultats des expériences menées par

divers auteurs pour prouver l’effet de cette hormone dans ce groupe de Vertébrés inférieurs, sont très

contradictoires car, en général, seule la calcémie a été étudiée. La CT n’a aucun effet chez les Elas-

mobranches (Poissons cartilagineux). Un extrait de C.U.B. de Requin ( Squalus acanthias) n’affecte pas

le taux de calcium sanguin de ce même animal (URIST, 1963). De même, la CT porcine ne provoque

pas de changements des taux de calcium et de phosphate sanguins chez le Requin (LOUW et al., 1969).

Enfin COPP et al. (1970) ne peuvent mettre en évidence l’action de la CT de Saumon sur la calcémie

de l’Elasmobranche : Squalus suckleyi. Pourtant, ces Poissons ont un C.U.B. contenant de la CT

(COPP et al., 1967) dont 1’activité hypocalcémiante a été démontrée chez les Vertébrés supérieurs

(URIST, 1967 ; COPP and PARKES, 1968).

Chez les Poissons osseux, des résultats positifs montrant l’action hypocalcémiante de la CT mam-

malienne sur le Poisson Chat (LOUW et al., 1967) et sur l’Anguille européenne (CHAN et al., 1968) ont

été obtenus. Par contre, PANG and PlCKFORD (1967) n’observent aucun effet de la CT sur Fundulus

heteroclitus.

COPP (1969), se basant sur ces résultats, suggère que le manque de réponse chez Fundulus était

peut-être dû au fait que cette espèce avait un os acellulaire.

Pourtant, des résultats différents peuvent être obtenus sur un même Téléostéen, selon les condi¬

tions de l’expérience.

PANG et GRIFFITH (dans PANG 1971) mettent en évidence une hypocalcémie et une hyperphos¬

phatémie chez des Anguilles (Anguilla rostrata) maintenues en eau douce, traitées à la CT de Saumon.

Le même traitement hormonal n’a pas d’effet chez les mêmes animaux adaptés à l’eau de mer.

De même, chez les Mammifères, la calcitonine n’a aucun effet chez des Rats soumis à un régime

riche en calcium, alors qu’elle abaisse le taux de calcium sanguin chez des Rats rendus hypercalcé¬

miques par un traitement à la vitamine D ou à la parathormone (cf. HIRSCH and MUNSON, 1969). La

thyroxine (T 4 ) en augmentant le catabolisme osseux, potentialise l’action hypocalcémiante de la CT

(MlLHAUD et al., 1967 ; MOURA, 1970). Nous avons recherché l’action de deux calcitonines (CT de Porc

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

et CT synthétique de Saumon) sur des Poissons Téléostéens dont le métabolisme calcique est préala¬

blement perturbé, ainsi que sur des Téléostéens pris dans leurs conditions physiologiques normales.

L’effet de cette hormone a été étudié sur différents paramètres du métabolisme calcique : cal¬

cémie, activité du C.U.B., remaniement osseux et aussi sur les échangés de calcium au niveau des

branchies.

I - EFFET DE CALCITONINES EXOGÈNES SUR LA CALCÉMIE,

L’ACTIVITÉ DU C.U.B. ET DU TISSU OSSEUX,

CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

A. ACTION DE LA CT PORCINE SUR DES TRUITES.

1. Introduction.

Chez la Truite, la perturbation du métabolisme calcique (déminéralisation osseuse et diminution

de la calcémie) provoquée par un séjour prolongé en eau privée de calcium est très accentuée par l’ad¬

jonction de thyroxine (T 4 ) à ce milieu (CHARTIER-BARADUC, résultats inédits).

Nous avons comparé l’action de la CT porcine chez des animaux maintenus soit dans les condi¬

tions qui viennent d’être décrites, soit dans les conditions normales.

2. Protocole expérimental.

Des Truites arc-en-ciel de poids compris entre 20 et 30 g, sont réparties en deux groupes. Les

animaux du premier groupe sont maintenus en eau du robinet (t : 12 a 13° C), non courante (Ca=

80 mg/1). Ce groupe est divisé en deux lots : les animaux du lot A reçoivent tous les deux jours une

injection intrapéritonéale de solvant (acétate de sodium : 0,1 ml à pH 4,6), et les animaux du lot B, une

injection intrapéritonéale de CT porcine* à la dose de 50 mU MRC** dans 0,1 ml du solvant précité.

Les Truites du second groupe sont maintenues en eau privée de calcium (t : 12 à 13° C) et addi¬

tionnée de T 4 à la concentration de 2 mg/1. Ce groupe est divisé en deux lots C et D, ces animaux

subissent respectivement les mêmes traitements que ceux des groupes A et B. Ce traitement s’étend

sur trois semaines. Le sang, le C.U.B. et les échantillons d’os vertébral sont prélevés au sacrifice.

3. Résultats.

Une chute de la calcémie est observée chez les Truites maintenues en eau sans calcium, addi¬

tionnée de T 4 . Le traitement à la CT, par contre, n’a aucun effet sur le taux de calcium sanguin, que

les Truites se trouvent en eau du robinet ou en eau sans Ca + T 4 .

L’étude du tissu osseux montre des changements importants : le traitement « eau privée de

Ca + T 4 » provoque une nette déminéralisation (tableau n° 7).

L’effet de la CT au niveau osseux est lui-même net puisque le degré de minéralisation de l’os

des Truites, abaissé par le traitement déminéralisant, retrouve après action de la CT, la valeur qu’il

avait chez les Truites maintenues en eau du robinet (lot D). Chez les animaux maintenus en eau du

robinet, la CT n’a aucun effet au niveau du tissu osseux.

L’étude du C.U.B. nous montre un organe au repos, aussi bien chez les Truites traitées à la T 4

en eau sans calcium que chez celles ayant reçu des injections de CT.

^ Nous remercions M. le Professeur Milhaud qui a bien voulu nous fournir la CT porcine.

MRC. L activité biologique de la CT est exprimée en unités définies par le « Medical Research Council » (MRC). 1 mg de CT

porcine pure contient approximativement 200 unités MRC.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

TABLEAU n° 7. — Effet de la CT porcine sur le degré de minéralisation de l’os après un traitement

déminéralisant chez la Truite.

Degré de

minéralisation

g/cm 3

Solvant

Signification

Truites en

eau du robinet

1,372 + 0,019

» ®

(5) 1,356+0,350

(5)

A » B N. S

Truites en

eau sans Ca

+ T 4

1,08 4 + 0,038

(5) v 1,398 +0,023

(5)

C ■*—> D H. S

Signification

A *«- *■ C

H. S A

> D N. S

' Moyenne + erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d’animaux.

4. Discussion et Conclusions.

Une grave perturbation du métabolisme calcique est provoquée chez la Truite par le séjour en

eau privée de calcium; cette déminéralisation est nettement plus importante si on ajoute de la T 4

(CHARTIER-BARADUC, résultats inédits). Nous montrons ici qu’il y a dans ces conditions à la fois baisse

importante du taux de calcium dans le sang et fuite du calcium du squelette. Ceci peut s’expliquer par

le fait que tout apport calcique exogène notable étant supprimé, le squelette semble être, à ce moment,

l’un des principaux pourvoyeurs de calcium. La thyroïde semble jouer un rôle non négligeable ; il a été

montré que la triiodothyronine (T 3 ) et la thyroxine (T 4 ) entraînaient, chez la Truite, une chute de la

calcémie et du calcium musculaire (CHARTIER-BARADUC, 1968) et que la TSH (PANG, 1969) provoquait

une hypocalcémie chez Fundulus heteroclitus. En dépit des résultats négatifs obtenus sur la calcémie,

chez la Truite, la CT agit très nettement au niveau osseux, elle empêche une forte déminéralisation.

Ce résultat est à rapprocher de certaines observations faites chez les Mammifères, chez lesquels un

traitement de longue durée à la CT, sur des animaux soumis à un régime pauvre en calcium, peut pré¬

venir une atrophie osseuse chez le Rat et le Chat (FUJITA et al., 1968) ou bien chez le Chien provoquer

une fixation accrue de 45 Ca dans l’os (CANCEDDA et ANGIOI, 1969). Chez les animaux soumis à un trai¬

tement déminéralisant, qu’ils soient ou non injectés de CT, le C.U.B. apparaît comme une glande au

repos ; ce résultat est sans doute lié au fait que la calcémie est alors peu élevée et souligne l’impor¬

tance de l’hypercalcémie dans la stimulation.

B. ACTION DE LA CT SYNTHÉTIQUE DE SAUMON SUR DES ANGUILLES MAINTENUES EN EAU DE MER.

1. Introduction.

L’activité hypocalcémiante des calcitonines ultimobranchiales (en particulier celles de Poissons)

a été démontrée chez les Vertébrés supérieurs (URIST, 1967 ; COPP et PAREES, 1968).

O’DOR et al. (1969) ont montré que la CT de Saumon du Pacifique est 25 à 50 fois plus active.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

chez le Rat, que la CT mammalienne. Une des CT de Saumon a été synthétisée ; ses propriétés sont

similaires à celles de l’hormone naturelle (GUTTMANN et al, 1970) et c’est ce produit que nous avons

utilisé ici.

2. Protocole expérimental.

Des Anguilles femelles argentées, de poids compris entre 400 et 600 g, sont progressivement

adaptées à l’eau de mer et y sont maintenues pendant toute la durée de l’expérience.

5 animaux reçoivent des injections intrapéritonéales de CT synthétique de Saumon", trois fois

par semaine pendant 7 semaines (à raison de 3 mU MRC par g de poids, d’hormone dissoute dans

un solvant de composition suivante : gélatine à 2%o dans du sérum physiologique à 8%o).

En vue de suivre les variations de la calcémie, le sang est prélevé par ponction cardiaque avant

le traitement à la CT, puis trois semaines et huit semaines après le début des injections. Au cours de

la 10 e semaine, les Anguilles sont sacrifiées. Le sang, le C.U.B. et des fragments d’os vertébral sont

prélevés aussitôt.

6 animaux reçoivent des injections intrapéritonéales de solvant trois fois par semaine pendant

7 semaines. Sacrifiés dans les mêmes temps, ils serviront de témoins pour l’étude du C.U.B. et de l’os.

3. Résultats.

a) au niveau du sang.

Les injections de CT provoquent au bout de trois semaines une légère, mais significative, baisse

du taux de calcium sanguin (tableau n° 8).

Dès la fin du traitement, la calcémie remonte, puis revient à un taux comparable à celui du début

de l’expérience (PEIGNOUX-DEVILLE et al., 1975).

TABLEAU n° 8. — Action de la CT synthétique de Saumon sur la calcémie (mg/1) de l’Anguille main¬

tenue en eau de mer.

Temps

0 3e semaine 8e sera. 10e sem.

Traitement

VTnrnu, un:>:/>////>7!7\

Anguilles O

argentées

94,4 (5) * 85,6 91,2 114,0

± 1,3 + 3,0 + 6,0 + 4,2

Signification

Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

" CT : calcitonine.

b) au niveau du C.U.B.

On rencontre dans 1 épithélium du C.U.B. des Anguilles du groupe témoin, maintenues en eau

de mer, deux stades cellulaires : des cellules sécrétrices, contenant un noyau basophile et des cellules

en dégénérescence bordant le pôle apical de l’épithélium (fig. 41). Les cellules sécrétrices n’ont ni

La CT synthétique de Saumon nous a été aimablement fournie par les Laboratoires Sandoz.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

l’aspect, ni la taille des cellules similaires en phase de déplétion rencontrées dans le C.U.B. supposé

actif des Anguilles hypercalcémiques. On peut penser qu’elles sont en phase d’élaboration ou de stockage.

Chez les animaux qui ont subi un traitement de longue durée à la CT et qui ont été sacrifiés quand

la calcémie était redevenue normale, le C.U.B. montre une nette atrophie : l’épithélium est réduit à une

seule couche de cellules sécrétrices (fig. 42) dont le cytoplasme est réduit. Le réseau de capillaires san¬

guins est inexistant. La glande semble complètement inactivée (PEICNOUX-DEVILLE et al., 1975).

c) au niveau osseux.

Dans cette expérience, le traitement à la CT n’a pas affecté la résorption (ni ostéoclastique, ni

ostéolytique). Par contre, la CT accroît, dans de nettes proportions, le degré de minéralisation de l’os,

ainsi que l’apposition ostéoblastique (tableau n° 9) (LOPEZ et al., 1976 a).

TABLEAU n° 9. — Action de la CT sur le métabolisme osseux chez l’Anguille Ç argentée maintenue en

eau de mer.

Ostéoclasie

Ostéolyse

ostéocytaire

Degré de

minéralisation

g/cra 3

Apposition

ostéo¬

blastique

Anguilles

témoins

13 ’ 78 * (6)

+ 0,50

4 ' 53 (6)

+ 0,19

X ’ 17 (6)

+ 0,05

4 ' 20 (6)

± 0,14

Anguilles Q

argentées +

traitées à la CT

pendant

7 semaines

12 ’ 02 (5)

+ 0,77

4, 30 (5)

+ 0,16

X ’ 46 (5)

+ 0,02

13 ’ 14 (5)

+ 0,22

Signification

N. S

N, S

H. S

’ Movenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d’animaux.

4. Conclusions.

Nos résultats montrent une action très nette de la CT synthétique de Saumon au niveau des

divers paramètres du métabolisme calcique étudiés : il y a une baisse de la calcémie et une importante

stimulation de l’anabolisme osseux (apposition ostéoblastique — minéralisation de la substance inter-

cellulaire). De plus, nous observons une atrophie du C.U.B.

Certaines de ces observations contredisent celles de PANG (1971) qui ne constate aucune varia¬

tion de la calcémie chez Anguilla rostrata adaptée à l’eau de mer et traitée à la CT synthétique de

Saumon.

La différence entre les résultats obtenus, dans ces deux cas, est peut-être due au fait que les

animaux ne sont pas au départ dans le même état physiologique. Il est à noter aussi que PANG ne con¬

sidère que la calcémie comme critère d’action de la CT. Or, nous avons constaté aussi que, dans cer¬

tains cas, la CT n’a aucune action sur le taux de calcium sanguin, par exemple chez la Truite (Chap. III,

I, A), mais un effet sur l’os.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

L’atrophie spectaculaire du C.U.B. cjue nous observons chez les Anguilles traitées a la CT, bien

que les animaux aient été sacrifiés deux semaines après la fin du traitement a la CT, et que leur cal¬

cémie pourtant remonte, peut s’expliquer par un phénomène de « feed-back ».

C. Action de la CT synthétique de Saumon sur des anguilles dont l’évolution sexuelle est

PROVOQUÉE PAR DES INJECTIONS D’EXTRAITS HYPOPHYSAIRES DE CARPE.

1. Introduction.

Nous avons montré (Chap. II, II, A) que chez l’Anguille, l’évolution sexuelle provoquée par des

injections d’extraits hypophysaires de Carpe induisait une élévation de la calcémie, une stimulation du

C.U.B. et un fort catabolisme osseux.

Ceci laissait présager une sensibilité accrue à la CT si l’on se réfère à nos résultats préliminaires

obtenus chez la Truite et aux observations faites chez les Mammifères (cf. HIRSCH et MUNSON, 1969).

TABLEAU n° 10. — Action de la CT synthétique de Saumon sur la calcémie (mg/1) d’Anguilles évoluées

sexuellement. (CT administrée en même temps que l’extrait hypophysaire de Carpe).

Temps

- 2 mois 0 1 mois 2 mois (ponte)

Traitements

E.H.C.**

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ __ Z

Anguilles Q

argentées +

témoins

128,0 (4) 129,5

+ 2,8* + 3,0

Anguilles 0

argentées*

161,2 (4) 215,0 546,0

+7,2 +51,9 +99,2

Traitements

E.H.C.

Q' -p.***

Anguilles Q

argentées*

120,0 (4) 191,7 516,2

± 11,3 + 14,3 + 16,9

Moyenne + erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

E.H.C. = extrait hypophysaire de Carpe.

CT = calcitonine.

2. Traitement à la CT synthétique de Saumon pendant l'évolution ovarienne.

a) Protocole expérimental.

4 Anguilles femelles argentées sont maintenues en eau de mer et reçoivent des injections de sol¬

vant pendant toute la durée de l’expérience.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

8 Anguilles femelles argentées de poids compris entre 400 et 600 g sont maintenues en eau de

mer et traitées de façon à provoquer l’évolution sexuelle : elles reçoivent deux injections intrapérito¬

néales par semaine d’extrait hypophysaire de Carpe (1 mg/100 g de poids). Au bout de deux mois de

ce traitement, elles sont divisées en deux groupes :

— le premier groupe (4 animaux) continue à subir le traitement provoquant l’évolution sexuelle

(extrait hypophysaire de Carpe). Il sert de témoin ;

— le second groupe (4 animaux) en plus du traitement aux extraits hypophysaires de Carpe, reçoit

des injections journalières intrapéritonéales de CT synthétique de Saumon, à raison de 3 mU MRC/g

de poids d’hormone dissoute dans du solvant (43 injections). Le sang est prélevé par ponctions car¬

diaques en début d’expérience, et au bout de trois mois de traitement. Au moment de la ponte, c’est-

à-dire en moyenne 4 mois après le début des injections d’hypophyse de Carpe, les animaux sont sacri¬

fiés et le sang, lë C.U.B. et les échantillons osseux sont prélevés. Le rapport gonosomatique (RGS) est

calculé :

Anguilles argentées : 1<RGS<2

Anguilles matures : 25<RGS<50

TABLEAU n° 11. — Action de la CT synthétique de Saumon sur le métabolisme osseux chez l’Anguille

évoluée sexuellement.

Ostéoclasie Ostéolyse . |? eg ^ é d ®

a a J minéralisation

% % g/cm3

Anguilles 0

argentées 4-

13,45 (4) 4,80 (4) 1,25 <4)

+ 0,66* + 0,38 + 0,03

Anguilles 0

argentées traftées

à l'hypophyse de

Carpe

46,52 (4) 42,02 (4) 0,98 (4)

+ 5,Ï9 + 0,76 + 0,02

Anguilles 0

argentées traitées

à l'hypophyse de

Carpe et à la CT'

27,87 (4) 13,17 (4) 1,18 {4)

+ 2,38 + 1,15 + 0,02

Signification

1 <—> 2 1 1 -*—2 ) 1 *-* 2 ( H . s

1 -*—» 3 H. S 1 3 [ H.S 2 *-* 3 ]

2 *-> 3 1 2 *—>• 3 ) 1 *-*■ 3 ( N - s

" Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d’animaux.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLK

b) Résultats.

L’hypercalcémie constatée lors du traitement des Anguilles femelles aux extraits hypophysaires

de Carpe n’est pas modifiée par les injections de CT synthétique de Saumon (tableau n° 10).

D’ailleurs l’hyperactivité du C.U.B., constatée après le traitement provoquant la maturation

sexuelle, persiste chez les Anguilles qui reçoivent de la CT, en même temps que les extraits hypophy¬

saires de Carpe. L’épithélium de la glande est hyperplasique, formé de cellules hypertrophiées et dégra¬

nulées (fig. 43).

Nous avons vu (Chap. II, II, A) que l’os vertébral des Anguilles femelles matures présente, par

rapport à celui des Anguilles immatures, une stimulation considérable de la résorption ostéoclastique

(tableau n° 11). Chez les animaux recevant en même temps les traitements à l’hypophyse de Carpe et

à la CT, les surfaces en résorption, bien que nettement réduites par rapport à celles de l’os des Anguilles

traitées à l’hypophyse de Carpe, sont encore plus importantes que chez les témoins. Il en est de même

dans le cas du pourcentage d’ostéolyse ostéocytaire (tableau n° 11) (LOPEZ et DEVILLE, 1973).

Par contre, la diminution du degré de minéralisation constatée après le traitement à l’hypophyse

de Carpe n’est plus observée après administration de CT.

TABLEAU n° 12. — Traitement préventif à la calcitonine. Absence d’effet sur la calcémie au cours du

développement sexuel provoqué.

Temps

0 3e sem. 8e sem. 9e sem. Il Ponte

Traitements

E.H.C.**"

n:::::::::: - :::.:.:-:.:.:.:.:

Anguilles <J)

argentées

117,5 (?) 109,1 148,8 575,4

+ 2,8* +1,6 +8,2 + 155,1

Traitements

CT *** E.H.C.'

mn.ULTuir:nnairu.innin\ Cil" 1111=:: _ :i "il I ZZ3

Anguilles (j)

argentées

tf -

111,6 (4) 96,6 142,7 723,5

+ !> 6 ± 2,6 + 5 f o + 221,2

- - - Il -

Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

E.H.C. : extrait hypophysaire de Carpe.

"• CT : calcitonine.

3. Traitement préventif à la CT synthétique de Saumon avant l'évolution sexuelle provoquée par des

extraits hypophysaires de Carpe.

a) Protocole expérimental.

Des Anguilles femelles argentées de poids compris entre 400 et 600 g sont adaptées à l’eau de

mer où elles sont maintenues pendant toute la durée de l’expérience.

- Un premier groupe (7 animaux) est traité selon le protocole déjà décrit (Chap. II, n. A) afin

de provoquer l’évolution sexuelle jusqu’à la ponte.

- Un second groupe (4 animaux) reçoit des injections intrapéritonéales de CT synthétique de

Saumon trois fois par semaine pendant 7 semaines (3 mU MRC/g de poids). Ensuite ces animaux

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

subissent le traitement à l’hypophyse de Carpe (même protocole que le groupe 1), jusqu’à la ponte.

Des ponctions cardiaques sont pratiquées au début et en cours d’expérience, en vue de déter¬

miner la calcémie. Tous les animaux sont sacrifiés au moment de la ponte.

b) Résultats.

Le traitement préalable à la calcitonine synthétique de Saumon ne prévient pas l’hypercalcémie

induite par les injections d’extraits hypophysaires de Carpe (tableau n° 12). Le C.U.B. est d’ailleurs

très stimulé (fig. 44). Pourtant, au niveau du tissu osseux, la CT, dans cette expérience, a un effet très

net : elle inhibe la résorption ostéoclastique et ostéolytique ostéocytaire induite par le traitement à

l’hypophyse de Carpe (tableau n° 13). Toutefois, on ne retrouve pas les valeurs observées chez les

Anguilles témoins argentées non évoluées sexuellement (tableau n° 11). Le traitement préalable à la

CT, dans ces conditions, prévient totalement la déminéralisation de la substance intercellulaire

(tableaux n° 13 et 11).

TABLEAU n° 13. — Action préventive de la CT sur le métabolisme osseux d'Anguilles évoluées sexuelle¬

ment.

Ostéoclasie

Ostéolyse

Degré de

minéralisation

g/cm 3

Anguilles Q

à RGS ** *

moyen de 35

47,40

± 1,17*

(7)

4 °, 01 (7)

+ 0,32

0,98 (?)

+ 0,01

Anguilles 0

à RGS +

moyen de 35

traitées préven¬

tivement à la CT

23,12

+ 0,98

(4)

4, 0 5 (4)

+ 0,17

'■ 31 (4)

+ 0,03

Signification

H.S

H. S

* Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d’animaux.

RGS = rapport gonosomatique.

4. Conclusions et discussion.

Dans ce chapitre, les résultats apportés par les traitements à la CT synthétique de Saumon à

différents stades de l’évolution sexuelle provoquée par injections d’extraits hypophysaires de Carpe chez

l’Anguille, confirment et précisent l’action de l’hormone ultimobranchiale, chez les Poissons.

Lorsque la CT est administrée avant ou en même temps que l’extrait hypophysaire de Carpe,

elle est impuissante à juguler l’hypercalcémie, bien qu’elle réduise en partie le catabolisme osseux

(résorption ostéoclastique et ostéolyse ostéocytaire), qui reste cependant suffisant pour expliquer un

taux de calcium sanguin élevé. La stimulation de la résorption, chez l’Anguille femelle évoluée sexuelle¬

ment, est supposée être en grande partie d’origine œstrogénique (LOPEZ, 1973). On peut penser que

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

l’action de la CT, ainsi que cela a été montré chez les Mammifères (SORENSEN and HlNDBERG, 1971;

CURIE and BLACK, 1972) est inhibée par l’effet des œstrogènes. Que la CT soit injectée préalablement

ou bien pendant le traitement à l’hypophyse de Carpe, elle empêche la déminéralisation diffuse de la

substance intercellulaire. De plus, injectée à des Anguilles femelles argentees, elle augmente notable¬

ment le degré de minéralisation ainsi que l’apposition ostéoblastique ; des observations similaires de

l’effet de la CT sur la minéralisation osseuse ont été faites chez les Oiseaux (COPP et al., cf. BELAN¬

GER, 1971) et chez l’homme (BAUD et al., 1970).

II - ACTION DE LA CT SUR LE TRANSPORT DE CALCIUM

AU NIVEAU DES BRANCHIES

1. Introduction.

Dans la première partie de ce chapitre, nous avons mis en évidence le fait que la calcitonine,

qu’elle soit d’origine mammalienne ou pisciaire, jouait un rôle important dans la régulation du méta¬

bolisme calcique, chez l’Anguille et la Truite, et que dans certains cas cette hormone était hypocal-

cémiante. Le squelette des Poissons participe au contrôle de l’homéostasie calcique (LOPEZ, 1973) mais

pour l’ensemble de l’interprétation de la régulation du métabolisme phosphocalcique dans ce groupe,

nous devons tenir compte d’échanges importants se faisant au niveau des branchies, organes interve¬

nant de façon primordiale dans la régulation osmotique et ionique. FONTAINE et al. (1972) ont montré

que l’ablation des corpuscules de Stannius entraînait des modifications du flux net de calcium au niveau

des branchies. Nous avons cherché à savoir si les branchies n’étaient pas aussi des organes cibles pour

la CT.

2. Mesure des flux de calcium sur des branchies isolées d'Anguille ‘.

a) Protocole expérimental.

L’expérience a été pratiquée sur des Anguilles argentées femelles immatures d’un poids moyen

de 450 g.

Les mesures de flux de calcium ont été réalisées sur une préparation d’arc branchial isolé et

perfusé, technique mise au point récemment par MlLET et MARTELLY (en préparation). Cette méthode

consiste à perfuser avec du liquide de Ringer (composition du Ringer, voir Matériel et Méthodes) une

branchie isolée.

Sur une première préparation, pour la mesure du flux d’entrée (fe), un indicateur radioactif 46 Ca

est introduit dans le compartiment externe dans lequel baigne la branchie et est recueilli à la sortie de

la branchie ; la mesure du 46 Ca dans le perfusât permet de calculer le fe de calcium au niveau bran¬

chial. Sur une autre préparation, l’indicateur radioactif 45 Ca est ajouté au liquide de perfusion et

recueilli dans le compartiment externe où sa mesure permet de calculer le flux sortant (fs) de calcium.

L’expérience est réalisée dans de l’eau, bullée par un mélange 95 % 0 2 ; 5 % C0 2 , à témpérature cons¬

tante (12°C) et dont la concentration en calcium est d’environ 80 mg/1.

Une etude approfondie de la vascularisation branchiale a permis de réaliser la préparation uti¬

lisée lors de cette expérience. Le débit de perfusion a été calculé après mesure du débit sanguin d’un

arc branchial, in situ. Six arcs d’un même animal sont prélevés : trois pour la mesure du flux d’entrée,

les trois autres pour celle du flux de sortie.

Les mesures ont été faites sur 18 arcs branchiaux (9 fe et 9 fs).

Les flux de base sont déterminés pendant les 35 premières minutes de perfusion. La calcitonine

(calcitonine synthétique de Saumon) à raison de 20 ng par ml de Ringer est ensuite perfusée pendant

le reste de l’expérience, soit 1 h. (fig. 45). Cette concentration a été choisie d’après le taux circulant

de cette hormone chez le Saumon (WATTS et al., 1975). En fait, d’après une publication récente, le

’ Travail effectué en collaboration avec C. MlLET et E. Martelly-Bacot.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

cpm cumulé*

FlC. 45. - Effet Je I. perfa.ion d. dota™ .ur !.. d, C. du, !.. et,, bmhi.ux d’*n«idll..

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

taux de CT circulante chez l’Anguille est plus faible (1,5 ng/ml) (ORIMO et al., 1976). La figure 45

donne un exemple des courbes types obtenues au cours d’une expérience. Les flux de calcium exprimes

en flEq/h/kg d’animal sont calculés à partir de la pente de la droite expérimentale représentant 1 ac¬

croissement de la radioactivité mesurée en fonction du temps (fig. 45). Cette quantité de radioactivité

est convertie en quantité équivalente de Ca stable en utilisant les formules suivantes :

„ „ „ c.p.m/min. X 60 X 10®

Flux dentree IlEq/hAg = ,U eu x polt l s corp . x 20

. „ „ „ c.p.m/min. X 60 X 10®

Flux de sortie HEq/h/kg - ^ ^ x po|Js mrp ^

b) Résultats.

La CT provoque une diminution faible, mais significative du flux d’entrée de calcium à travers

la branchie et une augmentation importante du flux de sortie (tableau n° 14).

TABLEAU n° 14. — Action de la CT sur les flux branchiaux de calcium de l’Anguille Ç argentée.

Flux d'entrée

pEq/h/kg

Flux de sortie

pEq/h/kg

Flux basal

0,0168 + 0,0016*(8)

13,86 + 3,39 (9)

Flux modifié

0,0101 + 0,0014 (8)

20,40 + 3,70 (9)

Signification**

H. S

Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

Test employé = test t par paires de variables (Ostle, 1963).

Notons que les valeurs des flux branchiaux de calcium obtenues par la méthode des branchies

isolées (tableau n° 14) sont approximativement 10 fois inférieures à celles calculées par la méthode

précédemment employée, de perfusion sur tête isolée d’Anguille (Anguilla anguilla L.) (MlLET et al.,

1975). De même, SHITTLEUORTH (1972) note que la méthode des branchies isolées appliquée à l’étude

des flux de sodium et de chlorure chez Anguilla diffenbachii , donne des résultats quantitatifs 6 à 10 fois

inférieurs à ceux obtenus par MAETZ (1971) chez Anguilla anguilla sur l’animal entier.

CONCLUSIONS ET DISCUSSION

Chez les Mammifères, 1 injection de CT est suivie d’une rapide chute de calcium plasmatique,

ainsi que du phosphore (HIRSCH et al., 1964). MlLHAUD et al. (1965) furent les premiers, grâce à des

données cinétiques, à montrer l’action inhibitrice de la calcitonine sur la résorption osseuse. Ces résul¬

tats furent confirmés par FRIEDMAN and RaISZ (1965) et GAILLARD (1966) travaillant sur des cultures

de tissus, ainsi que par FOSTER et al. (1966) qui constatèrent des différences dans le nombre des ostéo¬

clastes du tissu osseux. Chez les Vertébrés inférieurs, l’effet hypocalcémiant de la calcitonine étant

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

difficile à mettre en évidence, de nombreux auteurs ont suggéré que cette hormone avait sans doute

des fonctions différentes de celles observées chez les Mammifères.

On sait maintenant que chez les Poissons Téléostéens, elle agit sur l’os : en inhibant la résorp¬

tion lorsque le catabolisme osseux est très augmenté (LOPEZ et DEVILLE, 1973 ; LOPEZ, 1973) et en

accroissant la minéralisation (LOPEZ et al., 1976 a). L’action de la calcitonine au niveau osseux est

aussi connue chez les Amphibiens (ROBERTSON, 1970) et chez les Oiseaux (BELANGER, 1969). Signalons

que l’une des différences existant entre l’os des Mammifères et celui des Poissons est la non organisa¬

tion en système de Havers.

Chez les Mammifères, la dynamique du remodelage osseux de surface peut être expliquée par le

système du B.M.U. (Basic Multicellular Unit) conçu par FROST (1973). Pensant que la résorption et

l’apposition étaient deux phénomènes intimement liés, dans le temps et dans l’espace, cet auteur a

défini une imité morphologique et fonctionnelle du tissu osseux : le B.M.U. À un instant donné se pro¬

duit une activation (endocrinienne ou mécanique) qui provoque une résorption ostéoclastique qui sera

suivie d’une apposition ostéoblastique. L’activité de chaque B.M.U. se traduit en terme de quantités

d’os résorbé et d’os formé. Le bilan tissulaire osseux diffère selon 1’ » enveloppe » squelettique où il

se trouve. FROST distingue trois « enveloppes » : l’enveloppe sous périostée, l’enveloppe Haversienne

qui représente la paroi des canaux de Havers et l’enveloppe endostéale.

Si l’on applique ce système aux Poissons, l’enveloppe Haversienne n’existant pas et l’enveloppe

endostéale étant très réduite, le remodelage osseux ne se fait pratiquement qu’au niveau de l’enveloppe

périostique, c’est-à-dire à la surface de l’os.

De plus, le remodelage qui se fait au niveau de la lacune ostéocytaire est vraisemblablement

moins important chez les Poissons, étant donné que chez ceux-ci le tissu osseux est moins riche en

ostéocytes : chez une Anguille adulte, on dénombre 380 ostéocytes/mm 2 (LOPEZ, 1973) alors que chez

l’Homme, chez qui le nombre d’ostéocytes par unité de surface décroît avec l’âge, on trouve 750 ostéo¬

cytes/mm 2 (homme de 43 ans KNESE et KNOPP, 1961) et 555 ostéocytes/mm 2 (homme de 60 ans BOI-

VIN et BAUD, communication personnelle). Ces deux constatations nous confirment dans le fait que, chez

les Poissons, le remaniement osseux résultant des phénomènes de résorption et d’apposition est moins

important que chez les Mammifères, en raison du fait que les surfaces sont réduites. Par contre, les

processus de minéralisation et déminéralisation diffuses de la substance intercellulaire sont très impor¬

tants dans ce groupe, ainsi que cela a été confirmé par FENWICK (1974).

L’effet de la CT sur le rein, chez l’homme, est controversé ; une diminution de l’excrétion uri¬

naire a été signalée (MlLHAUD and JOB, 1966) tandis que, chez certains patients, BARTTER et al. (1969)

observent une augmentation de la calciurie.

Chez les Amphibiens, ROBERTSON (1969) suggère que la CT a pour rôle d’inhiber la sortie de

calcium du rein et CHAN (1972) arrive aux mêmes conclusions en ce qui concerne les Poissons. Chez

ces derniers, le rein a été très peu étudié en tant qu’organe cible de la calcitonine ; de même, l’action

de cette hormone sur le transport de calcium intestinal n’est pas connue.

D’après les résultats que nous venons d’exposer, il apparaît que le transport de calcium à tra¬

vers l’épithélium branchial des Poissons Téléostéens, dont le rôle dans la régulation ionique est très

important, est régulé par la calcitonine. En eau douce, la branchie assure l’absorption d’électrolvtes

(essentiellement le sodium et le chlore) grâce à un processus de transport actif. En eau de mer, il y a

excrétion active des électrolytes par les branchies (MAETZ et al., 1964). La fonction branchiale, au sein

du métabolisme du calcium, a été peu étudiée. Il semble que chez l’Anguille en eau du robinet, la bran¬

chie excrète du calcium, puisque le flux net de cet ion est négatif (MlLET et al., 1975). Après ablation

des corpuscules de Stannius, le flux net devient nul ou positif.

Les résultats obtenus, montrant que les branchies sont un organe cible pour la calcitonine,

apportent une preuve supplémentaire de l’importance de celles-ci dans la régulation ionique. En rédui¬

sant le flux d’entrée de calcium et en augmentant le flux de sortie de cet ion, la calcitonine agit en

tendant à abaisser le taux de calcium sanguin.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

CHAPITRE IV

EFFET DE L’ABLATION DU CORPS ULTIMOBRANCHIAL

SUR LE MÉTABOLISME CALCIQUE DE L’ANGUILLE

INTRODUCTION

Nous avons vu, dans le chapitre précédent, que la CT exogène n’agit pas toujours sur chacun des

paramètres témoignant de l’homéostasie calcique.

Alors que chez les Mammifères, la suppression des cellules sécrétrices de CT est impossible

puisqu’elles sont disséminées dans la thyroïde, chez les Poissons, ainsi que chez les Amphibiens, les

Reptiles et certains Oiseaux d’ailleurs, l’individualisation du C.U.B. rend cette ablation possible. On

dispose donc chez ces derniers animaux d’un moyen supplémentaire de préciser le rôle physiologique

du C.U.B. et de la calcitonine.

L’effet de l’ablation du corps ultimobranchial a été étudié chez les Amphibiens (ROBERTSON,

1969 a et b), les Oiseaux (COPP, 1972) et aussi chez les Poissons. CHAN (1970) obtient, chez Anguilla

japonica, une faible mais significative augmentation du taux de calcium sanguin. FENWICK (1975) après

ultimobranchialectomie partielle de Carassius auratus n’obtient pas de variation de la calcémie lorsque

les Poissons sont maintenus en eau douce ; lorsque les animaux sont adaptés à un milieu composé d’eau

du robinet contenant 30% d’eau de mer, l’hypercalcémie observée par cet auteur est accrue après ulti¬

mobranchialectomie. Notre expérimentation a été faite dans le but de connaître l’effet de la suppression

de la CT endogène sur le taux de Ca sanguin, sur l’os et les échanges de Ca à travers les branchies.

I - MISE AU POINT DE L’OPÉRATION

L’ultimobranchialectomie est pratiquée par cautérisation d’après la méthode de CHAN (1972) ;

celle-ci a été améliorée de façon à ce que l’opération se déroule sans aucune hémorragie. L’animal

est anesthésié au MS 222 (3 g pour 7 litres d’eau). Une incision (1,5 cm à 2 cm) est pratiquée ventra-

lement entre les deux nageoires pectorales. Le cœur est repoussé sur le côté et le tube digestif est

incisé sur quelques millimètres. Un thermocautère courbe est introduit dans le tube digestif pour cau¬

tériser la région constituée par du tissu conjonctif, contenant le C.U.B. Le schéma (fig. 46) montre

que nous ne provoquons aucun dommage aux organes vitaux voisins du C.U.B.

Les bords de la plaie ayant été rapprochés et cousus, l’animal est placé dans un aquarium en

eau courante aérée (Ca = 80 mg/1). Nous n’avons jamais constaté de mortalité après cette opération.

La cicatrisation est très rapide.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

diaphragme

Fie. 46. — Diagramme montrant la localisation du corps ultimobranchial (C.U.B.) chez l’anguille et la méthode de cautérisation employée

pour l'ultimobranchialectomie.

II - EFFET DE L’ULTIMOBRANCHIALECTOMIE SUR DIFFÉRENTS PARAMÈTRES

DU MÉTABOLISME CALCIQUE CHEZ L’ANGUILLE

A. Effet de l’ultimobranchialectomie sur le taux de calcium sanguin et le métabolisme

OSSEUX CHEZ L’ANGUILLE.

1. Protocole expérimental.

L’expérience a été pratiquée sur des Anguilles femelles argentées de poids compris entre 170 et

280 g, maintenues en eau du robinet. Deux jours avant l’opération, environ 0,5 ml de sang est collecté

par ponction cardiaque, en vue de mesurer les calcémies de départ. Les Anguilles sont divisées en

deux groupes :

— le premier groupe (21 animaux) est celui des opérés-témoins : ceux-ci subissent le protocole

opératoire décrit précédemment (Chap. IV, i) sauf la cautérisation ;

— le second groupe est constitué de 39 animaux qui sont ultimobranchialectomisés selon le mode

opératoire décrit ci-dessus (fig. 46).

Les animaux (du premier et du second groupe) sont sacrifiés de 1 semaine à 6 semaines après

l’opération. Le sang est recueilli au moment du sacrifice. La région cautérisée est prélevée et un con¬

trôle histologique est effectué pour s’assurer que le corps ultimobranchial a bien été détruit. Un échan¬

tillon d’os vertébral est prélevé sur chaque animal.

2. Modifications observées.

a) au niveau du sang.

Chez les Anguilles ultimobranchialectomisées, on observe une augmentation du taux de calcium

sanguin par rapport aux valeurs initiales. Cette hypercalcémie atteint un maximum (augmentation de

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

25%) 2 semaines après l’opération, puis diminue et retrouve une valeur normale 5 semaines après

l’opération (fig. 47). Chez les animaux opérés témoins, les variations du taux de calcium sanguin

n’excèdent pas 10%, c’est-à-dire les variations individuelles trouvées normalement chez les Anguilles.

élévation de la calcémie en°/ des valeurs initiales

b) au niveau du tissu osseux.

Les modifications qui apparaissent au niveau osseux sont observées une semaine après ultimo-

branchialectomie et persistent 2, 3 ou 5 semaines après. Il n’y a aucune modification du catabolisme

osseux après suppression du C.U.B. Le pourcentage des surfaces en résorption ostéoclastique, ainsi

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

que celui de l’ostéolyse ostéocytaire est inchangé (tableau n° 15). Par contre, on observe alors une

nette diminution du degré de minéralisation de la matrice organique de l’os (tableau n° 15). De plus,

l’apposition ostéoblastique est pratiquement inexistante : l’os des Anguilles ultimobranchialectomisées

montre des ostéoblastes réduits en taille et en nombre. Ils ne sont plus disposés régulièrement le long

de la surface osseuse comme chez les témoins (LOPEZ et al., 1976 a et b).

TABLEAU n° 15. — Effet de l’ultimobranchialectomie sur le métabolisme osseux chez l’Anguille.

Ostéoclasie

_ , Apposition

Ostéolyse ost £ oblastique

% %

Degré de

minéralisation

g/cm 3

Anguilles 0

argentées*

opérées témoins

13 ' 27 (9)

+ 0,36*

3,86

+ 0,14

(9)

4, 8 1

+ 0,13

(9)

1 ’ 08 (9)

+ 0,02

Anguilles 0

argentées +

ultimobranchia¬

lectomisées

13, 88 (10)

+ 0,16

4,05

+ 0,05

(10)

0,13

± 0,01

(10)

°’ 91 (10)

+ 0,02

Signification

N.S

N. S

H. S

H, S

Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre d'animaux.

3. Conclusions et discussion.

L’augmentation du taux de calcium sanguin observée chez les Anguilles, après ultimobranchia-

lectomie, peut être expliquée, du moins pendant les deux premières semaines, par l’effet de la sup¬

pression de la glande sur le métabolisme osseux : déminéralisation de la matrice organique et inhibi¬

tion de l’apposition ostéoblastique. Ceci n’exclut pas un effet éventuel à d’autres niveaux, le rein par

exemple (CHAN, 1972).

L’hypercalcémie est régulée dès la quatrième semaine après l’opération. Il est probable que ce

retour rapide à une calcémie normale est dû à l’action des corpuscules de Stannius. En effet, ces

glandes qui ont une action hypocalcémiante chez les Téléostéens (FONTAINE, 1964) se montrent très

actives pendant les semaines qui suivent l’ultimobranchialectomie (LOPEZ et al., 1976 a).

^ Contrairement aux résultats de ROBERTSON (1969 a) sur Rana pipiens, nous n’observons pas

d augmentation du nombre des ostéoclastes, ni de la résorption ostéocytaire. Cette différence peut

être en rapport avec le fait que, chez les Poissons, nous n’avons montré un effet sur le catabolisme

osseux que lorsque celui-ci était très accentué.

Après suppression de la CT endogène, nous obtenons les modifications inverses de celles obser¬

vées apres injection de cette hormone (Chap. III, § I, B) aussi bien sur la calcémie que sur l’os.

B. Effet de l’ultimobranchialectomie sur les échanges de calcium au niveau des branchies

CHEZ L’ANGUILLE.

1. Protocole expérimental.

Les mesures de flux branchiaux de calcium ont été faites in vitro sur 26 arcs isolés d’Anguilles

ultimobranchialectomisées depuis une semaine (opération effectuée selon le protocole décrit au début

Source : MNHN, Paris

CORPS ULT1MOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

de ce chapitre) et sur 18 arcs branchiaux d’animaux opérés-témoins (ayant subi l’opération sans destruc¬

tion de la glande).

La technique d’évaluation des flux de calcium à travers les branchies a été exposée en détail au

Chapitre III (§ II, 2). Les flux de base sont déterminés pendant les 35 premières minutes de perfusion.

2. Modifications observées.

Une semaine après ultimobranchialectomie, le flux basal d’entrée de calcium au niveau branchial

est inférieur à celui des témoins. L’opération provoque une diminution faible non significative du flux

basal de sortie (tableau n° 16) (PEIGNOUX-DEVILLE et al., 1978).

TABLEAU n° 16. — Effet de l’ultimobranchialectomie sur les flux branchiaux de calcium chez l’Anguille.

Flux d'entrée

pEq/h/kg

Flux de sortie

yuEq/h/kg

Flux basaux

Anguille témoin

0,01 68 + 0,00 1 6* (8)

13,868 + 3,39 (9)

Flux basaux

Anguille ultirao-

branchialectomisée

0,00725 + 0,0009 (10)

11,540 + 1,617 (12)

Signification **

H.S

N. S

Moyenne + erreur standard de la m

Test employé = test « t » par pair

«venue ; ( ) nombre de détermination,

s de variables (Ostle, 1963).

C. Effet de l’ultimobranchialectomie sur la réponse des branchies à la calcitonine in vitro.

1. Protocole expérimental.

Pour comparer l’action, in vitro, de la calcémie sur les animaux témoins ou privés de CT endo¬

gène, nous avons poursuivi la perfusion de branchie décrite précédemment (B) en ajoutant au perfusât,

35 minutes après le début de l’expérience (le flux de base étant établi), de la CT synthétique de Sau¬

mon (20 ng/ml).

Bien que les flux basaux et avec CT aient été mesurés chez les mêmes animaux, nous avons pré¬

senté d’abord, pour la clarté de l’exposé, les effets de l’ultimobranchialectomie (B) puis ceux de la

CT ajoutée dans le perfusât.

2. Modifications observées.

La calcitonine diminue le flux d’entrée de Ca et augmente le flux de sortie chez les animaux ulti-

mobranchialectomisés (tableau n° 17).

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

Tableau n° 17. - Action de la CT sur les flux branchiaux de calcium chez l’Anguille après ultimo-

branchialectomie.

Flux d'entrée Flux de sortie

pEq/h/kg fjEq/h/kg

Flux basaux

après ultimobran¬

chialectomie

0,00725 + 0,009* (10) 11,540 + 1,617 (12)

Flux basaux

après ultimobran¬

chialectomie et

addition in

vitro de CT

0,00539 + 0,00058 (10) 20,927 + 2,094 (12)

0 . . -. ». * *

Signification

H.S H.S

' Moyenne ± erreur standard de la moyenne ; ( ) nombre de déterminations.

" Test « t » par paires de variables (Ostle, 1963).

Les effets de l’hormone sont donc qualitativement similaires à ceux obtenus chez les témoins

(tableau n° 14). De plus, la suppression de l’hormone endogène modifie quantitativement la réponse de

la branchie à la CT in vitro.

En effet, le flux d’entrée qui était diminué de 39% (par rapport au flux basal) chez les témoins

ne l’est plus que de 29%; l’augmentation du flux de sortie par la CT qui était de 47% est de 81%

après ultimobranchialectomie. Exprimées en valeur absolue la diminution du flux d’entrée (de 0,0066 ±

0,001 pEq/h/kg à 0,0021 ± 0,005 pEq/h/kg) d’une part et l’augmentation du flux de sortie (de 6,53 ±

0,64 fiEq/h/kg à 9,39 ± 1,04 pEq/h/kg) d’autre part sont significatives (p<0,01 et 0,01<p4),05) (PEI-

CNOUX-DEVILLE et al., 1978).

3. Conclusions et discussion.

L’effet de l’ablation du corps ultimobranchial sur les flux de calcium branchiaux ne se manifeste

qu’au niveau du flux d’entrée et, d’une façon qui peut paraître contradictoire puisqu’elle le diminue.

Nous supposons qu’il s’agit là d’un effet indirect, médié par les corpuscules de Stannius. MlLET et al.

(1975) ont en effet montré qu une semaine après l’ablation des corpuscules de Stannius, le flux d’en¬

trée est augmenté par rapport à celui des témoins, alors que le flux de sortie est diminué. Une perfu¬

sion d’extrait de ces glandes diminue le flux d’entrée et augmente le flux de sortie (MlLET et al., en

préparation). La diminution du flux d’entrée constatée après ultimobranchialectomie serait due à une

sécrétion des corpuscules de Stannius qui sont, nous l’avons vu, particulièrement activés après abla¬

tion du C.U.B. (Chap. IV, § II, 3).

La suppression de la CT endogène modifie l’intensité des réponses de la branchie à la CT : elle

accroît l’action de cette hormone sur le flux de sortie et la diminue au niveau du flux d’entrée. Cette

dissociation des effets de la CT sur les flux de calcium suggère une relative indépendance des méca¬

nismes présidant aux transferts de l’ion calcium. Nous avons constaté au cours de nos expérimenta¬

tions que la modification provoquée par la CT sur le flux d’entrée branchial de divers animaux est

Source : MMHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

toujours proportionnelle du flux basal (MlLET et al., en préparation). Cette corrélation pourrait expli¬

quer le fait que la CT diminue davantage le flux d’entrée chez les animaux témoins que chez les ani¬

maux ultimobranchialectomisés, le flux d’entrée étant inférieur chez ces derniers.

CONCLUSIONS ET DISCUSSION

Jusqu’ici, nous avions émis l’hypothèse du rôle joué par le corps ultimobranchial d’après les

observations faites à la suite d’injections de calcitonine exogène. L’ultimobranchialectomie, qui nous

donne des résultats en accord avec les précédents, nous permet de confirmer cette hypothèse.

SASAYAMAet OGURO, dans un récent travail (1976) traitant de l’effet de l’ablation du corps ulti¬

mobranchial sur le taux de calcium du sérum et du liquide cœlomique chez un Anoure, concluent que

l’une des fonctions du corps ultimobranchial est de prévenir toute augmentation du taux de calcium

dans le milieu intérieur.

De même, chez les Poissons, le corps ultimobranchial, par l’intermédiaire de l’hormone qu’il

sécrète, la CT, contrôle le taux de calcium sanguin. Au niveau osseux, il stimule la production et

l’activité des ostéoblastes, il augmente le degré de minéralisation de la substance intercellulaire et,

dans certains cas, réduit l’ensemble du catabolisme calcique. Au niveau branchial, il accroît le flux net

de calcium (fn = fe — fs) qui est un flux négatif.

Selon Mac INTYRE (1970), la calcitonine pourrait agir au niveau de la pompe à calcium cellu¬

laire. En effet, sur des cultures de cellules rénales, elle bloque les sorties de calcium, augmentant ainsi

la concentration calcique intracellulaire (BORLE, 1969). Les travaux de MlLHAUD et al. (1965) montrant

que la CT supprime la sortie de calcium de l’os, sont en accord avec cette hypothèse. Par contre, pour

RASMUSSEN et PECHET (1974), la calcitonine activerait la pompe à calcium de la cellule osseuse, en

favorisant la sortie de cet ion.

Ces divergences au sujet du mécanisme d’action de l’hormone au niveau cellulaire sont peut-

être dues au fait que les différents auteurs cités ne travaillent pas sur les mêmes tissus. En ce qui

concerne notre travail, l’épithélium branchial étant formé de plusieurs types de cellules, on peut penser

que celles-ci ne réagissent pas toutes de la même façon à la calcitonine.

BORLE (1972) donne plus d’importance aux échanges de calcium qui se font à l’intérieur de la

cellule, c’est-à-dire entre cytoplasme et mitochondries. Cet auteur pense, mais sa thèse est contro¬

versée, qu’un changement dans le flux de sortie de calcium de la cellule pourrait être la conséquence,

plutôt que la cause, des fluctuations de l’accumulation du calcium dans le cytoplasme. Les hormones

et d’autres substances (comme l’AMPc) qui influencent le calcium cellulaire pourraient agir sur les

échanges de calcium entre cytoplasme et mitochondries, plutôt qu’affecter directement les flux d’entrée

et de sortie de calcium de la cellule. Ceci semble vrai, particulièrement pour l’effet de l’hormone

parathyroïdienne chez les Vertébrés supérieurs. Le transport d’un ion peut s’effectuer de trois façons

différentes : 1) passivement, c’est-à-dire selon la valeur du gradient électrochimique; 2) activement,

c’est-à-dire couplé au métabolisme cellulaire via un système transporteur utilisant de l’énergie et 3) par

échange-diffusion. Pour USSING (1947) qui a découvert ce phénomène dans le muscle, les hématies et

les mitochondries, tout se passe comme si l’ion traversait la membrane en combinaison avec une molé¬

cule transporteur et aucune énergie ne serait nécessaire.

COPELAND (1948) pense que dans la branchie, il peut exister une séparation spatiale entre

l’échange-diffusion et le transport actif responsable de l’excrétion du chlorure de sodium. Les cellules

épithéliales seraient le siège de l’échange-diffusion et les cellules à chlorure assureraient le transport

actif de sel.

Un travail récent effectué au laboratoire (CHARTIER et al., 1977) a montré que les cellules à

chlorure étaient plus nombreuses et très activées après ablation des corpuscules de Stannius, opéra¬

tion qui provoque une entrée accrue de calcium à travers les branchies (FONTAINE et al., 1972). Les

cellules à chlorure, qui pourraient jouer un rôle similaire à celui des cellules tubulaires du rein et

excréter des substances organiques et inorganiques (MOTAIS et GARCIA ROMEU, 1972) sont susceptibles

d’être le siège du transport actif de calcium.

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

CONCLUSIONS ET DISCUSSIONS GENERALES

En abordant l’étude de l’homéostasie calcique et en particulier du rôle du corps ultimobranchial

chez les Poissons Téléostéens, nous nous sommes posés de nombreuses questions dont la plus impor¬

tante était : cette glande endocrine joue-t-elle un rôle dans la régulation du métabolisme calcique et

de quelle façon? Les résultats que nous avons obtenus permettent d’y répondre.

Les caractères ultrastructuraux du C.U.B. de l’Anguille que nous avons mis en évidence, corres¬

pondent à ceux décrits par PEARSE comme étant typiques des cellules de la série des APUD, notam¬

ment la présence de microfilaments qui ont été signalés dans les cellules ultimobranchiales et les cel¬

lules C, dans toute la série des Vertébrés par plusieurs auteurs : chez le Rat par MATSUZAWA (1966),

chez les Oiseaux par WELSCH et al. (1969), chez les Amphibiens par COLEMAN (1970). Leur signification

n’est pas connue.

La mise en évidence du captage de DOPA et de la fluorescence qui s’ensuit apporte un argument

supplémentaire permettant de classer les cellules ultimobranchiales de Poissons dans la série des APUD.

Cependant, aucune observation ne nous permet, ctmme l’ont fait PEARSE et al. (1971), chez les Mam¬

mifères, d’en déduire que le C.U.B. des Vertébrés inférieurs dérive des crêtes neurales. Ceci n’a été

démontré, pour le moment, que chez les Oiseaux (LE DOUARIN et LE LIÈVRE, 1970).

Chez les Poissons, la question de l’origine embryologique des cellules à CT reste posée.

L’importance de la calcémie dans la régulation de l’activité du corps ultimobranchial ou des cel¬

lules C, était établie chez les Tétrapodes, du moins chez les Amphibiens (ROBERTSON, 1971), chez les

Oiseaux (URIST, 1967; COPP et al., 1968; CHAN A. S. et al., 1968-1969; ClPERA et al., 1970) et les

Mammifères (HIRSCH and MUNSON, 1969), mais cela n’avait jamais été prouvé chez les Poissons lorsque

nous avons commencé ce travail.

Nous avons montré que des hypercalcémies d’origine diverse entraînaient, chez les différentes

espèces étudiées, des changements morphologiques du corps ultimobranchial témoignant d’une activité

accrue. De plus, une surcharge calcique dans le régime alimentaire entraîne une stimulation du C.U.B.

chez les Scaridés. Ces résultats sont à rapprocher de ceux de DACKE et al. (1971) et de DEFTOS et al.

(1972) qui, respectivement, injectant du calcium et ajoutant cet ion au milieu extérieur, constatent une

augmentation du taux de CT dans le sang des Poissons. Récemment, ORIMO et al. (1976) ont montré

qu’une injection intrapéritonéale de Ca à une dose pharmacologique provoque une sécrétion accrue de

CT chez l’Anguille.

Nous supposions donc qu’il existe une relation entre l’hormone secrétée par le corps ultimobran¬

chial et le taux de calcium sanguin. Des résultats récents de dosage de calcitonine dans le plasma

(d’Anguilles témoins, traitées à l’hypophyse de Carpe et stanniectomisées) confirment cette hypothèse

(MAC INTYRE et al. résultats inédits). Il restait cependant à connaître les effecteurs de la CT chez les

Poissons.

Les expériences entreprises dans ce but ont inclus soit la suppression de la calcitonine endogène,

par ablation du corps ultimobranchial, soit l’injection d’hormones exogènes. Rappelons que celles-ci

étaient soit la calcitonine synthétique de Saumon, soit la calcitonine de Porc; les résultats positifs

observés alors montrent, notons-le, que ces hormones n’ont pas une spécificité zoologique d’action

stricte.

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEICNOUX-DEVILLE

Nous avons montré que la calcitonine agit :

1° sur l’os en réduisant le catabolisme osseux lorsque celui-ci est accentué, mais surtout en sti¬

mulant l’anabolisme. Cette hormone augmente le degré de minéralisation de la substance intercellu¬

laire et accentue l’apposition ostéoblastique. Ces effets vont dans le sens d’une réduction du taux de

calcium circulant. Il est probable que la CT règle les échanges de calcium intervenant entre les com¬

partiments intraosseux et extraosseux (LOPEZ, 1973). Ces échanges semblent particulièrement impor¬

tants dans la régulation de l’homéostasie calcique ainsi que nous l’avons souligné (LOPEZ et al., 1976 a)

et que le remarquait récemment FENW1CK (1974).

On peut penser que cette hormone agit au niveau de la limitante cellulaire.

2° sur l’épithélium branchial, en réduisant le flux d’entrée de calcium et surtout en augmentant

le flux de sortie de calcium, la calcitonine tend à réduire la calcémie.

De plus, nous avons mis en évidence que les effets de l’hormone sont qualitativement les mêmes,

que les Anguilles soient ou non privées de corps ultimobranchial. Cependant, la suppression de l’hor¬

mone endogène modifie quantitativement la réponse de la branchie à la calcitonine.

Si l’on compare ces résultats, acquis chez les Poissons, à ceux qui ont été établis chez les Mam¬

mifères sur le rôle de la calcitonine au niveau osseux (MlLHAUD et al., 1965) et au niveau rénal

(MlLHAUD and JOB, 1966 ; ARDAILLOU et al., 1967), on peut en conclure que cette hormone est hypo-

calcémiante dans les deux groupes extrêmes de la série des Vertébrés. Cependant, l’hypocalcémie

qu’elle provoque résulte d’actions de l’hormone sur des effecteurs divers.

Chez les Poissons, l’action anabolisante de la calcitonine au niveau osseux semble prépondérante,

alors que chez les Mammifères, cette hormone inhibe surtout le catabolisme osseux. Son action sur le

rein et l’intestin est encore controversée chez les Mammifères. Elle a été très peu étudiée chez les

Poissons (CHAN D.K.O. et al., 1968). Par contre, chez ces derniers, les branchies semblent être un

effecteur important.

Si l’on considère maintenant dans son ensemble le déterminisme endocrinien de l’homéostasie

calcique, il faut rappeler que d’autres différences, importantes, existent entre Poissons Téléostéens et

Mammifères. Tout d’abord les parathyroïdes n’existent vraisemblablement pas chez les premiers et les

effets hormonaux favorisant le catabolisme osseux sont nombreux, et certainement, au moins en partie,

sous contrôle hypophysaire (LOPEZ, 1973).

Les corpuscules de Stannius que l’on trouve chez les Holostéens et les Téléostéens sécrètent

un principe hypocalcémiant qui n’agit pas sur l’os, sinon par l’intermédiaire du corps ultimobranchial,

mais dont le principal effet a été démontré sur le transport de calcium au niveau des branchies (FON¬

TAINE et al., 1972 ; MlLET et al., 1975).

De plus, nous avons montré que le métabolite actif de la vitamine D, le 1-25 dihydroxycholécal-

ciférol (le 1-25 (OH) 2 D 3 ) stimule la résorption et la déminéralisation osseuses et provoque une acti¬

vation très nette du corps ultimobranchial. Peut-être sommes-nous en présence d’un facteur directe¬

ment antagoniste de la calcitonine chez les Poissons.

Il est intéressant de placer l’ensemble de ces résultats sur la régulation de l’homéostasie cal¬

cique chez les Poissons osseux dans un cadre plus général en envisageant l’évolution de cette fonction

chez les Vertébrés.

Les Agnathes, s’ils n’ont pas une véritable homéostasie calcique, présentent une certaine aptitude

à réguler leur taux de calcium sanguin puisque dans les deux groupes de Cyclostomes, chez les Myxi-

noïdes et les Petromyzonoïdes, on trouve une concentration en calcium sérique très différente de celle

du milieu extérieur (ÜRIST, 1963). Cependant, la Lamproie migratrice (Petromyzon marinus), au moment

de la maturation génitale, montre une diminution de ses capacités osmorégulatrices (FONTAINE, 1930;

GALLOWAY, 1933). Ce groupe de Vertébrés inférieurs ne possédant, du moins en tant que tels, ni C.U.B.,

ni corpuscules de Stannius, ni parathyroïdes, on peut se demander quel est le mécanisme endocrinien

qui règle leur relativement bonne régulation calcique. FONTAINE et LOPEZ (1977) émettent l’hypothèse

Source : MNHN, Paris

CORPS ULTIMOBRANCHIAL ET CALCITONINE CHEZ LES POISSONS TÉLÉOSTÉENS

d’une intervention de l’hypophyse. En effet, FONTAINE et VELUT (1976, cité dans FONTAINE et LOPEZ,

1977) obtiennent une élévation hautement significative de la calcémie des Poissons Chats (Ictalurus

mêlas) après injections d’extraits hypophysaires de Lamproie (Petromyzon marinus). De plus, les

Agnathes ne possédant pas de squelette osseux, mais un cartilage non calcifié, ils n’ont pas de réserves

phosphocalciques et on peut se demander d’où viennent les éléments nécessaires au maintien de leur

balance calcique? ÜRIST et VAN de PUTTE (1966) pensent que la concentration en phosphore et en

calcium du milieu intérieur dépend « en cycle ouvert » du milieu extérieur. On peut dire qu’une bonne

homéostasie calcique n’apparaît qu’à partir des Gnathostomes, c’est-à-dire des Poissons possédant un

corps ultimobranchial (tableau n° 1).

Les Gnathostomes les plus primitifs que sont les Chondrichthyens sont les premiers Vertébrés

à posséder un corps ultimobranchial, riche en calcitonine, hormone jusqu’ici considérée comme agis¬

sant essentiellement sur l’os. On explique la présence de cet organe chez les Élasmobranches par le

fait que les Chondrichthyens, dont ils font partie, ne seraient pas les ancêtres directs des Poissons

osseux (Osteichthyens), mais descendraient de formes relativement récentes possédant un squelette

osseux (MOY-THOMAS, 1939).

Puisque, comme nous l’avons montré au cours de ce travail, la calcitonine agit au niveau bran¬

chial, il est possible que cette hormone ait une action importante chez les Élasmobranches pour l’épi¬

thélium branchial, mais aussi peut-être sur le cartilage calcifié. Aucun travail n’existant sur le rôle du

C.U.B. dans le métabolisme phosphocalcique chez les Élasmobranches, ce sujet nous paraît être un

excellent domaine pour nos recherches futures.

Pour les Osteichthyens, l’os constitue une réserve importante de phosphate de calcium. C’est dans

ce groupe, à partir des Holostéens, Poissons d’eau douce, qu’apparaissent les corpuscules de Stannius

qui existent aussi chez les Téléostéens puis disparaissent. Leur ablation chez les Téléostéens entraîne,

nous l’avons vu, une forte hypercalcémie, à condition que le milieu extérieur soit riche en calcium (FON¬

TAINE, 1964-1967). Le principe hvpocalcémiant sécrété par ces glandes agit au niveau branchial (MlLET

et al., 1975) et, on peut le supposer, aussi au niveau intestinal et rénal, mais pas directement sur l’os

(LOPEZ, 1973). Nous avons montré que l’arrêt de la résorption ostéoclastique constatée après ablation

de ces glandes est dû à la calcitonine endogène secrétée par un C.U.B. hyperactif.

Les Téléostéens possèdent donc, en l’état actuel de nos connaissances, deux glandes hypocalcé-

miantes : les corpuscules de Stannius et le corps ultimobranchial qui agit, ainsi que nous l’avons mon¬

tré, au niveau de l’os et des branchies. Nous pensons que l’hypercalcémie consécutive à l’ablation de

l’une ou l’autre de ces glandes est régulée, plus ou moins rapidement, par la glande restante, à ce

moment hyperactive (LOPEZ et al., 1968; LOPEZ et al., 1976 a et b). C’est sans doute pour cette raison

que l’effet de la calcitonine sur le taux de calcium sanguin a toujours été si difficile à mettre en évidence

chez les Poissons Téléostéens.

Chez ces derniers, comme chez tous les Poissons, la glande parathyroïde n'a jamais pu être mise

en évidence. Les effets qui sont exercés par la parathormone chez les Mammifères sont-ils le fait

d’autres hormones chez les Poissons? L’hypophyse joue certainement un rôle dans le maintien de

l’homéostasie calcique, rôle antagoniste de celui des deux glandes précitées. En effet, l’hypophysectomie,

chez l’Anguille, entraîne une chute de la calcémie (FONTAINE, 1955) qui peut être corrigée par l’injec¬

tion d’extraits pituitaires (PANG et al., 1973). L’injection de ces mêmes extraits provoque une impor¬

tante hypercalcémie chez l’Anguille (FONTAINE et al., 1964). Signalons aussi que la prolactine mamma-

lienne tend à élever la calcémie chez l’Anguille (OLIVEREAU et LEMOINE, 1973). Énfin, nos résultats

récents indiquent que le 1-25 (OH) 2 D 3 est susceptible de jouer, de ce point de vue, un rôle physiolo¬

gique majeur.

Chez les Poissons Téléostéens, qui vivent le plus généralement dans des eaux riches en calcium,

le problème de la protection contre un trop gros apport calcique semble primordial : les corpuscules

de Stannius et le C.U.B. les protègent contre une entrée massive de cet ion par les branchies et le

C.U.B., dans certains cas, empêche la déminéralisation osseuse et favorise au contraire 1 anabolisme

osseux.

À la lumière de nos résultats concernant l’action du métabolisme actif de la vitamine D, le

1-25 (OH) 2 D 3 , qui, chez l’Anguille, augmente le taux de phosphate sanguin indépendamment du cal-

Source : MNHN, Paris

JACQUELINE PEIGNOUX-DEVILLE

cium, une hypothèse a été avancée : au Devonien, lorsque les premiers Vertébrés sont apparus, les

mers étant pauvres en phosphate, le problème, pour ce groupe, aurait été de se procurer cet ion ; on

peut supposer que la vitamine D qui favorise la déminéralisation osseuse, donc la libération du phos¬

phate de calcium (LOPEZ et al., 1976 a et b) a déjà joué un rôle important, à cette époque, dans le

métabolisme phosphocalcique (Mac INTYRE et al., 1976).

Il est remarquable de constater que c’est chez les Amphibiens, lorsque le passage de la vie aqua¬

tique à la vie terrestre se réalise, qu’apparaissent les parathyroïdes. Il est généralement supposé que

chez ces animaux, le besoin d’une protection contre une perte de calcium se faisant sentir, cet ion

n’étant plus apporté à l’organisme que par l’alimentation, une hormone pourvoyeuse de calcium était

nécessaire. La parathormone libère cet ion à partir du squelette. Chez les Tétrapodes, ce sont princi¬

palement deux hormones antagonistes : la calcitonine et la parathormone qui assurent le maintien de

la calcémie à une valeur stable.

Source : MNHN, Paris

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Source : MNHN, Paris