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2. Epinephrine impairs the filling of the central lamellar compartment (by acting on α receptors) and dilates the arterial pathway (by acting on β receptors). Therefore the stimulation of these two synergic receptors by epinephrine increases the systemic blood flow. La branchie est constituée par la juxtaposition en parallèle d'unités fonctionnelles que constituent les lames primaires. Chaque lame primaire comporte deux compartiments vasculaires (fig. 1). Le compartiment lamellaire est constitué par les capillaires à pilastres Fig. 1. Schéma de la circulation branchiale chez l'Anguille (légende dans le texte). Des lames secondaires (si) disposées en parallèle entre deux artères afférente (aal) et efférente (eal) issues des artères branchiales correspondantes (aba et eba). Le compartiment central est formé par un vaste sinus (cvs) alimenté, chez l'Anguille, par des connexions courtes qui se font aussi bien avec les artères afférente (fig. 1, CI) qu'efférente (C2). Ce compartiment est en relation directe avec la veine branchiale (bv) par un court et large segment. La répartition du sang entre les deux compartiments est réglée par des mécanismes encore mal connus. La découverte récente de sphincters richement innervés situés sur les artères efférentes primaires (fig. 1, sph.) est à la base d'une approche concrète du problème. Le but de ce travail a été de visualiser la répartition d'une résine polymérisable à faible viscosité (Microfil) entre les différents compartiments vasculaires après action de neuromédiateurs et selon une technique dérivée de celle utilisée antérieurement. Après perfusion par le milieu de Ringer simple : au moment de l'injection, la résine passe rapidement de l'artère afférente dans l'artère efférente par la voie des vaisseaux (fig. 2). EXPLICATION DES PLANCHES Planche I Macrographie de moulages vasculaires d'arcs branchiaux chez l'Anguille après polymérisation (A, B, D) et pendant l'injection de la résine (C) barre 0,5 mm. A. Après action du milieu de Ringer simple : les lames secondaires (si) sont incomplètement injectées; l'artère efférente primaire (eal) est bien marquée, mais elle est très mince au niveau du sphincter. Le sinus veineux des lames primaires (cvs) est peu visible entre les lames secondaires. Le système vasculaire superficiel (v) et ses prolongements sur les
Le but de ce travail a été de visualiser la répartition d'une résine polymérisable à faible viscosité (Microfil) entre les différents compartiments vasculaires après action de neuromédiateurs et selon une technique dérivée de celle utilisée antérieurement. Après perfusion par le milieu de Ringer simple : au moment de l'injection, la résine passe rapidement de l'artère afférente dans l'artère efférente par la voie des vaisseaux (fig. 2). EXPLICATION DES PLANCHES Planche I Macrographie de moulages vasculaires d'arcs branchiaux chez l'Anguille après polymérisation (A, B, D) et pendant l'injection de la résine (C) barre 0,5 mm. A. Après action du milieu de Ringer simple : les lames secondaires (si) sont incomplètement injectées; l'artère efférente primaire (eal) est bien marquée, mais elle est très mince au niveau du sphincter. Le sinus veineux des lames primaires (cvs) est peu visible entre les lames secondaires. Le système vasculaire superficiel (v) et ses prolongements sur les lames primaires sont très bien injectés. B. Après action du milieu de Ringer = acétylcholine (1 . 107) : les lames secondaires sont réduites à leur vaisseau marginal. Le sinus veineux des lames primaires est très dilaté et ses prolongements autour des artères efférentes primaires très visibles (*): ces artères sont très distendues mais s'oblitèrent au niveau des sphincters (flèches). L'artère branchiale efférente et le système vasculaire superficiel sont très faiblement injectés. C. Après action du milieu de Ringer + acétylcholine (1.10-7) : dès l'injection de l'artère afférente primaire (non visible), on voit sourdre, dans le sinus central des lames primaires, de fines gouttelettes de résine (en provenance des artères afférentes secondaires selon le schéma de la figure 2), elles s'agglutinent et remplissent le sinus. D. Après action du milieu de Ringer + adrénaline (1 . 10-7) : les lames secondaires sont complètement remplies, par contre le sinus central est invisible; il est peu injecté, comparer la largeur des lames primaires ici et sur la figure B. Les artères efférentes primaires sont bien injectées quoique non distendues comme sur la figure B. La région des sphincters est très dilatée (flèches). Le système vasculaire superficiel de l'arc et ses prolongements sur
sont très distendues mais s'oblitèrent au niveau des sphincters (flèches). L'artère branchiale efférente et le système vasculaire superficiel sont très faiblement injectés. C. Après action du milieu de Ringer + acétylcholine (1.10-7) : dès l'injection de l'artère afférente primaire (non visible), on voit sourdre, dans le sinus central des lames primaires, de fines gouttelettes de résine (en provenance des artères afférentes secondaires selon le schéma de la figure 2), elles s'agglutinent et remplissent le sinus. D. Après action du milieu de Ringer + adrénaline (1 . 10-7) : les lames secondaires sont complètement remplies, par contre le sinus central est invisible; il est peu injecté, comparer la largeur des lames primaires ici et sur la figure B. Les artères efférentes primaires sont bien injectées quoique non distendues comme sur la figure B. La région des sphincters est très dilatée (flèches). Le système vasculaire superficiel de l'arc et ses prolongements sur les lames primaires sont bien injectés. PLANCHE II Planche II Macrographie de moulages vasculaires d'arcs branchiaux chez l'Anguille. Effets oc et p de l'adrénaline. Même légende que planche I. La barre représente pour A et B 0,5 mm, pour C 0,15 mm. A. Action de la composante P de l'adrénaline (1 . 10 6) après blocage des récepteurs α par la phényl égine (1 . 10 4). Les lames secondaires (si) sont très bien injectées, l'artère efférente primaire (eal) est dilatée notamment dans la région des sphincters postlamellaires (flèche). Le réseau vasculaire superficiel de l'arc est nettement visible. B. Action de la composante oc de l'adrénaline (1. 10 6) après blocage des récepteurs P par le propranolol (1.10-4). Les lames secondaires sont injectées ainsi que les artères efférentes primaires, mais les sphincters postlamellaires (flèches) sont très contractés. Le réseau superficiel n'est pas visible. C. Coupes transversales de lames primaires montrant notamment le sinus veineux central (cvs). CI après adrénaline (1.10-6), les lames secondaires sont bien injectées mais le sinus veineux est vide (flèche). C cartilage. C2 adrénaline après blocage des récepteurs α, les lames secondaires sont bien injectées mais le sinus veineux central est très important. C3 adrénaline après blocage
(1 . 10 6) après blocage des récepteurs α par la phényl égine (1 . 10 4). Les lames secondaires (si) sont très bien injectées, l'artère efférente primaire (eal) est dilatée notamment dans la région des sphincters postlamellaires (flèche). Le réseau vasculaire superficiel de l'arc est nettement visible. B. Action de la composante oc de l'adrénaline (1. 10 6) après blocage des récepteurs P par le propranolol (1.10-4). Les lames secondaires sont injectées ainsi que les artères efférentes primaires, mais les sphincters postlamellaires (flèches) sont très contractés. Le réseau superficiel n'est pas visible. C. Coupes transversales de lames primaires montrant notamment le sinus veineux central (cvs). CI après adrénaline (1.10-6), les lames secondaires sont bien injectées mais le sinus veineux est vide (flèche). C cartilage. C2 adrénaline après blocage des récepteurs α, les lames secondaires sont bien injectées mais le sinus veineux central est très important. C3 adrénaline après blocage des récepteurs P, les lames secondaires sont mal injectées, les artères afférentes et efférentes peu visibles et le sinus veineux central est vide (flèche). marginaux des lames secondaires. Après polymérisation (pl. I, A), les lames secondaires sont très irrégulièrement injectées et des deux compartiments lamellaire et veineux, aucun ne paraît particulièrement avantagé. 2. Après action du milieu de Ringer + acétylcholine (1.10-7) : l'arrivée très rapide de gouttelettes dans le sinus (pl.1, C) témoigne du passage préférentiel de la résine dans ce compartiment au détriment des lames secondaires; la résine sort rapidement par la veine. Après polymérisation (pl. I, B), le volume du sinus est très important alors que les lames secondaires sont incomplètement injectées. Les sphincters sont très contractés, à moins que la préparation n'ait été traitée au préalable par l'atropine. 3. Après action du milieu de Ringer + adrénaline (1.10-7) : la perfusion des lames secondaires est très rapide. Après polymérisation (pl. I, D), les lames secondaires sont très bien injectées, le sinus ne l'est pas (pl. II, CI); les sphincters sont dilatés. Si on bloque les effets α (phényl égine 1.10-4), le sinus est fortement injecté (pl. II, C2) tout en laissant les lames secondaires et les
particulièrement avantagé. 2. Après action du milieu de Ringer + acétylcholine (1.10-7) : l'arrivée très rapide de gouttelettes dans le sinus (pl.1, C) témoigne du passage préférentiel de la résine dans ce compartiment au détriment des lames secondaires; la résine sort rapidement par la veine. Après polymérisation (pl. I, B), le volume du sinus est très important alors que les lames secondaires sont incomplètement injectées. Les sphincters sont très contractés, à moins que la préparation n'ait été traitée au préalable par l'atropine. 3. Après action du milieu de Ringer + adrénaline (1.10-7) : la perfusion des lames secondaires est très rapide. Après polymérisation (pl. I, D), les lames secondaires sont très bien injectées, le sinus ne l'est pas (pl. II, CI); les sphincters sont dilatés. Si on bloque les effets α (phényl égine 1.10-4), le sinus est fortement injecté (pl. II, C2) tout en laissant les lames secondaires et les sphincters dilatés (pl. II, A). Si on bloque les effets P (propranolol .10-4), le sinus n'est plus injecté (pl. II, C3), les lames secondaires sont moins injectées qu'après phényl égine; les sphincters sont contractés (pl. II, B). La comparaison des effets de l'acétylcholine et de l'adrénaline conduit à des différences très tranchées : l'acétylcholine favorise le remplissage du sinus veineux, l'adrénaline celui des lames secondaires et de tout le système artériel. Les sphincters postlamellaires fermés dans le premier cas et dilatés dans le second jouent probablement un rôle majeur. L'acétylcholine mimétise les effets de la stimulation des nerfs branchiaux sur la résistance vasculaire branchiale. Nos résultats montrent que cette action s'exerce précisément au niveau des sphincters dont la musculature est particulièrement riche en terminaisons cholinergiques. Fig. 3 — Représentation très simplifiée des effets de l'adrénaline (a) et de l'acétylcholine (c) sur le système vasculaire des lames primaires. Les effets sont indiqués par les contours en tireté. Aucune donnée ne milite actuellement en faveur d'une innervation adrénergique du système vasculaire branchial quoique l'action pharmacologique des catécholamines y ait été depuis longtemps mise en évidence; il reste cependant possible que les catécholamines agissent à ce niveau par voie humorale. Nos résultats, récemment
très tranchées : l'acétylcholine favorise le remplissage du sinus veineux, l'adrénaline celui des lames secondaires et de tout le système artériel. Les sphincters postlamellaires fermés dans le premier cas et dilatés dans le second jouent probablement un rôle majeur. L'acétylcholine mimétise les effets de la stimulation des nerfs branchiaux sur la résistance vasculaire branchiale. Nos résultats montrent que cette action s'exerce précisément au niveau des sphincters dont la musculature est particulièrement riche en terminaisons cholinergiques. Fig. 3 — Représentation très simplifiée des effets de l'adrénaline (a) et de l'acétylcholine (c) sur le système vasculaire des lames primaires. Les effets sont indiqués par les contours en tireté. Aucune donnée ne milite actuellement en faveur d'une innervation adrénergique du système vasculaire branchial quoique l'action pharmacologique des catécholamines y ait été depuis longtemps mise en évidence; il reste cependant possible que les catécholamines agissent à ce niveau par voie humorale. Nos résultats, récemment confirmés par d'autres méthodes, apportent la preuve que l'adrénaline par ses deux actions synergiques favorise la circulation artério-artérielle au détriment de la circulation veineuse. La suppression des effets a de l'adrénaline par la régitine conduit à la reprise de la perfusion du circuit veineux bloqué par l'adrénaline alors que la suppression des effets 5 par le propranolol conduit à une diminution de la perfusion des lames secondaires. L'action de l'adrénaline sur les récepteurs musculaires intéresso la totalité du territoire artériel; elle s'exerce même sur la musculature des sphincters efférents au niveau de laquelle elle apparaît comme antagoniste du système cholinergique. Sur la base des données actuellement disponibles, on peut faire l'hypothèse de la localisation des récepteurs a au niveau des communications artério-veineuses. Séance du 4 avril 1977. P. LAURENT et S. DUNEL, Acta Zool., Stockholm, 57. 1976, p. 189-209. S. DUNEL et P. LAURENT, Ass. des Physiol., Réunion de Gand, 1976. S. NILSSON, Comparative Physiology, BOLIS, SCHMIDT-NIELSEN et MADDREL, éd., North Holland publ. 1973, p. 323-333. C. M. WOOD, Can. J. Zool., 53, 1975, p. 1569-1577. L. BOLIS et J. C. RANKIN, Comparative Physiology, BOLIS, MADDREL et SCHMIDT-NIELSEN, éd., North Holland publ., 1975, p. 223-233. P. PAYAN et J. P.
suppression des effets 5 par le propranolol conduit à une diminution de la perfusion des lames secondaires. L'action de l'adrénaline sur les récepteurs musculaires intéresso la totalité du territoire artériel; elle s'exerce même sur la musculature des sphincters efférents au niveau de laquelle elle apparaît comme antagoniste du système cholinergique. Sur la base des données actuellement disponibles, on peut faire l'hypothèse de la localisation des récepteurs a au niveau des communications artério-veineuses. Séance du 4 avril 1977. P. LAURENT et S. DUNEL, Acta Zool., Stockholm, 57. 1976, p. 189-209. S. DUNEL et P. LAURENT, Ass. des Physiol., Réunion de Gand, 1976. S. NILSSON, Comparative Physiology, BOLIS, SCHMIDT-NIELSEN et MADDREL, éd., North Holland publ. 1973, p. 323-333. C. M. WOOD, Can. J. Zool., 53, 1975, p. 1569-1577. L. BOLIS et J. C. RANKIN, Comparative Physiology, BOLIS, MADDREL et SCHMIDT-NIELSEN, éd., North Holland publ., 1975, p. 223-233. P. PAYAN et J. P. GIRARD, Amer. J. Physiol., 232, n° 1, 1977, H 18. W. VOGEL et coll., Z. Zellforsch., 144, 1973, p. 573-583. Laboratoire de Physiologie comparée des Régulations, C.N.R.S., B.P. n° 20 CR, 67037 Strasbourg. BIOLOGIE CELLULAIRE. — Stimulation de la synthèse et inhibition non compétitive de la phosphatase alcaline par la théophylline dans les fibroblastes de Hamster normaux et absence de réponse dans les fibroblastes transformés. Note de Cécile Mazière et Jean-Claude Mazière, présentée par M. Jacques Tréfouël. La théophylline stimule la synthèse de la phosphatase alcaline des fibroblastes de Hamster normaux (activité x 6 en 24 h en présence de théophylline 10-3 M). Elle inhibe l'activité enzymatique de ces mêmes cellules mesurée in vitro (80 % d'inhibition à la concentration de 10-3 M). L'inhibition semble être de type non compétitif, le Km apparent de l'enzyme n'étant pas modifié. Cet effet stimulateur et inhibiteur de la théophylline est absent dans les fibroblastes de Hamster transformés par le virus SV 40. Theophylline increases the synthesis of alkaline phosphatase in normal Hamster fibroblasts (activity x6 after 24 hours with theophylline 10-3 M). The enzymatic activity of these cells is inhibited by theophylline in vitro (80 % inhibition in the presence of theophylline 10-3
théophylline dans les fibroblastes de Hamster normaux et absence de réponse dans les fibroblastes transformés. Note de Cécile Mazière et Jean-Claude Mazière, présentée par M. Jacques Tréfouël. La théophylline stimule la synthèse de la phosphatase alcaline des fibroblastes de Hamster normaux (activité x 6 en 24 h en présence de théophylline 10-3 M). Elle inhibe l'activité enzymatique de ces mêmes cellules mesurée in vitro (80 % d'inhibition à la concentration de 10-3 M). L'inhibition semble être de type non compétitif, le Km apparent de l'enzyme n'étant pas modifié. Cet effet stimulateur et inhibiteur de la théophylline est absent dans les fibroblastes de Hamster transformés par le virus SV 40. Theophylline increases the synthesis of alkaline phosphatase in normal Hamster fibroblasts (activity x6 after 24 hours with theophylline 10-3 M). The enzymatic activity of these cells is inhibited by theophylline in vitro (80 % inhibition in the presence of theophylline 10-3 M). The inhibition seems to be non competitive, since the apparent Km of the enzyme is not modified. This stimulator and inhibitor effect of theophylline is absent in Hamster fibroblasts transformed by SV 40 virus. INTRODUCTION. — L'activité de la phosphatase alcaline, enzyme essentiellement localisée au niveau de la membrane cellulaire, est modifiée par de nombreux facteurs : ainsi, l'enzyme est induite par une hyperosmolarité du milieu (1), par l'addition de bromodesoxyuridine (2), de glucocorticoïdes comme la prednisolone (3) ou l'hydrocortisone (4). ainsi que de théophylline et d'AMP cyclique (5), (6). L'activité augmente également avec la densité des cellules en culture, lors de l'établissement de l'inhibition de contact (7), (8). La transformation virale entraîne de nombreuses perturbations du métabolisme cellulaire, en particulier une perte de l'inhibition de contact (9) et une modification de la sensibilité à l'AMP cyclique (10). Nous avons précédemment mis en évidence une différence de sensibilité de l'activité phosphatase alcaline des cellules normales et transformées (11). Dans le présent article, nous avons cherché à définir plus précisément l'effet propre de la théophylline. MÉTÉRIEL ET MÉTHODES. — 1. Culture des cellules. — Les souches EHB, fibroblastes de Hamster en lignée continue et EHSV1, fibroblastes de Hamster transformés par
cellulaire, est modifiée par de nombreux facteurs : ainsi, l'enzyme est induite par une hyperosmolarité du milieu (1), par l'addition de bromodesoxyuridine (2), de glucocorticoïdes comme la prednisolone (3) ou l'hydrocortisone (4). ainsi que de théophylline et d'AMP cyclique (5), (6). L'activité augmente également avec la densité des cellules en culture, lors de l'établissement de l'inhibition de contact (7), (8). La transformation virale entraîne de nombreuses perturbations du métabolisme cellulaire, en particulier une perte de l'inhibition de contact (9) et une modification de la sensibilité à l'AMP cyclique (10). Nous avons précédemment mis en évidence une différence de sensibilité de l'activité phosphatase alcaline des cellules normales et transformées (11). Dans le présent article, nous avons cherché à définir plus précisément l'effet propre de la théophylline. MÉTÉRIEL ET MÉTHODES. — 1. Culture des cellules. — Les souches EHB, fibroblastes de Hamster en lignée continue et EHSV1, fibroblastes de Hamster transformés par le SV 40, ont été décrites par Tournier (12). Les cellules sont cultivées dans des flacons Falcon de 25 cm2, dans 5 ml de « Minimum Essential Medium MEM » additionné de « Tryptose Phosphate Broth », de glucose 3,5 g/1, de la glutamine 0,3 g/1, d'antibiotiques (pénicilline 105 U/l et streptomycine 0,1 g/1) et du sérum de Veau (EUROBIO) à 10 %. Avec unensemencement initial de 30 000 cellules/cm2, le milieu de culture étant renouvelé tous les jours, les cellules EHB qui sont encore sensibles à l'inhibition de contact atteignent une densité maximale de 4 x 105 cellules/cm2 alors que les cellules EHSV1 insensibles à ce phénomène atteignent une densité de 1.2 x 106 cellules/cm2. La théophylline et la caféine sont ajoutées un jour après la mise en culture des cellules et les activités enzymatiques mesurées vingt-quatre heures après. 2. Mesure de l'activité phosphatase alcaline. — Aux différents stades de la culture, après élimination du milieu, les cellules sont lavées trois fois avec du « Tampon phosphate PBS ». Elles subissent ensuite un cycle de trois congélations-décongélations successives dans 5 ml d'eau distillée. L'activité phosphatase alcaline est mesurée sur l'homogénat. Des études préliminaires ont montré qu'une sonication de la
et streptomycine 0,1 g/1) et du sérum de Veau (EUROBIO) à 10 %. Avec unensemencement initial de 30 000 cellules/cm2, le milieu de culture étant renouvelé tous les jours, les cellules EHB qui sont encore sensibles à l'inhibition de contact atteignent une densité maximale de 4 x 105 cellules/cm2 alors que les cellules EHSV1 insensibles à ce phénomène atteignent une densité de 1.2 x 106 cellules/cm2. La théophylline et la caféine sont ajoutées un jour après la mise en culture des cellules et les activités enzymatiques mesurées vingt-quatre heures après. 2. Mesure de l'activité phosphatase alcaline. — Aux différents stades de la culture, après élimination du milieu, les cellules sont lavées trois fois avec du « Tampon phosphate PBS ». Elles subissent ensuite un cycle de trois congélations-décongélations successives dans 5 ml d'eau distillée. L'activité phosphatase alcaline est mesurée sur l'homogénat. Des études préliminaires ont montré qu'une sonication de la suspension n'augmente pas notablement l'activité mesurée. L'activité phosphatase alcaline est déterminée par l'hydrolyse du paranitrophényl phosphate 5 x 10-1 M (KOCH LIGHT) en tampon Tris 100 mM pH 9.5. Le paranitrophénol libéré donne, à pH basique, une coloration jaune lue à 410 nm. RÉSULTATS. — La présence de théophylline dans le milieu de culture ne modifie pas l'activité phosphatase alcaline des cellules transformées EHSVi; au contraire, l'effet de ce facteur est net sur les cellules normales EHB (fig. 1) : on observe une augmentation d'activité proportionnelle à la concentration en théophylline, et déjà visible à la concentration de 10-5 M. Cet effet est annulé par le cycloheximide. Il semble que la stimulation atteigne un maximum à partir d'une concentration de 10-3 M en théophylline. Fig. 1 Fig. 2 Fig. 1. — Effet de la théophylline sur l'activité phosphatase alcaline des cellules normales EHB et transformées EHSVi. La théophylline a été ajoutée un jour après l'ensemencement des cellules et l'activité mesurée 24 h après. I, + théophylline 10-1 M; II, + théophylline 10-3 M; III, + théophylline 10-3 M; IV, + théophylline 10-2 M. Fig. 2. — Effet inhibiteur de la théophylline sur l'activité phosphatase alcaline des cellules normales EHB. Abscisse