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Morphological and molecular criteria allow the identification of putative germ stem cells in a lophotrochozoan, the Pacific oyster Crassostrea gigas

11 mar 2019
Article à la Une
Lundi, Mars 11, 2019 - 13:30
Isabelle MOUAS

Cherif-Feildel M., Kellner K., Goux D., Elie N., Adeline B., Lelong C., Heude Berthelin C. Morphological and molecular criteria allow the identification of putative germ stem cells in a lophotrochozoan, the Pacific oyster Crassostrea gigas. Histochem Cell Biol. 2018 Oct 15. doi: 10.1007/s00418-018-1740-3

Peu de données sont disponibles chez les mollusques bivalves sur les cellules germinales souches (GSC) et leur microenvironnement ou niche germinale. Dans ce travail une approche en histologie quantitative a été développée pour identifier et caractériser les GSC potentielles chez l’huitre Crassostrea gigas. Sur la base de critères morphologiques des GSC combinés à une détection immunologique du marqueur vasa, une population de cellules germinales précoces, commune à 4 stades de gamétogenèse, chez le mâle et la femelle, a pu être identifiée dans la gonade. Deux types cellulaires distincts au sein de cette population commune ont ensuite été discriminés sur la base de la forme du noyau. Les GSC potentielles présentent un noyau irrégulier et forment 27% de la population de cellules germinales précoces. Les progéniteurs potentiels présentent un noyau rond et représentent 73% de la population de cellules germinales précoces. Une caractérisation des cellules sur une coupe virtuelle globale de gonade a permis de montrer que les deux types cellulaires, GSC et progéniteurs potentiels, sont répartis dans l’ensemble des tubules gonadiques de la gonade. Des éléments du microenvironnement de la GSC potentielle ont pu être décrits comme une cellule somatique associée très étroitement à la GSC immunomarquée par un anticorps anti-BMP2/4.

Contacts BOREA :
   Clothilde Heude Berthelin, clothilde.berthelin@unicaen.fr
   Kristell Kellner, kristell.kellner@unicaen.fr
   Christophe Lelong, christophe.lelong@unicaen.fr

Légendes des illustrations :

Figure 1. Détection en immunofluorescence de Oyvlg (vasa) dans les tubules gonadiques (GT) au cours des gamétogenèses mâle et la femelle chez l’huitre Crassostrea gigas.
Légende : a Contrôle négatif b Au stade de repos sexuel, quelques cellules germinales précoces (eGC), associées à des cellules somatiques(aSC, encart b), sont marquées par l’anticorps anti-Oyvlg antibody. Chez le mâle (c, e, g) et la femelle (d,f, h) la détection de Oyvlg est restreinte aux cellules germinales. Aux stades d’initiation des mitoses goniales (mâle Fig. 3c et femelle Fig. 3d), de développement de l’épithélium germinatif (mâle Fig. 3e et femelle Fig. 3f) et de maturité sexuelle (mâle Fig. 3g et femelle Fig. 3h), le marquage Oyvlg est observé des gonies jusqu’aux ovocytes précoces et spermatocytes. Spermatogonie (spg), spermatocyte (spc) spermatozoide (spz), ovogonie (oog) and ovocyte (oc). Barre d’échelle : 10µm (a, b, c, d, e, f, g, h) et 5µm (b encart). © Maëva Cherif Feildel.

Figure 2. Représentation graphique de l’approche en histologie quantitative.
Légende :  a La première étape de cette approche nous a permis d’estimer le volume moyen des noyaux de chque champ mesuré (75 champs mesurés par stade de gamétogenèse). La population commune à 4 stades de gamétogenèse (indiqués en noir, repos sexuel St0, initiation mitoses goniales mâles St1M, stade de développement de l’épithélium germinatif femelle St2F, maturité sexuelle femelle St3F) est représentée en pointillés. b La deuxième étape nous a permis de mesurer le diamètre le plus grand de chaque noyau d’intérêt aux 4 stades sélectionnés précédemment. En bas à gauche, diamètres nucléaires mesurés sur coupes colorées au Feulgen, en bas à droite, diamètres mesurés sur coupes immunologiques avec detection de Oyvlg (vasa). La population commune identifiée sur ces coupes est représentée en pointillés. Les lettres indiquent les differences significatives; le nombre de cellules mesurées est note (n). Encarts c (coloration Feulgen) et d (Oyvlg immunodétection): Aspect des cellules germinales précoces appartenant à la population commune. Bord du tubule (TW), cellule germinale précoce (eGC) et cellule somatique associéel (aSC). Barre d’échelle: 5µm (c et d). © Maëva Cherif Feildel

Figure 3. Localisation des niches germinales potentielles dans la gonade de  C. gigas.
Légende : a Détection immunologique de Oyvlg (vasa) sur l’ensemble d’une coupe transversale au stade de repos sexuel (Stade 0). b Focus sur l’aire gonadique. c and d Agrandissement (obj.100) et contrôle négatif de la région encadrée en pointillés en (b). Chaque cellule germinale précoce d’intérêt (diamètre nucléaire compris entre 4.06µm et 6.82µm) est encerclée sur cette coupe virtuelle. Les cercles rouges correspondent aux cellules germinales souches potentielles présentant un noyau rond (ratio d’élongation strictement supérieur à 0,8) et les cercles bleus aux progéniteurs potentiels présentant un noyau irrégulier (ratio d’élongation inférieur à 0,8) . GT: tubules gonadiques; TW: Bord du tubule; pGSC: cellule germinale souche potentielle; eGC: cellule germinale précoce. Barre d’échelle: 1mm (a), 0.1mm (b) and 10µm (c et d). © Maëva Cherif Feildel