Quantitative cytochemical studies on the relation of deoxyribonucleic acid of cells to various pathological conditions.

Resume Nous avons porte notre attention sur l'etude quantitative des acides desoxyribonucleiques, par la microspectrophotometrie sur reaction de Feulgen, dans des cellules anormales et dans des cellules placees dans des conditions pathologiques. Pour certains cas, nous avons egalement envisage d'autres constituants cellulaires, comme des proteines, en utilisant la meme technique mais sur reaction de Millon, ainsi que la microscopie en interference. Le present rapport concerne principalement le comportement quantitatif des ADN dans les quatre circonstances pathologiques suivantes: (1) le stress chirurgical, (2) les tumeurs, (3) l'infection a virus et (4) l'infertilite. Elles ont ete retenues parce que chacune d'elles met en cause des fonctions et systemes cellulaires differents; pour chacune d'elles aussi le comportement des ADN est different. (1) Des chiens ont ete gastrectomises et cholecystectomises; la quantite d'ADN a ete mesuree a l'echelle cellulaire dans le foie et la surrenale. Cette derniere est interessante a considerer car on sait le role qu'elle joue dans la reponse du sujet au stress; en outre, l'utilisation de la microspectrophotometrie est specialement favorable a l'etude de cette glande car ses differentes zones peuvent etre envisagees individuellement d'une cellule a l'autre, non seulement du point de vue cytochimique mais aussi du point de vue morphologique. L'etude de plus de 7000 cellules hepatiques et surrenaliennes de dix-sept chiens a revele que le contenu en ADN reste inchange au cours du stress. Cette stabilite des ADN est d'autant plus remarquable que, dans ces memes cellules, la tyrosine augmente. Le fait que ADN et tyrosine se comportent differemment au cours du stress chirurgical chez le chien concorde avec les resultats obtenus chez d'autres especes et dans d'autres tissus presentant des anomalies differentes. (2) Une vaste etude a ete entreprise, qui porte a la fois sur des tissus humains cancereux et sur des tissus humains normaux; pour ces derniers, en effet, peu de choses encore sont connues en ce qui concerne leurs ADN. Des mesures microspectrophotometriques ont ete faites sur pres de 10 000 cellules considerees individuellement dans septante et un tissus normaux et dans cinquante-deux tissus cancereux. Quelles que soient leur origine ou leur fonction metabolique, les cellules de tous les tissus normaux contiennent une quantite moyenne d'ADN semblable de l'une a l'autre, ce qui concorde avec d'autres observations, faites sur des tissus d'animaux. Dans les cellules de tumeurs ou de lesions precancereuses, au contraire, la quantite d'ADN est augmentee et les valeurs mesurees sont nettement plus dispersees. Ce fait ne peut cependant etre considere comme un critere specifique de la transformation cancereuse des cellules; il est explicable surtout par la croissance et l'activite mitotique elevees des tumeurs. Au contraire, puisque la plupart des tissus humains normaux ne montrent pratiquement pas de mitoses et ont, de ce fait, une quantite constante d'ADN, une augmentation de ces derniers et une dispersion plus grande des valeurs mesurees permettent de soupconner de la malignite sauf si, bien entendu, des phenomenes de regeneration sont attendus. Dans certains cas, en outre, les mesures quantitatives d'ADN permettent de faire la distinction, pour un meme organe, entre une tumeur maligne et une tumeur benigne. Ainsi, dans le cas de la prostate, les teneurs en ADN sont elevees s'il y a malignite, tandis qu'elles restent normales et constantes s'il s'agit d'une tumeur benigne. Cette difference est interessante a considerer car, dans les deux types de lesion, la taille des noyaux est augmentee, ainsi que les proteines intracellulaires; en outre, dans les deux cas egalement, des figures mitotiques sont rarement observees. Des tumeurs animales spontanees ou transplantees ont egalement ete etudiees. D'une maniere generale, il n'y a pas de difference essentielle dans le comportement des ADN entre les tumeurs humaines et les tumeurs animales. Cette similitude est interessante car les tumeurs que nous avons etudiees chez l'animal sont des tumeurs a origine virale connue. (3) Differents types de cellules infectees de virus contenant de l'ADN ont eteetudiees in situ chez l'hote ou cultivees in vitro. Les noyaux de pareilles cellules renferment des configurations bizarres de masses d'acide desoxyribonucleique ; parallelement, on observe une augmentation et une variabilite frappantes des teneurs en ADN. Cette reponse, presque specifique des cellules infectees de virus a ADN, est retrouvee quel que soit le type de cellule etudie (cellules humaines, cellules d'insectes, cellules normales ou cancereuses) et qu'il s'agisse de cellules cultivees in vitro ou in situ dans l'organisme. Comme les cellules infectees ne se divisent pas, les quantites elevees d'ADN qu'elles contiennent ne peuvent etre expliquees par un rythme rapide de division, comme c'est le cas pour les tumeurs. Il n'est pas possible, a l'heure actuelle, de determiner si les taux eleves d'ADN sont dus a la multiplication du virus lui-meme, ou a une synthese anormale d'ADN par la cellule hote, ou encore a ces deux possibilites combinees; les faits suggerent cependant qu'il s'agirait plutot d'une propagation virale. Il est interessant de constater qu'aucun des virus contenant de l'ARN que nous ayions etudie jusqu'ici n'a d'effet similaire. (4) Plus de 32 000 cellules spermatiques de 200 hommes et de plus de 100 taureaux ont ete etudiees. Alors que la valeur haploide d'ADN dans les spermatozoides de mâles fertiles est remarquablement constante et uniforme, la quantite d'ADN dans les spermatozoides de mâles infertiles est, au contraire, frequemment variable et significativement plus basse. Cependant, l'aspect cytologique et le poids sec de ces spermatozoides ne sont pas modifies, que ces derniers contiennent ou non une quantite normale d'ADN. Les memes constatations restent valables pour les cellules des lignees spermatiques; ainsi, chez des hommes infertiles, les spermatocytes I et II, de meme que les spermatides sont deficients en ADN; cependant, l'aspect morphologique de ces cellules peut etre tout a fait normal. Dans l'ensemble donc, la deficience en ADN, telle que la met en evidence la microspectrophotometrie sur reaction de Feulgen dans des cellules spermatiques d'apparence normale, peut etre consideree comme un test de diagnostic et le critere d'au moins un type d'infertilite masculine.