innervation des cellules du pancréas endocrine du poisson téléostéen xiphophorus helleri h

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Z. Zellforsch. 113, 564--580 (1971) by Springer-Verlag 1971 Innervation des cellules du pancr6as endocrine du Poisson Tel6ost6en Xiphophorus helleri H. CATH]~r~E KL~I~ * Laboratoire de Zoologie et d'Embryologie exp6rimentale, Universit6 Louis Pasteur, Strasbourg et Laboratoire du CNRS de Strasbourg-Cronenbourg, France (Direeteur: Professeur J. H. Vivien) Regu le 5 Novembre 1970 Innervation of Pancreatic Islet Cells of the Bony Fish Xiphophorus helleri H. Summary. The pancreatic islet tissue of the bony fish Xiphophorus heUeri H. is innervated by amyelinic fibers. Neuroglandular junctions on the islet cells show a structure similar to that of the synapses of the central nervous system. Presynaptic projections, intrasynaptic lines, and postsynaptic bands are to be observed. In the nerve endings two kinds of vesicles occur: large granular vesicles (diameter: 850--1150 A) and small clear vesicles (diameter: 500--650 A). Synaptic vesicles are gathered around the presynaptic dense projections. This precise organization suggests the existence of a direct nervous control involved in the meta- bolism of the pancreatic hormones. Key-Words: Neuroglandular junction--Pancreatic islet--Tcleost fish. Zusammen/assung. Die innersekretorischc Pankreasinsel des Teleostiers Xiphophorushelleri H. (Teleostei) wird yon marklosen Fasern innerviert. Die neuroglandularen Verbindungen an den Inselzellen zeigen Strukturen, die mit den Synapsen des Zentralnervensystems verglichen werden k5nnen. Man kann folgende Bestandteile feststcllen: prii- und postsynaptische Ver- dickungen, intrasynaptische Spaltlinien. In den Nervenendigungen findet man zwei Arten yon Vesikeln vor: grol]e elektronendichte Vesikel (Durchmesser: 850--1150 A); kleine durch- sichtige Vesikel (Durchmesser: 500--650 ~). Die synaptischen Vesikel sind oft rings um die pr~synaptischen Verdickungen gelagert. Einc so regelm~13ige Anordnung deutet auf eine direkte Nervenkontrolle des Inselapparates. Introduction L'innervation dupancr6as a donn6 lieu s de nombreuses 6tudes anatomiques et histologiques (voir comme ouvrages de r6f6rence Bargmann, 1939; Honjin, 1956; Stahl, 1963; Watari, 1968; Girod, 1968), ainsi qu's des investigations histochimi- ques (Coupland, 1958; Falck et Hellman, 1963; Libman et Sutherland, 1965; Alto et al., 1967; Cegrell et Falck, 1969). La pr6sence de cellules ganglionnaires dans les riots de Langerhans est soulign6e par van Campenhout (1925) qui d6crit les ((complexes sympathico-insulaires )~ chez le foetus de diff6rents Mammif6res: association 6troite de cellules ganglionnaires et de cellules insulaires. Simard (1937) les observe chez des animaux adultes et les nomme ((complexes neuro-insulaires~>. De nombreux auteurs ont confirm6 ces r6sultats par la suite (voir Fujita, 1959; Girod, 1968). Des recherches physiologiques soulignent la r6alit6 d'une r6gulation directe, par le syst6me nerveux, de la s6cr6tion d'insuline (voir Mayhew et al., 1969). L'influence des cat6cholamines, ainsi que les effets de stimulations du neff * Avec la collaboration technique de M. D. Streicher.

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Page 1: Innervation des cellules du pancréas endocrine du Poisson Téléostéen Xiphophorus helleri H

Z. Zellforsch. 113, 564--580 (1971) �9 by Springer-Verlag 1971

Innervation des cellules du pancr6as endocrine du Poisson Tel6ost6en Xiphophorus helleri H.

CATH]~r~E KL~I~ *

Laboratoire de Zoologie et d'Embryologie exp6rimentale, Universit6 Louis Pasteur, Strasbourg et Laboratoire du CNRS de Strasbourg-Cronenbourg, France

(Direeteur: Professeur J. H. Vivien)

Regu le 5 Novembre 1970

I n n e r v a t i o n of Pancrea t i c I s le t Cells of the Bony Fish Xiphophorus helleri H. Summary. The pancreatic islet tissue of the bony fish Xiphophorus heUeri H. is innervated

by amyelinic fibers. Neuroglandular junctions on the islet cells show a structure similar to that of the synapses of the central nervous system. Presynaptic projections, intrasynaptic lines, and postsynaptic bands are to be observed. In the nerve endings two kinds of vesicles occur: large granular vesicles (diameter: 850--1150 A) and small clear vesicles (diameter: 500--650 A). Synaptic vesicles are gathered around the presynaptic dense projections. This precise organization suggests the existence of a direct nervous control involved in the meta- bolism of the pancreatic hormones.

Key-Words: Neuroglandular junction--Pancreatic islet--Tcleost fish.

Zusammen/assung. Die innersekretorischc Pankreasinsel des Teleostiers Xiphophorus helleri H. (Teleostei) wird yon marklosen Fasern innerviert. Die neuroglandularen Verbindungen an den Inselzellen zeigen Strukturen, die mit den Synapsen des Zentralnervensystems verglichen werden k5nnen. Man kann folgende Bestandteile feststcllen: prii- und postsynaptische Ver- dickungen, intrasynaptische Spaltlinien. In den Nervenendigungen findet man zwei Arten yon Vesikeln vor: grol]e elektronendichte Vesikel (Durchmesser: 850--1150 A); kleine durch- sichtige Vesikel (Durchmesser: 500--650 ~). Die synaptischen Vesikel sind oft rings um die pr~synaptischen Verdickungen gelagert. Einc so regelm~13ige Anordnung deutet auf eine direkte Nervenkontrolle des Inselapparates.

In t roduct ion

L ' i nne rva t ion dupanc r6as a donn6 lieu s de nombreuses 6tudes ana tomiques et his tologiques (voir comme ouvrages de r6f6rence Bargmann , 1939; Honj in , 1956; Stahl , 1963; Wata r i , 1968; Girod, 1968), ainsi qu 's des inves t iga t ions his tochimi- ques (Coupland, 1958; Fa l ck et Hel lman, 1963; L i b m a n et Suther land, 1965; Alto et al., 1967; Cegrell et Fa lck , 1969). La pr6sence de cellules gangl ionnaires dans les riots de Langerhans est soulign6e pa r van Campenhou t (1925) qui d6cri t les ((complexes sympathico- insula i res )~ chez le foetus de diff6rents Mammif6res: associat ion 6troi te de cellules gangl ionnaires et de cellules insulaires. S imard (1937) les observe chez des an imaux adul tes et les nomme ((complexes neuro-insulaires~>. De nombreux au teurs ont confirm6 ces r6sul ta ts pa r la suite (voir Fu j i t a , 1959; Girod, 1968).

Des recherches physiologiques soul ignent la r6alit6 d 'une r6gula t ion directe, pa r le syst6me nerveux, de la s6cr6tion d ' insul ine (voir Mayhew et al., 1969). L ' inf luence des cat6cholamines, ainsi que les effets de s t imula t ions du neff

* Avec la collaboration technique de M. D. Streicher.

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pneumogastr ique et de l 'administrat ion de substances cholinergiques, dSmontrent l ' intervention des systSmes sympathique et parasympath ique dans ce ph~nom~ne. Diff~rentes ~tudes ultrastructurales ment ionnent la presence de fibres nerveuses dans le parenchyme insulaire (Bencosme, 1959; Stahl, 1963; Winborn, 1963; Lange, 1965; Kobayashi , 1966; Legg, 1967; Watari , 1968; Kobayashi et Fujita, 1969; Watar i et al., 1970). Mais l 'existence de terminaisons nerveuses sur les cellules glandulaires est rarement signal~e, sur tout dans le cas des Vert~brSs inf~rieurs. Chez le T~l~ost~en cyprinodonte Xiphophorus helleri, tou t le tissu langerhansien est localis~ au niveau d 'un riot unique, pra t iquement isol~ du parenchyme exocrine. Ce materiel, ~tudi~ en microscopie ~lectronique, nous permet de rapporter ici une s6rie d 'observat ions intSressantes ~ deux points de vue: probl~me g~n~ral de l 'existence des terminaisons nerveuses sur des cellules de type glandulaire, et probl~me plus particulier d ' un contrSle nerveux de l 'activit~ cellulaire (synth~se et excretion des hormones pancr~atiques).

Materiel et m~thodes Notre ~tude porte sur 10 xiphophores adultes (Xiphophorus helleri), tomes et femelles; les

poissons proviennent d'un ~levage fait au laboratoire. Les animaux sont sacrifi~s par d~eapi- ration. L'ilot endocrine est tr~s facilement rep6rable s la dissection : d'un blanc nacre, il a la grosseur d'une t~te d'~pingle et se trouve log~ contre le foie. L'organe est fix~ dans une solution de glutarald~hyde soit ~ 2%, soit s 3% dans un tampon cacodylate 0,1 M ~ pH 7,4 pendant 35 s 40 minutes; les deux concentrations de glutarald~hyde donnent des r6sultats ~quivalents. Apr~s un lavage de 30 minutes dans le tampon additionn~ de saccharose (3 % ), on effectue une postfixation dans l'acide osmique ~ 1%. Les pi~ces sont d~shydrat~es s l'alcool, incluses soit dans l'araldite soit dans l'6pon. Les coupes ultrafines sont contrast~es par l'ac~tate d'uranyle et le citrate de plomb et examinees au microscope Siemens Elmiskop 1 A.

R~sultats

Localisation et caract~res des fibres nerveuses

Les fibres nerveuses intrainsulaires sont essentiellement des fibres amy~lini- ques. Le plus souvent il s 'agit d ' un groupe de trois ou quatre axoncs qui cheminent entre les cellules insulaires. I1 est rare d 'observer des cellules de Schwann. Nous en t rouvons n~anmoins quelques images caraet5ristiques (fig. 1). La zone de cytoplasme sehwannien est rSduite entre deux axones voisins et peut m~me ~tre inexistante. I1 apparaR d~s lors diffieile de prSciser si les axones sont nus, d6js d~gag~s de la cellule de Schwann, ou si c 'est l ' incidence de coupe qu'il faut rendre responsable de son absence dans la plupar t des images consid~r~es (fig. 3). Le calibre des axones est tr~s variable (fig. 2). Des images de fibres couples longitu- dinalement nous permet tent de rapporter ees sections de dimensions diffSrentes s des zones plus ou moins dilat6es de l 'axone, qu 'on peut appeler ,varicosit6s~ et (~intervaricosit6s~).

Les organites de l 'axone sont caract6ristiques. Les mitochondries sont fr6- quentes. Les microtubules sont des structures creuses de 300 ~ de diam6tre ; leur direction est parall~le s celle de l 'axone (fig. 2, 3). Ils ne sont pas uniquement 1ocalis6s dans l 'axone; nous avons pu en observer un petit nombre dans le cyto- plasme de la cellule de Schwann (fig. 1). Les neurofilaments ont la m~me orienta- t ion (fig. 2); ce sont des structures pleines, de dimension plus r6duite (70 ~ 100 A de diam6tre). La densit6 des microtubules dans les axones n 'est pas constante: ils

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566 C. Klein:

Fig. 1. Fibres amy~liniques entre les cellules insulaires. Axones en coupe transversale, en- velopp~s dans une cellule de Schwann. Presence de microtubules dans le cytoplasme schwan- nien (~'). Noter l'absence de ce cytoplasme entre 2 axones voisins (*). h r noyau d'une cellule de

Schwann. G cellules glandulaires. C capillaire. • 16000

sont tr6s nombreux dans certaines fibres, tr6s peu abondants dans d 'aut res (fig. 4a). La cause et la signification de cette diversit6 n 'es t pas 61ucid6e; Schmit t (1969) sugg6re l 'existence d 'une relat ion entre le stade de d6veloppement et l '6 ta t fonctionnel de l 'axone d 'une part , la densit6 des microtubules et le rappor t de leur nombre s celui des neurofi laments d 'au t re part . Nous observons souvent

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Innervation des cellules du pancreas endocrine 567

Fig. 2 a e t b. Fibres amy~liniques en coupe transversale, a Dans les axones, de calibre tr~s variable, presence de microtubules, de mitochondries, de v6sicules s cceur dense. G cellnles

glandulaires. • 30000. b Microtubules (m) et neurofilaments (n). • 60000

dans les fibres des v4siculcs h cceur dense (fig. 3). Leur diam~tre var ie de 900 h 1 100 ~ , le cceur dense est s~par6 de la membrane par un lis~r~ clair assez prononc~ d ' env i ron 100 ~ .

Fibres dans les espaces pdrivasculaires. La vascular i sa t ion de l ' f lot endocr ine est tr~s riche. Les capil laires sont bord~s pa r un endoth~l ium fenestr~ caract~rist i- que. A certains n iveaux, le noyau d ' une cellule cndoth~liale fair saillie dans la lumi~re ; le reste du te r r i to i re cellulaire, tr~s ~troit, pr~sente des pores ferm6s pa r des d iaphragmes (fig. 4b) . Des fibres nerveuses peuven t sc logcr entre l 'endo- thul ium et les cellules insulaires ad jacen tes (fig. 4b) ; on ne remarque aucun ~l~ment schwannien.

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568 C. Klein:

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Innervat ion des cetlules du pancreas endocrine 569

Fig. 4. a Groupe d 'axones entre les eellules glandulaires. Noter la difference de densit~ des microtubules dans les axones I e t 2. • 20000. b )~ibres dans un espace p~rivasculaire. G cellules glandulaires. N noyau d 'une cellule endoth~liale. C lumi~re du capillaire. Observer l 'endoth~-

lium fenestr~, les pores apparaissent ferm6s par un diaphragme (9). • 30000

Fig. 3. Fibres et terminaison nerveuses. En t re les cellules glandulaires (G), deux axones en coupe longitudinale, riches en microtubules et en v6sicules s cceur dense ( ~ 850 & 1000 A). Aucun 61~ment schwannien n 'es t observable. Pr6sence d 'une dilatation (*), correspondant une terminaison nerveuse, remplie de v6sicules ~ cceur dense et de v6sicules claires. • 30000

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570 C. Klein:

Fig. 5. Terminaison nerveuse profond6ment log~e dans le territoire de la cellule glandulaire (~). V~sicules de grande taille (~ 900 s 1050 A) s cceur dense entour6 d 'un lis~r~ clair bien

marqu~ et nombreuses v4sicules claires ( ~ 550 s 650 A). • 20000

T e r m i n a i s o n s nerveuses su r les cellules insu la i res

N o u s avons pu obse rve r assez s o u v e n t les t e r m i n a i s o n s des f ibres n e r v e u s e s au c o n t a c t des cel lules g l andu la i r e s ; elles s e m b l e n t se rSpar t i r de fa~on ~ peu pros ~ q u i v a l e n t e sur les d i f fdrentes ca t6gor ies cel lulaires. Les t e rmina i sons s o n t

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Innervation des cellules du pancr6as endocrine 571

Fig. 6. Terminaison nerveuse sur une cellule glandulaire. Nombreuses v6sieules claires ( 450 s 500 A), quelques v4sicules de grand faille ( ;3 1050 s 1200/~) b~ cceur dense. Les accumu- lations de materiel dense en petits areas bien d~finis (~) contre la membrane de l'axone rappel- lent les projections pr~synaptiques, d6crites dans les synapses du SNC. g grains de s~cr~tion.

• 60000

quelquefois g roup ies pa r deux ou trois (fig. 9b). Le plus souvent , n~anmoins, il s ' ag i t d ' u n seul ~l~ment, situ~ entre deux cellules, ou log~ profondSment dans le te r r i to i re de la eellule (fig. 5). La te rmina ison correspond ~ une zone dilat6e de l ' axone (fig. 3).

Les te rminaisons cont iennent souvent des mitochondries . Les v~sicules eceur dense sont plus ou moins abondantes , mais tou jours pr~sentes (fig. 5, 6, 7). Le d iam~tre de la vSsicule var ie de 850 ~ 1 150 A, le d iam~tre moyen 6rant de 1000 ~ 1050 •. Le cceur dense est sSpar4 de la membrane de la v6sicule pa r un

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572 C. Klein:

Fig. 7. Terminaison nerveuse sur une cellule glandulaire. Au voisinage des projections pr~- synaptiques (J'), accumulation de v6sicules synaptiques. En regard, l~ger encrofitement de la

membrane de la cellule glandulaire (G). g grains de s~cr6tion. • 60000

lis~r~ clair de 100 A. Ces vSsicules sont identiques ~ celles que nous avons ddcrites, plus haut, dans les fibres intrainsulaires. Les organites les plus typiques sont les v~sicules synaptiques. Elles forment une population nettement distincte des pr~c6dentes par leur dimension, leur structure et leur localisation. Leur diam~tre varie de 500 h 650 A; le contenu est tr~s peu dense aux ~leetrons et ne pr~sente pratiquement jamais de granulation. Elles sont plus nombreuses que les v~sicules granulaires. Ces v~sicules claires peuvent ~tre r6parties de fa~on homog~ne (fig. 6), mais, fr6quemment, elles sont ramass6es en grappe bien d6limit6e en regard de la ccllule glandulaire (fig. 7, 8). L'accumulation de materiel dense contre la membrane de l 'axone est tr~s nette. Souvent, il ne s'agit pas d 'un large encrofitement, mais de petits areas, de forme plus ou moins triangulaire (fig. 6, 7). Les grappes de v~sicules synaptiques se situent au niveau de ces encrofitements localis~s (fig. 7). Cet ensemble, dont l 'organisation est si typique, mat6rialise l 'elistence d'une zone particuli~re, qui repr6sente vraisemblablement un site actif de la jonction neuro-glandulaire. Certaines images nous permettent d'observer un encrofitement de la membrane de la cellule glandulaire, sym6trique de ceux que nous venons de d~crire (fig. 7, 8a et b); la largeur de l'espace intercellulaire varie, suivant les cas, de 170 s 240 •. Dans cet espace nous remarquons une accumulation de mat6riel dense (fig. 8b) qui, parfois, rev8t la forme d'une ligne bien marquee (fig. 8c).

I1 nous parait int6ressant de signaler que routes les terminaisons n 'ont pas le m~me aspect. Certaines sont ~(claires)~ et d 'autres sont ((sombres,; cette diff6rence est d 'au tant plus frappante qu'elle apparalt souvent entre deux terminaisons voisines (fig. 9). Des fibres sombres et des fibres claires ont 6t6 d6crites dans les organes sensoriels (Vinnikov, 1969); la densit6 des organites y

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Innervation des cellules du pancr6as endocrine 573

Fig. 8 a--c. Terminaisons nerveuses sur les cellules glandulaires. T terminaison. G eellules glandulaires, a Encrofitement sym6trique des deux membranes (~): ~ ce niveau, dans la terminaison, nette accumulation de v6sicules synaptiques. Remarquer une autre terminaison (t), d'aspect beaueoup plus sombre. • b Encrofitements sym6triques de deux mem- branes (~'); dans la zone correspondant s la fente synaptique, accumulation de mat6riel dense. • c Accumulation de v6sicules synaptiques et de mat6riel dense (~). Dans la zone

correspondant h la fente synaptique, pr6senee d'une ligne dense, x 45000

est diff6rente. Elles correspondent s des fibres nerveuses eff6rentes et aff6rentes. Mais ce ne sont ni la nature , ni la densit6 des organites que nous pouvons imptiquer ici: mitochondries, v6sicules synapt iques et v6sicules s cceur dense sont pr6sentes en quant i t6 6quivalente (fig. 9b); dans les tcrminaisons sombres, la matr ice hyaloplasmique est plus opaque. La question des ((cellules elaires ~ et des ((cellules sombres )), loin d'6tre r6gl6e, donne lieu ~ de nombreuses controverses. Sommes- nous ici en pr6sence de deux ((types ~ de fibres ou de fibres dans des 6tats fonction- nels diff6rents ? Nous ne pouvons pas r6pondre ~ cette question, mais il nous appara i t difficile d ' admet t r e qu' i l s 'agit d ' u n simple art6fact.

38 Z. Zellforsch., Bd. 113

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574 C. Klein:

Fig. 9. Axones (~sombres~> (1) et (~clairs)> (2). Pr6sence de v6sicules s cceur dense et de v6sicules claires dans les deux types. La diff6renee de densit6 aux 6Wctrons ne semble pas due au nombre des v6sicules; en b l'abondanee de celles-ei est s peu pros identique darts les deux types de

terminaisons, a e t b • 20000

Discussion

Divers t r a v a u x se r a p p o r t e n t ~ l ' u l t r a s t ruc tu re du pancr6as endocrine des Poissons T616ost6ens (Fa lkmer et Olsson, 1962; Like et al., 1964; Bencosme et al., 1965; Th6ret et Pa layer , 1967; Ti t lbaeh, 1966, 1968, 1969; Fa l le r et Lange, 1969; W a t a r i et al., 1970). Seuls ceux de W a t a r i et al. appo r t en t quelques donn6es sur l ' exis tence de terminaisons nerveuses.

Nous nous arr6terons peu au cas des fibres nerveuses que nous avons pu observer dans les espaces p6rivasculaires. Des techniques eytochimiques ont permis de les me t t r e en 6vidence dans le paner6as endocrine de certains Mam- mif6res et du Canard (Falek et Hel lman, 1963; Cegrell et al., 1964; Cegrell et Fa lck , 1969) et divers au teurs les r e t rouven t en microseopie 61eetronique (Ben- cosine, 1959; Legg, 1967; Wa ta r i , 1968).

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Signal6s chez de nombreux Mammi/~res, les complexes neuro-insulaires sont pr6sent6s comme un type de relation particuli~re entre les cellules insulaires et les 618ments nerveux (voir Fujita, 1959; Girod, 1968). Le complexe de type I est un ensemble de cellules glandulaires en contact 6troit avec des cellules ganglion- naires. I1 n'existe pas dans l'ilot du Xiphophore, off nous n 'avons jamais observ6 de cellules ganglionnaires. Le complexe de type I I est d6fini comme un ensemble de fibres nerveuses et de cellules insulaires. Kobayashi et Fujita (1969) les d6crivent dans les ilots de Langerhans des Mammif~res. En fait, de telles images ne traduisent pas l'existence d'une unit~ fonctionnelle. Aussi le terme de (~eomplexe neuro- insulaire ~, qui semble la sous-entendre, nous paralt-il peu appropri6 pour d6signer un ensemble de fibres nerveuses qui cheminent entre les cellules insulaires (fig. 1, 2a).

Par contre, les images de terminaisons nerveuses sur les cellules glandulaires sont beaucoup plus int6ressantes; elles mat6rialisent habituellemcnt l'existence d'une relation fonctionnelle pr6cise entre les deux 616ments. L'organisation de cette jonction neuro-glandulaire peut ~tre compar6e ~ celle des synapses du syst6me nerveux central (SNC), dont la description (Gray, 1964) est reprise avec l'usage de la technique ~ l'acide phosphotungstique (Bloom ct Aghajanian, 1968) et de celle au bismuth-lode (Akert et Pfenninger, 1969). En effet, l 'accumulation de mat6riel dense contre la membrane de l 'axone se fait fr6quemment en amas qui rappellent de faqon frappante les ((projections pr6synaptiques ~ et autour desquels sont souvent group6es de nombreuses v6sicules synaptiques. L'encrofite- ment de la membrane plasmique de la cellule glandulaire pcut 6tre appel6 par analogie (~bande postsynaptique )~. L'espace intercellulaire ~ ce nivcau correspond

la fente synaptique. Sa largeur varie de 170 ~ 240 ~. I1 est rempli d 'un mat6riel fortement osmiophile qui, parfois, s'organise en une ligne comparable ~ la (<ligne intrasynaptique ~ des synapses du SNC. I1 est g6n6ralement admis que cette organisation pr6cise visualise le site actif de la jonction des deux cellules voisines. Cependant, certains auteurs posent la question du rSle de cette structure: direct, comme support de la transmission de l ' influx, ou indirect, comme dispositif m6canique destin6 ~ maintenir un contact interneuronal 6troit (Bloom et Aghaja- nian, 1968). I1 est n6anmoins tr6s vraisemblable que ce point de l 'axone correspond

une zone de lib6ration d 'un transmetteur au niveau d'une cellule donn6e. Nous obscrvons an niveau de terminaisons nerveuses p6riph6riques des 616-

ments qui semblaient jusqu'h pr6sent caract6riser les synapses du SNC : projections pr~synaptiques, ligne intrasynaptique, bande postsynaptique. Kobayashi (1965) a d6crit dans l 'hypophyse interm6diaire du Ra t des encrofitements parallbles de la membrane de la terminaison nerveuse et de celle de la cellule glandulaire. Bargmann et al. (1967) retrouvent des images semblables chez le Chat, Doerr- Schott et Foll6nius (1970) chez la Grenouille. N6anmoins, il faut garder ~ l 'esprit que les fibres de l 'hypophyse interm6diaire sont des fibres nerveuses centrales. Dans le syst6me nerveux p6riph6rique, par contre, les observations de ce genre sont peu fr6quentes et certains auteurs (Yamamoto, 1966; Ehinger et al., 1970) ont 6mis l 'hypoth6se que la structure d6crite dans les synapses du SNC n'est peut-6tre pas n6cessaire ~ la transmission de l'influx nerveux, au moins dans le syst6me nerveux p6riph6rique. L'exploration des terminaisons nerveuses a 6t6 men6e dans diff6rents organes. Dans le muscle cardiaque ou les muscles lisses

38"

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576 C. Klein:

(Richardson, 1962, 1964; Merrillees et al., 1963; Lever et al., 1965; Thaemert, 1966, 1969; Bennett et Rogers, 1967; Rogers, 1968), l 'accnmulation de mat6riel osmiophile contre la membrane de l 'axone n'est prat iquement jamais signal6e. Les organes glandulaires ont 6galement donn6 lieu ~ diff6rents t ravaux qui se situent dans la mSme ligne de recherche. Coupland (1965), Grynszpan-Winograd (1969) pr6sentent des images d'encrofitements membranaires sym6triques dans les terminaisons et dans les cellules chromaffines innerv6es ; cependant la m6dullo- surr6nale, de par son origine embryologique, se place un peu ~ l'6cart des glandes de type 6pith61ial. Foll6nius (1964) note l'existence d'une accumulation de mat6riel dense contre la membrane des terminaisons nerveuses dans la glande interstitielle du testicule de Poisson. Mais dans la glande salivaire de Ra t (Scott et Pease, 1959), le foie de Souris (Yamada, 1965), les glandes bronchiques de l 'Homme (Bensch et al., 1965), la glande nasale de Cobaye (Yamamoto, 1966), la glande interstitielle de l 'ovaire de Souris (Unsicker, 1970), le pancr6as exocrine de diff6rents Mam- mif6res et du Pigeon (Watari, 1968), les terminaisons nerveuses ne pr6sentent ]amais ce caract~re. Diff6rents auteurs d6crivent des terminaisons sur les cellules du pancr6as endocrine de divers Vert6br6s: Bencosme (1959), Stahl (1963), Winborn (1963), Kobayashi (1966), Legg (1967), Watari (1968), Kobayashi et Fuji ta (1969), Shorr et Bloom (1970), Watar i et al. (1970). Des encrofitements membranaires ne sont signal6s que chez le Chat (Legg), le Cobaye (Kobayashi et Fujita) et le T616ost6en Seriola (Watari et al.).

L'ensemble de nos observations fait ressortir l'existence, dans les terminaisons nerveuses du pancrSas endocrine, de deux populations de v6sicules:

- - v6sicules de 500 s 650 A de diam~tre, qui apparaissent claires, - - v6sicules de 850 s 1 150 ~ de diam6tre, qui poss6dent un noyau opaque aux

61ectrons. Les v6sicules des deux cat6gories sont m616es, mais les premi6res sont en nombre

trbs sup6rieur aux secondes. Dans les fibres qui cheminent entre les cellules insulaires, les petites v6sicules sont extr6mement rares, mais on note la pr6sence, entre les microtubules et les neurofilaments, de v6sicules granulaires de 900 s 1 100 • de diam6tre qui sont identiques s celles qu'on observe dans les terminaisons. La distribution et les proportions relatives des deux groupes de v6sicules dans les fibres intrainsulaires et les terminaisons semblent sp6cifiqucs de ees deux r6gions de l 'axone (H6kfelt, 1970). L'existence de deux populations de v6sicules est un caract6re constant des terminaisons nerveuses. Watari (1968), Kobayashi et Fujita (1969), Shorr et Bloom (1970), Watari et al. (1970) font des observations semblables dans le paner6as endocrine. Les valeurs que nous rapportons (500 650 A e t 850 ~ 1 150 ~) diff6rent de celles de Kobayashi et Fujita (300 s 500 A e t 1000 s 5000 A) et de Short et Bloom (200 ~ 400 A e t 500 ~ 800 A). Mais les ehiffres relev6s dans les 6tudes des divers organes explor6s varient et, souvent, ne coinci- dent pas avec ceux qu'a donn6s Richardson en 1964 (200 ~ 500 A e t 800 1000 M.

La signification des petites v6sicules a 6t6 ~ l'origine de nombreuses recherches. Richardson (1964) a montr6 que les v6sicules granulaires caract6risent les ter- minaisons adr6nergiqnes, alors que les v6sicules claires sont typiques des terminal- sons cholinergiques. Des techniques pharmacologiques, cytochimiques et auto-

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radiographiques ont confirm6 ees r6sultats (voir Richardson, 1964; Thaemert, 1966; H6kfelt, 1967, 1970; Foll6nius, 1970). Cependant, les petites v6sicules granulaires ne sont pus toujours 6videntes dans les neurones adr6nergiques. La nature du fixateur apparal t jouer un rSle important dans la visualisation de ce coeur dense (Richardson, 1966; H6kfelt, 1967, 1970; t t6kfelt et Jonsson, 1968). D'autre part, les v6siculcs ((vides)) sont capables de stocker la noradr6naline exog6ne (Tranzer ct Thoenen, 1967a), ou la 5-hydroxydopamine (Tranzer et Thoenen, 1967b), ansi que d'int6grer la noradr6naline tritide (Doerr-Schott et Foll6nius, 1970). La signification des grandes v6sicules granulaires (800 g 1000 ~ de diam6tre) est plus obscure. Richardson (1964) rel6ve leur pr6sence dans les fibres cholinergiques. HSkfelt (1970) les signale dans diff6rents neurones monoaminergi- ques, Coupland (1965) dans les fibres pr6ganglionnaires adr6nergiqucs de la m6dullo-surr6nale de Rat.

Kobayashi et Fuji ta (1969) d6crivent deux types de terminaisons darts le parenchyme insulaire des Mammif6res, mais sans donner de pr6cisions sur leur nature: les unes contiennent de nombreuses petites v6sicules claires, les autres sont riches en petites v6sicules granulaires. Legg (1967) qualifie d'adrdnergiques lcs terminaisons qu'il d6crit sur les cellules B c t qui sont pourvues de v6sicules granutaires de 500 :~ de diam6tre. ~Vatari (1968)distinguedesterminaisons adr6- nergiques sur les cellules B e t des terminaisons cholinergiques sur les cellules A. Comme il le souligne, son interpr6tation est en contradiction avec les donn6es physiologiques classiques solon lesqueltes la r6gulation de la s6cr6tion d'insuline est le fait du syst6me parasympathique (voir Ferner, 1952). Cette question reste encore tr6s complexe. On salt que lc pancr6as est p6n6tr6 par des fibres para- sympathiques, d6pendant du nerf pneumogastrique, et par des fibres sympathiques, issues du ganglion cceliaque. Ces fibres donnent des r6actions positives avec diff6rentes techniques histochimiques, cholinest6rase (Coupland, 1958; Libman et Sutherland, 1965), fluorescence des amines biog6nes (Falck et Hellman, 1963; Cegrell et Falck, 1969). Mais la sp6cificit6 de ces r6actions est encore discut6e et elles n 'ont pas 6t6 mises en relation avec des observations ultrastructurales pr6cises.

La r6gnlation de la s6cr6tion des hormones pancr6atiques est certainement sous un double contrSle, hormonal et nervcux. Les jonctions neuro-glandulaires que nous d6crivons dans ce travail apportent un argument en faveur de l'existence d'une r6gulation nerveuse directe. De telles observations, encore rares dans les glandes endocrines, font pressentir le rSlc important que peut joucr le syst6me nerveux dans lc maintien de l'6quilibre hormonal de l'organisme.

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Catherine Klein Laboratoire de Zoologic et d 'Embryologie exp~rimentale 12, Rue de l 'Universit~ F-67 Strasbourg/France