Abstract FR:

L'observation du developpement d'un amphibien suggere que les phases precoces de l'embryogenese sont intimement liees a l'action de la pesanteur. Pourtant, l'influence reelle de ce facteur extrinseque reste mal connue, malgre les nombreuses etudes menees en hyperpesanteur et en clinostat. La micropesanteur apparait comme le moyen d'etude le plus pertinent, mais cet etat ne peut pas etre recree en laboratoire. Seuls le vol spatial, habite ou automatiques, permet d'acceder a la micropesanteur pendant des durees compatibles avec des experiences d'embryologie. Nous avons mis au point les conditions technologiques et biologiques permettant de realiser des experiences en micropesanteur, a bord de la station orbitale mir et dans le satellite automatique photon, en parallele a des experiences menees au sol, pour etudier chez l'amphibien pleurodeles waltl d'une part la fecondation in vivo et le developpement embryonnaire, d'autre part la differenciation nerveuse et musculaire in vitro de cultures primaires. Les analyses montrent, pour la premiere fois, que la pesanteur n'est pas necessaire a la fecondation in vivo d'un amphibien ni a son developpement jusqu'a l'eclosion. La cinetique de developpement n'est pas perturbee en micropesanteur. Cependant, plusieurs anomalies morphologiques ont ete detectees pendant les phases precoces du developpement embryonnaire. En particulier, les blastomeres perdent leur cohesion a la segmentation. A la neurulation, la fermeture du tube neural est retardee de facon significative, presageant des problemes a la mise en place du systeme nerveux. Pourtant, dans la majorite des cas, les embryons sont normalement developpes au stade de l'eclosion. Les analyses histologiques et immunohistochimiques d'embryons, apres fecondation puis fixation a differents stades de developpement en micropesanteur, montrent que la micropesanteur n'affecte pas la differenciation nerveuse et musculaire ni la morphogenese. Le marquage du gaba et le dosage de la cholinacetyltransferase suggerent que les systemes gabaergique et cholinergique sont fonctionnels. Les marquages immunocytochimiques, realises sur les cultures cellulaires primaires in vitro fixees en micropesanteur, confirment que la pesanteur n'est pas necessaire a la differenciation des cellules nerveuses et musculaires de pleurodele. L'ensemble des resultats suggere que la pesanteur influence le developpement embryonnaire precoce mais que l'embryon s'adapte rapidement a la micropesanteur par des mecanismes encore inconnus. Les phenotypes les plus marquants semblent concerner des modifications de l'adhesion cellulaire. Les anomalies suggerent que l'absence de pesanteur altere les mecanismes d'adhesion cellulaire directement au niveau membranaire et/ou indirectement au niveau du cytosquelette. La recherche de modifications, au cours de l'embryogenese en micropesanteur, de l'expression et/ou de la nature des molecules d'adhesion, ainsi que l'analyse du cytosquelette au niveau moleculaire et structural, apparaissent donc comme des voies d'etude a explorer. Nos experiences s'inscrivent egalement dans l'etude du developpement d'un vertebre et de son adaptation a la micropesanteur et au vol spatial, c'est a dire dans le cadre plus large d'une presence permanente d'organismes vivants dans l'espace. Dans cette perspective, nos resultats ouvrent la voie a des etudes de developpement au dela du stade embryonnaire ainsi qu'a des experiences sur les vertebres superieurs.