ESQUISSE D'UNE HISTOPHYSIOLOGIE COMPARÉE DU REIN DES VERTÉBRÉS

ESQUISSE D’UNE HISTOPHYSIOLOGIE COMPARI~E DU REIN DES VERT&B&S

PAR P. GERARD ET R. CORDIER. (Laboratoire d’Histologie, Facultd de MCdecine, Universitd de Bruxelles.)

(Receiwed May 31, 1933.)

(Avec Trois Figures.)

SOMMAIRE.

I. Introduction . . . . . . . 11. Le glomus etle glom6rule . . . .

111. Le nephrostome et le canal nephrostomial IV. Le segment B bordure en brosse

VI. Le pouvoir athrocytaire du segment B brosse . VII. Le pouvoir phagoqtaire du segment B brosse .

. . . .

V. Le segment h batonnets . . . . .

VIII. Athrocytose et r6sorption de substances ditfusibles IX. Considerations phylogen6tiques . . . X. R&umt . . . . . . . .

XI. summary. . . . . . . . Index bibliographique . . . . .

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I. INTRODUCTION.

DANS toute la lignCe des Mdtazoaires, sauf chez la plupart des TrachCates, les organes prksidant A la fonction excrdtoire peuvent se ramener morphologiquement

un schdma d’application gdnkrale: ils se composent de tubes ou nCphrons (nkphridies, tubes urinaires) ouverts d’un c6tC dam le coelome par un entonnoir ciliC ou nkphrostome, de l‘autre A l‘extkrieur du corps. Les nkphrons pr6sentent le long de leur trajet des segments diffdrencib cytologiquement et physiologiquement que I’on retrouve, plus ou moins modifib, chez tous. Chez les InvertCbrds, la modifica- tion morphologique la plus importante est la perte de communication avec la CavitC gCnCrale, soit que l’entonnoir ciliC soit remplad par un bouquet de cellules terminales ou soldnocytes (Trdmatodes, certains Polychttes, etc.), soit que l’ouverture centrale du niphron soit borgne (Hirudindes), soit encore que la communication initiale de la ndphridie ~’Ctablisse non plus avec la caviti gCnCrale, mais avec une poche plus ou moins rkduite ayant la valeur d‘un diverticule coelomique (saccule du PCripate et des Crustacks, cavitC ptricardique des Mollusqua). Chez les Vertd- brCs, les variations dans la morphologie du nCphron sont beaucoup moins grandes.

Esquisse d%ne hist~hysiologie cornpar& du rein des Verttfbrds I I I

Ce qui le caradrise essentiellement. c’est l’apparition d’un glomdrule capillaire; celui-ci, qui d’abord n’a que des rapports mddiats avec le ndphron (glomus proni- phntique des Cyclostomes et des Amphibiens), s’applique bient6t dtroitement contre sa paroi, qu’il ddprime, en m6me temps que se perd la communication avec le caelome. Le ndphron est alors en rapport dtroit avec le systhme sanguin, et seul, l’endothdliwn vasculaire doublC d’une couche“de pdricytes, stpare le milieu indrieur,

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Fig. I. Les quatre types de nkpkuons. En A, nCphron du type I ; glomus faisant saillie dans la cavitc ghkrale (Cav.), irriguk par une branche de l’aorte (Ao.). En face de lui s’ouvre le nkphmstome (N.), suivi du canal nCphrostomial, s’abouchant dans le segment h btosse (large); le segment B biltonnets (ktroit) lui fait suite et s’ouvre dans le canal de Wolff (c.W.). En B, sont rkunis un nkphron du type I1 et un autre du type I11 (disposition existant dam le m6sonkphros des UrodUes adultes) ; pas de glomus, mais des glomkrules de Malpighi, imguks par une branche de l’aorte. En C, nkphrons du type IV; ni glomus, ni glomkrule de Malpighi. Pas de circulation artkrielle, Pas de segment h biltonncta.

le sang, de la lumi2re urinaire. La dilatation initiale du ndphron, qui entoure dtroitement le glomdrule capillaire et constitue la cavitd glomdrulaire, peut Ctre d’ailleurs homologude A un diverticule caelomique, correspondant au saccule des Crustads ou du Pdripate.

Les divers types de ndphrons rencontrds chez les Vertdbrds peuvent se ramener au schdma suivant, dans lequel nous ddsignerons comme ndphrons ouverts ceux qui ont conservd une communication directe avec la cavitd caelomique, et comme ndphrons fern& ceux chez lesquels cette communication s’est perdue (Fig. I).

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Nkphronr ouverts. Type I , B glomus : prondphros des Cyclostomes et des Amphibiens. Type 11, B glomdrule : mbondphros larvaire de Discoghssmpictus; mdsondphros

adulte des Urodhles (pro purte).

Nt!phrons fermbs. Type 111, glomdrulaire : mdsondphros adulte des Sklaciens, des TdlCostCens et

des Anoures; mCsonCphros des Urodkles (pro purte); mCso- et mCtanCphros des Amniotes.

Type IV, aglomCrulaire : mCsonCphros adulte de certains TtlCostCens : Lopho- branches, Lophius, Opsanus.

Au point de vue microscopique, les ndphrons des types I, I1 et I11 sont carac- tdrisds par la prCsence de deux segments toujours constants: un segment B brosse (voir paragraphe IV) et un segment B bhonnets (voir paragraphe V). D’autres segments moins constants, qui prdsentent des variations suivant les esp&ces, s’inter- calent entre ces deux segments principaux: collet glomkrulaire, en gCnCral ciliC, segment gr2le d i d (Amphibiens, Reptiles) 011 non (Mammifhres), segments d’union et tubes collecteurs; ceux-ci sont le sihge, chez certaines esp&ces (Ophidiens et Lacertiliens), de variations sexuelles cycliques du plus haut intCr2t biologique (Regaud et Policard, 1903 ; Cordier, 1928; Herlant, 1933).

Au contraire, le segment B bitonnets manque dans les nkphrons du type IV, qui ne comprennent donc qu’un segment A brosse suivi immkdiatement des tubes excrdteurs (Marshall et Grafflin, 1928; Edwards, J. G., 1925). La prdsence du segment B bltonnets semble donc like h l’existence d’un glomCrule, c’est-h-dire d’un appareil filtrant spdcialisd. Le ndphron le plus rdpandu est celui du type I11 ; c’est B lui que l’on songe en parlant du tube urinaire des Vertdbrds ; c’est de lui que se sont occupds quasi exclusivement tous les physiologistes dans leurs recherches sur le mdcanisme de la sCcrCtion urinaire.

I1 est essentiellement caractdrisd par la perte de la communication ccelomique et par la prCsence d’un glomdrule de Malpighi. La transition entre nCphron de type I1 et ndphron de type I11 peut s’observer aisdment chez les larves d’Amphibiens par exemple. Ainsi dans le mCsonCphros larvaire de Discoglossuspictus, on rencontre des ndphrons ddbutant par un glomdrule de Malpighi et prdsentant d’autre part une communication directe avec le cdome par l’intermddiaire d’un canal ndphrostomial s’ouvrant dans le collet (type 11); cette dernikre communication se perd aux approches de la mktamorphose par un micanisme curieux que nous avons expos& ailleurs (GCrard et Cordier, 1933 b). Ainsi le type I1 devient un type 111. C’est A propos du niphron de type 111, le plus rdpandu d’ailleurs et qui est le seul type rencontrd chez les VertCbrCs supdrieurs, que se sont posds les problkmes du mC- canisme intime de la sCcrCtion urinaire, spkcialement ceux concernant l’existence de processus de sCcrCtion ou de rdsorption dans les tubes contoumCs (segments A

Chez les Teleosteens, le glomus pronephritique est complbtement isole de la cavitk gknCrale, et plonge dans une chambre pronephritique, homologue du ntphrostome.

Esquisse d’une histophysiologie comparie du rein des Vertdwb I I 3 brosse). I1 n’en est pas moins vrai que les m6mes problkmes se posent pour les autres types de ntphrons, si longtemps ntgligts par les chercheurs. I1 n’y a en effet pas si longtemps que les reins aglomtrulaires (type IV) ont commencd h retenir l’attention des physiologistes (Verne, 1922 ; Marshall, 1930 ; Marshall et Gfifflin, 1928; Edwards et Condorelli, 1928).

Pendant de longues anntes, l’histophysiologie rdnale a Ctt CtudiCe A la lumikre de deux thtories dtjh anciennes, qui, s’excluant l’une l’autre dans leur tnoncC meme, opposaient trh nettement leurs partisans respectifs. Ce n’est que depuis peu que des tendances nouvelles se manifestent cherchant A libCrer l’histophysiologie h a l e des cadres rigides que lui imposaient les thtories et A mettre en valeur la part de vdritt contenue dans chacune d’elles. I1 n’est pas ttmtraire d’affirmer que l’existence de ces deux formules anciennes, la thtorie de Bowman et la thiorie de Ludwig, ttablissant pendant longtemps entre lea deux camps adverses un mur infranchis- sable, a Ctt un obstacle A la Claire comprthension des mdcanismes biologiques se dtroulant dans I’organe rtnal.

Thtorie de la stcrttion (Bowman-Heidenhain) et thtorie de la rAorption (Ludwig-Cushny) sont suffisamment classiques pour en rendre superflu un expost dttailld. Rtsumons-les brihvemeat : toutes deux s’accordent h reconnaitre au glomtmle une fonction de filtration s’exerpnt aux dCpens du drum sanguin, dont les Cltments dfisibles traversent le filtre. Au niveau des segments h brosse, la thtorie de Bowman place un processus de dcrdtion ou plutijt d’excrttion, par lequel s’dliminent directement, dans le liquide tubulaire, des catabolites puists dans le milieu intkrieur par la base des cellules. La thtorie de Ludwig nie cette dcrttion et admet au contraire que le segment B brosse rtsorbe certaines substances prtsentes dans le liquide tubulaire pour les restituer h l’organisme par sa membrane basale. En meme temps une rtsorption d’eau transforme le liquide intracellulaire en urine dtfinitive. En d’autres mots, Bowman suppose l’enrichissement en substances dissoutes du filtrat glomtrulaire pendant son passage dam les tubes, tandis que Lud- wig admet au contraire son appauvrissement en eau et en substances dissoutes. Dans l’esprit des thtoriciens, dcrCtion et rtsorption doivent s’exclure. D’innombrables travaux se sont attachds B ttablir le bien fondt de l’une ou de l’autre des thkories. D’une fason gtntrale, les auteurs qui arrivaient h fournir un argument en faveur de l’une se sont toujours CNS obS& de nier toute valeur h l’autre. Les efforts pour concilier les deux opinions sont de date relativement dcente.

L’dtude de l’histophysiologie comparte des Verttbrts permet d’aborder avec fruit le problhme de la fonction rtnale. L’existence des diverses dispositions mor- phologiques dtcrites plus haut nous met B meme, en effet, par un choix judicieux du mattriel, de dissocier en quelque sorte les diverses parties constituantes du ntphron et d’en examiner isoltment les potentialitts physiologiques. Ainsi s’ob- tiennent des rtsultats que n’aurait pu fournir l’ttude exclusive de nCphrons de type 111.

Quatre segments essentiels sont B examiner au point de vue de l’histophysiologie du nCphron : le glomus ou le glomCrule, le nkphrostome et son canal ntphrostomial, le segment B brosse (tube contoumt) et le segment A batonnets. Nous les envi-

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* ‘4 P. G ~ ~ R A R D ET R. CORDIER sagerons l’un a p r b l’autre en exposant brikvement quelles propriCtCs physiologiques essentielles Yon peut reconnaitre B chacun d’eux. Nous terminerons par quelques considdrations sur une potentialid importante que nous verrons se dessiner au cours de cet expos6 : le pouvoir athrophagocytaire du segment B brosse.

11. LE GLOMUS ET LE GLOMfiRULE.

Le processus de filtration qui sihge au niveau du glomdrule de Malpighi n’est actuellement mis en doute par petsonne. Le r6le du glomdrule comme piston pro- pulseur (Lamy et Mayer, 1906) est actuellement entihrement abandonnC. Depuis les belles recherches de 1’Ccole de Richards, on admet que tous les constituants diffusibles du serum sanguin passent B travers les endothkliums glomCrulaires. Wearn et Richards (1925), prClevant au moyen d‘une micropipette le liquide filtrant dans la cavitC glomtrulaire du rein de la Grenouille, et le soumettant A des tests chimiques, y ont trouvd de l’urde, des chlorures, et aussi du glucose. Les colorants diffusibles (indigocarmin, rouge phCnol), inject& dans les veines, se retrouvent, mais trhs diluis, dans le filtrat glomkrulaire. I1 en est de mtme pour l’acide urique inject6 ainsi que nous l’avons montrd par d’autres mCthodes (GCrard et Cordier, 1932 Q).

Les t r b nombreuses recherches faites au moyen de l’emploi de colorants colloi’daux acides, type trypanblau (71. notamment von Moellendorff, 1915)~ ainsi que d’autres corps colloi‘des, ont mis en Cvidence que les substances colloi’des de haute dispersion (trypanblau, carminates de lithium ou d’ammoniaque, encre de Chine RAL, saccharate de fer) peuvent filtrer par le glomdrule, alors que des colloi’des moins disperses sont rkgulikrement arr&tCs (encre de Chine Pelikan 541, bleu de Prusse soluble, oxyde de thorium colloidal, solution colloidale de cholest6rol (GCrard et Cordier, 1933 c)) et ne peuvent franchir la barrikre glombrulaire.

Les albumines Ctranghres sont Cgalement CliminCes par le glomdrule (Nussbaum, 1877--8) et entrainent frtquemment au niveau des endothdliums glomtrulaires des lCsions se traduisant par une augmentation de la permeabilitd B la faveur de laquelle peuvent passer dans l’urine des substances habituellement retenues, cholesdrol, albumines du &rum (Asai, 1928; GCrard et Cordier, 1923 c). RCcemment Bayliss, Kerridge et Russell (1933) ont montr6 que chez le Mammifkre, le glomerule est permeable B des protides dont le poids moleculaire ne dtpasse pas 70.000 (gklatine, ovalbumine, hdmoglobine).

Cette filtration d’albumines par le glomerule est bien dCmontrCe depuis que l’on a constat6 (Nussbaum, 1877-8; GCrard et Cordier, 1933 c) que la suppression de la fonction glomCrulaire empCche leur passage dans l’urine. D’autre part, l’on sait que des facteurs amenant habituellement de l’albuminurie (asphyxie, injections d’ovalbumine, de sublim6) sont impuissants B la provoquer chez des anirnaux A reins aglomtrulaires (Bieter, 1931). I1 n’est pas douteux que le processus de filtration mis en Cvidence au niveau du glomkrule est aussi l’apanage du glomus prod- phritique. Le glomus proniphritique des TCl6ostCens laisse filtrer, dks le moment oh il est constitu6, le trypanblau, comme le glomirule lui-mCme (Cordier, 1932).

Esquisse d’une histophysiologie compart!e du rein des Vertkbrks I I 5 Peut-Ctre sa permCabilit6 est-elle moins grande, car il arrCte habituellement des substances comme les canninates, et le saccharate de fer, que le glomdrule laisse passer. Chez les larves d’Amphibiens, le liquide filtrant par 1e.glomus est aspirk par le battement trhs actif des nkphrostomes ciliCs, sit& immkdiatement en regard de lui. Ainsi se crde, dans le tube urinaire prondphritique, le courant liquide indis- pensable & I’Ctablissement de la fonction excrktoire. Nussbaum a montrC (1886) que les canaux de Wolff, chez 1’Amphibien et le TClCostCen, renferment trbs tat des cristaux de nature uratique qui se dissolvent dks que le glomus est coiistituC.

Nous sommes donc en droit de croire, que, dans les nCphrons & glomus ou & glomCrule, qu’ils soient ouverts ou fermCs (types I, 11, 111), c’est essentiellement le floccule capillaire (c’est-&-dire le rete mirabile du glomus ou du glomkrule) qui fournit l’apport liquide de l’urine. Le canal ndphrostomial, dans les nCphrons ouverts, ne pourrait le faire, le caelome ne contenant Cvidemment pas assez de liquide pour fournir un flux suffisant. Pour ce qui concerne le nCphron de type IV, il n’en va Cvidemment pas de meme; ainsi, le rein aglomkrulaire de Lophius fournit des quantitCs d‘urine trks considkrables, dont l’eau rCsulte Cvidemment d’un processus autre que la filtration (Edwards et Condorelli, 1928).

Un autre point intCressant h signaler au point de vue de l’histophysiologie com- parCe, c’est le rapport qui semble exister entre le nombre et le dCveloppement des glomdrules d’une part et l’habitat d’autre part.’ Les Poissons de mer, vivant dans un milieu hypertonique, rkduisent leur perte en eau par une rkduction du volume des glomCrules (Nash, 1931 ; Marshall et Smith, 1930), alors que chez les TClCo- stkens d’eau douce les glomCrules sont beaucoup plus grands. Chez les Reptiles, Cordier (1928) a montrC, par des reconstructions, que la richesse du rCseau filtrant glomCrulaire est en rapport Ctroit avec la densit6 de l’urine ; dans la sCrie ChCloniens, Ophidiens, LCzards, la surface filtrante va en diminuant ; parallblement B ce fait, on con:tate que les Tortues ont encore une urine liquide, alors qu’elle est solide dans les deux autres groupes de Reptiles.

111. LE NEPHROSTOME ET LE CANAL NGPHROSTOMIAL.

Ntphrostome et canal nkphrostomial ne semblent avoir chez les VertCbrCs oh ils existent (type I et 11) qu’une importance rtduite.

11s n’existent en effet jamais seuls, et nous pouvons les considdrer plut6t comme des restes de la ntphridie primitive. Leur tendance ?i la disparition s’affirme dans les groupes infkrieurs: les TClCostCens n’en ont plus; chez les Amphibiens, seules les esp6ces les moins CvoluCes en posskdent. I1 est vrai que le rein adulte des Anoures montre encore des ndphrostomes, mais ceux-ci s’ouvrent dans les veines, et n’inter- viennent donc plus du tout dans la physiologie du nkphron. Dans le pronCphros des Amphibiens, le r6le du ndphrostome semble &tre purement mtcanique, les longs cils attirant vers le ndphron le liquide filtrant par le glomus. Dans le mCsonC- phros, chez les lames des Anoures ou chez les Urodkles adultes, cette action d’as- piration peut s’exercer tout au plus sur la faible quantiti de liquide contenue dans le coelome.

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I 16 P. GBRARD ET R. CORDIER Dans le mdsondphros des Anoures adultes, il est intCressant d’observer que les

battements des cils nCphrostomiaux suffisent i crker une pression Cquilibrant parfaitement celle existant dans les capillaires veineux oh s’ouvre le canal nkphrostomial; on n’observe en effet jamais d’dcoulement de sang vers le cmlome. Si au contraire le mouvement des cils se ralentit, ce qui se produit au moment de la fixation des reins aux fins de leur Ctude histologique, il est frtquent d’assister A une leghe hdmorragie, les drythrocytes traversant A rebours le C a d niphrostomial pour tomber dans la cavitd coelomique.

Le canal ntphrostomial du mtsoniphros larvaire des Anoures posskde cependant un pouvoir athrocytaire (voir paragraphe VI) capable de s’exercer envers les colloi‘des injectds dans le celome, mais ce pouvoir ne se manifeste qu’aprks que le ndphrostome a perdu toute communication avec le nCphron et dks qu’il s’est mis en communication directr: avec le sang (Gtrard et Cordier, 1933 a). Avant ce moment, c’est-A-dire pendant le laps de temps oh il s’ouvre dans le collet glomkrulaire des ndphrons, cette proprittk d’athrocytose n’existe pas.

IV. LE SEGMENT A BORDURE EN BROSSE

(Tube contournk.)

Ce segment se retrouve chez la plupart des VertCbris avec les mCmes caractk- ristiques cytologiques, A savoir : (I) m e bordure en brosse, plus ou moins nettement diffdrencike suivant les itats fonctionnels, mais toujours prksente ; elle est formte d’une grande quantitt de fins prolongements parall&s, situts au p61e apical, semblables B des cils raides, mais non douks de mouvement; (2) des granulations apicales, d’abondance et d’aspect variables. Ces enclaves, qui sont constantes chez les VertCbrds ?i sang froid, ont souvent une teinte jamatre et sont probablement de nature lipopigmentaire. Chez les Verttbrks h sang chaud, elles ne se rencontrent guitre, sauf cependant chez les Mammifkres en hibernation. Elles sont donc trks probablement en rapport avec un mktabolisme pIus lent, que celui-ci soit normal comme chez les animaux poikilothermes, ou occasionnel c o m e chez les Max-nmi- fkres hibernants.

C’est au niveau du segment A brosse que les physiologistes situent les processus les plus importants contribuant A la prkparation de I’urine: dcrktion pour leo uns, rCsorption pour les autres.

I1 serait dvidemment impossible d‘exposer ici, mCme d‘une faGon tr&s brkve, les innombrables expdriences invoqutes en faveur de l’un ou de I’autre processus. De l’ensemble de ces recherches, on est cependant autorisk A tirer quelques conclusions fermes.

(a) Le processus de rksorption. L’existence d’un processus de rtsorption, s’exeqant envers certaines sub-

stances, normalement prdsentes ou introduites expkrimentalement, est certaine. Wearr. et Richards (1925) ne retrouvent pas dans l’urine vksiculaire le glucose dont ils constatent la presence dans le liquide glomkrulaire. White et Schmidt (1926),

Esquisse d‘une histophysiologie comparke du rein des Vert&rt!s I 17

ponctionnant chez Necturus, en mCme temps que la capsule glomCrulaire, l’extrC- mitt distale du segment h brosse, montrent que le glucose filtrant au glomdrule est rCsorbC pendant son parcours dans le segment 8 brosse, h la fin duquel on ne le retrouve plus. Au point de w e histophysiologique, divers arguments ont CtC fournis en faveur de l’existence d’un processus de rborption. Les recherches de von Moellendorff (1915) chez la Souris et la Grenouille ont Ctabli que les colorants colloidaux acides s’accumulent dans le segment 8 brosse suivant une rkgle toujours constante : accumulation maximale dans les parties initiales et ddcroissance pro- gressive vers les parties distales. Cette accumulation ddcroissante se retrouve chez tous les VertCbrCs. Cordier l’a signalee chez les Reptiles (1928) et nous-m&mes l’avons pu retrouver chez les Poissons et les Oiseaux. C’est lh une rkgle absolument gknkrale et nous aurons h y revenir. Cette rtpartition a CtC interprdtCe comme rdsultant d’une rborption, au dCbut du tube, du colorant filtrant au glomdrule, la quantitk offerte h la rksorption &ant tvidemment la plus grande h ce niveau.

De Haan et Bakker (1923) ont montrd Cgalement que l’apparition des colorants colloidaux acides (trypanblau) dans les cellules rknales dtait conditionnte par l’existence d’un glomCrule complktement diffCrenciC. Chez le Chat nouveau-nC, les tubes urinaires en rapport avec des pseudoglomCrules ne contiennent jamais d’inclusions color&, parce que le colorant ne peut leur arriver. Von Moellendofi (1919) n’a pu constater d’accumulation de colorants acides dans les parties du mCsondphros larvaire des Anoures oh le glomdrule de Malpighi Ctait insuffisamment diffkrencit; le colorant apparait d b que le glomCrule devient fonctionnel. A ce dernier argument, on peut toujours objecter qu’avant la diffdrenciation des glomC- rules, les tubes eux-mCmes sont embryonnaires, non fonctionnels, et par consdquent incapables de “ skcrkter ” les colorants acides inject&.

Si nous nous adressons h des tissus adultes, nous voyons cependant que les colorants colloidaux acides n’apparaissent jamais dans les cellules des segments 8 brosse, du moment que ceux-ci ne sont pas en rapport avec un glomCrule (ndphrons du

La preuve formelle du passage glorndrulaire des colorants acides et de leur rdsorption par les segments h brosse est fournie par 1’Ctude du comportement du rein d’Anoure aprb ligature des art6res. Cette intervention supprime en effet la fonction glonCrulaire et laisse persister uniquement la fonction tubulaire. Nuss- baum l’a utiliske, il y a longtemps (1877-8)’ dam des recherches devenues classiques.

Nous avons employC cette mCme mCthode chez le Crapaud (1932 a) ; en ligaturant les artkres irriguant une moitiC du rein, on supprime dans cette zone la fonction glomdrulaire, tandis que l’autre moitiC reste normalement VascularisCe et sert de tkmoin. Chez des Crapauds ainsi opCrCs, l’injection de colorants colloi’daux acides (trypanblau, carminates, colloides organomdtalliques trhs disperses comme le saccharate de fer, le solganal, etc.) est suivie de l’apparition de ces substances dans les cellules des segments h brosse correspondant h des glomtirules normaux tandis que ceux dont le glomkrule est fonctionnellement supprimk n’en contiennent jamais (Fig. 2 A et A’). Comme nous avons pu montrer d’autre part que IPS dpithCliums rdnaux, aprhs ligature artdrielle, conservent leur intCgritC morpholo-

type IV).

I 18 P. G ~ R A R D ET R. CORDIER gique et physiologique, ces expkriences prouvent que les colloides utilisks passent par le glomkrule et sont rksorbks dans le tube contournk.

Quoique, ti notre avis, le comportement des reins ti artkres ligaturkes apporte une preuve formelle de l’existence de processus de rksorption, certains pourraient

Fig. 2. Rksultats expkrimentaux obtenus sur des reins chez lesquels la circulation glom6rulaire a 6tk supprimke. En A, partie normale; athrocytose de colloi’des tres disperses dans le segment B brosse suivant la regle de von Moellendorff. En A‘, partie optr6e; pas d’athrocytose dans le segment ?i

brosse. En B, partie normale; images de stcrktion de I’acide urique. Petits cristaux uriques dans les cellules du segment B brosse. Gros amas cristallins dans la lumiere du segment A batonnets. En B’, partie opkrke; cristaux d’acide urique dans les cellules du segment B brosse. Pas de masses cristallines dans la lumiere du segment B batonnets.

cependant nous objecter que I’intervention opkratoire et la suppression de la circulation artkrielle ont aboli certaines potentialitks excrktrices des tubes, et que l’absence des substances injectkes dans les tubes contournks privCs de glomirule fonctionnel pourrait peut-&re s’expliquer par une dkficience des propriktks skcrC- toires normales. Pour rencontrer cette objection, nous posskdons les rksultats obtenus par l’injection de colloides de dispersion faible ou moyenne. Ces sub-

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stances, nous le savons, ne peuvent passer par le filtre glomtrulaire et il n’est pas ttonnant qu’on ne les retrouve pas dans le segment h brosse, aprks injection. Ce- pendant leur emploi peut donner des rtsultats extremement instructifs h condition de choisir judicieusement le type de ntphron sur lequel on veut expdrimenter. Les reins h ndphrons ouverts, de type I ou 11, vont nous fournir un mattriel d’ttude particulihrement inttressant et ce d’autant plus que cette fois nous emploierons des animaux parfaitement normaux. L’existence d’une communication directe entre ntphron et caelome permet, dans les ntphrons de type I ou 11, de porter directement au contact des cellules rtnales les colloides faiblement ou moyennement disperses, ce qui est impossible dans les ntphrons du type 111. I1 suffit de pratiquer une injection dans la cavitt caelomique pour voir le liquide aspirt par les ndphrostomes pdnttrer dans les ntphrons.

Notre elkve P. Lambert (1932) a utilist le rein de la Salamandre oh se rencontrent des ntphrons de type I1 et des ntphrons de type 111. Injectant dans le cdome des colloides peu- disperses, bleu de Prusse soluble, encre de Chine Pelikan 541, il a pu observer que ces substances s’accumulent dans les tubes contournts des ntphrons ouverts de type 11, tandis que les ntphrons fermts de type I11 n’en renferment jamais. Une stcrition directe des substances injecttes, par les segments A brosse, est absolument exclue, puisque ntphrons ouverts et fermts sont placds exactement dans les mCmes conditions et que seuls les ntphrons ouverts contiennent des enclaves colordes. Une seule explication des faits observts est possible: c’est la ptnttration directe des colloides par les ntphrostomes et leur rtsorption dans les segments h brosse des ntphrons ouverts. Nous-mCmes (1933 a) avons pu observer des phdnomhes absolument identiques chez les tstards d’Anoures. Le prondphros du tCtard, qui est form6 de ntphrons de type I rdsorbe tous les colloides introduits dans la cavitt gtntrale, quelle que soit leur dispersion. Quant au mtsontphros, il se comporte comme un mtsontphros d’adulte chez Rana et Bufo, tandis que chez la larve de Discoglossus pictus nous avons pu constater la persistance de ntphrons ouverts, jusqu’aux approches de la mttamorphose. Chez cette dernihre espkce, l’injection de colloides faiblement disperses (bleu de Prusse soluble, encre Pelikan 541) dans la cavitt caelomique est suivie de l’apparition et de l’accumulation intracellulaires de ces substances dans les segments h brosse des ntphrons encore ouverts, tandis que dans les ntphrons qui se sont dtjh fermts par suite de la perte de leur communication ptritondale, les enclaves colortes n’apparaissent jamais.

Pour nous rtsumer, nous dirons que l’existence d’un pouvoir de resorption des segments h brosse, affirmte par les physiologistes, et en faveur de laquelle les expdriences de l’tcole de Richards apportent de si puissants arguments, trouve dans l’observation histophysiologique une dtmonstration tclatante. Mais alors que les observations des physiologistes admettent une rdsorption de substances diffusibles, qui sont restitutes au milieu intdrieur, les preuves histophysiologiques de la rtsorption sont bastes uniquement sur l’emploi de substances colloides. Or, ces substances, aprks resorption, sont floculties et accumultes, par un phtnomhne particulier, COMU des auteurs allemands sous le nom de “ Speicherung ” et que nous avons dbignt par le terme d’“athrocytose” (Gtrard, 1933; Gerard et Cordier,

I20 P. GBRARD ET R. CORDIER 1933 a). Ce phtnomhe mdrite une attention toute spdciale; nous nous en occu- perons plus loin pour nous efforcer de le comprendre et d’en interprdter la significa- tion.

(b) Le processus & skcrktion. L’existence de processus de dcrdtion, c’est-h-dire de passage direct de sub-

stances A travers les cellules du segment h brosse suivant le sells base-apex, a Ctd entibrement nide par les partisans de la thdorie de Ludwig-Cushny. Ce n’est que dam ces dernitres anndes que de nombreuses voix se sont Clevdes pour rendre A l’activitt excrdtrice des cellules rdnales la place qui lui revient dans la fonction urinaire. La rdalitt des processus de skrdtion ne fait pas de doute pour ce qui concerne les ndphrons du type IV. L‘on sait que les Poissons aglomtrulaires sont capables de fournir une urine abondante (@hius), et d’dliminer les colorants acides diffusibles (rouge phtnol) inject& dans I’organisme (Edwards et Condorelli, 1928).

I1 serait bien dtonnant, alors que nous voyons partout une structure si uniforme du ntphron dans la drie des Verttbrds, que les ndphrons glomthlaires, qu’ils soient ouverts ou fermb, prdsentassent une diffdrence si essentielle avec les nC- phrons aglomdrulaires, et que ceux-ci ne pouvant que &rdter, les autres ne puissent plus que rdsorber. I1 faut cependant donner des preuves plus palpables de la sdcrC- tion. Ces preuves avaient ddjh dtd fournies par les recherches de Nussbaum, reprises rdcemment par Bensley et Steen (1928). Ces auteurs, ligaturant les arthres rdnales, chez Rana, voyaient que malgrd l’absence de glomdrule fonctionnel, les segments A brosse tliminaient dans leur lumihre, et ce h une concentration consi- ddrable, l’indigocarmin et le rouge phdnol inject& dans la circulation. Rkemment, Hober et Mirowsky (1932) ont montrd, chez R m , que les colorants acides dif i - sibles non liposolubles passent par les segments h ‘brosse des reins de Grenouille h arttres ligaturdes. Les recherches de ces auteurs ont mis en dvidence un fait extremement intdressant ; c’est que parrni les multiples colorants diffusibles utiiisb, eertains (rouge phdnol) s’4liminent encore par le rein, au niveau du segment a brosse, lorsque l’on perfuse l’organe avec du Ringer, tandis que d’autres (cyanol, bleu patent6 V) ne s’tliminent par ces memes segments que si ceux-ci se trouvent en contact du sang de l’animal. I1 n’est meme pas absolument nkcessaire que ce sang soit circulant, car des reins excisds, placb imm6diatement dans une solution diluCe de cyanol, montrent aprb quelques minutes l’apparition de la couleur dans les lumitres tubulaires et ce h une concentration de 5 A 10 fois plus forte que dans le sang.

L’dlimination directe des colorants diffusibles par les tubes contournds ne fait donc pas de doute; et il ne s’agit pas la d’une simple diffusion: la substance injectde est excrktke B une forte concentration, ce qui implique dvidemment un travail cellu- laire. Les rtsultats de Hober sont encore intdressants parce qu’ils ddmontrent avec quelle prudence il faut accepter les conclusions obtenues par de nombreux physiologistes qui ont CtudiC la fonction rCnale de la Grenouille sur des animaux perfusds par des liquides artificiels, genre Ringer. Nos propres recherches sur le Crapaud A

EsquiSse #me histophysioE0gie cornparbe du rein des Vmtkbrtrs I 2 I

arthres rdnales ligaturdes ont mis en dvidence dgalement le pouvoir sdcrdteur des tubes contourn& et ce non pas envers des substances colorantes, mais envers des substances de dkhet normales, notamment l’acide urique. Nous avons pu montrer que l’acide urique inject4 se retrouve encore dans les tubes contourn& privds de glomdrule fonctionnel, mais que, le flux liquide ttant supprimd, cette substance stagne sur place et n’atteint pas les segments distaux du ndphron (Fig. 2 B et B‘). Lueken (1932) arrive aux memes conclusions par des mCthodes difftrentes. Enfin, remarquons que l’emploi de colorants vitaux basiques, rouge neutre ou bleu de mtthylhe, est entihement A rejeter dans les ttudes sur la physiologie de l’excrdtion. Ces colorants pdnktrent trop facilement dans les cellules, non seulement dam les dpithtliums rdnaux, mais encore dans une foule d’autres Cldments de l’organisme; les images d‘accumulation granulaire qu’ils fournissent dam les segments B brosse ne dmoignent nullement d’une excrdtion spdcifique des colorants h ce niveau, mais indiquent simplement un processus de coloration vitale analogue P celui qui s’observe dam une foule de cellules non dmonctoires.

v. LE SEGMENT A BATONNETS. (Tube IV, distal cotrptoluted tubule.)

Comme son nom l’indique, ce segment est caracttrist cytoiogiquement par la p rknce d’une striation cytoplasmique, due P la prknce de batonnets, disposds parallhlement au grand axe des cellules, a ids h fixer et h colorer et dhignh frd- quemment sous le nom de batonnets #Heidenhain. Ce segment ne se retrouve que dam les ndphrons des types I, I1 et I11 ; les ndphrons aglomtrulaires n’en renferment pas. Sa p rhnce parait donc lide h l’existence d’un appareil filtrant; ce fait morphologique semble dtjb indiquer que ce segment a c o m e r6le de’rhrber de l’eau pendant le passage de l’urine A son niveau.

Le pouvoir de rbrpt ion d‘eau du segment h bittonnets--ou plut6t son pouvoir concentrateura dtd observd ddjA par Nussbaum (I 886) chez le Triton, P la suite d‘injections d‘indigocarmin. Bensley et Steen (1928) ont nettement observt par le m&me moyen que le colorant dlimind au niveau des segments h brosse se con- centre fortement dans Ies segments h batonnets. Dam les reins P glomdrules rendus non fonctionnels (par ligature drielle), la rhrption d’eau, dans les segments A batonnets, peut produire la prdcipitation et la cristallisation du colorant dans les lumi2res. Nous-m&mes (1g32a) avons pu observer le r6le concentrateur de ce segment chez le Crapaud; A la suite d’injections d’acide urique, l’on voit en effet se ddposer, dans la lumi&re de ce segment, de gros amas cristallins, brillamment illuminh entre nicols croisb, indiquant une grande concentration en acide urique du liquide tubulaire (Fig. 2 B). D’autre part, l’ttude de l’tlimination des sels d’urane chez le Crapaud nous a conduits aux memes rksultats ; le nitrate d’urane qui filtre, trb dilud, au glomdrule, ne subit guhre de concentration pendant son passage dans le segment P brosse, qu’il ne lbe donc pas; d b son arrivte dans le segment P batonnets, la rdsorption d’eau amhne le nitrate d’urane P une concentra-

I22 P. G ~ R A R D ET R. CORDIER tion toxique, traduite par de fortes ldsions exsudatives et desquamatives au niveau des CpithCliums.

Le segment h batonnets est trks dheloppC chez les Mammiftres; c’est en effet chez ces animaux que I’urine est la plus concentree. Ce segment est reprCsentC chez eux par la branche ascendante de I’anse de Henle et par le segment intermC- diaire de Schweigger-Seidel.

VI. LE POWOIR ATHROCYTAIRE DU SEGMENT A BROSSE’.

Le phCnomtne d’athrocytose (“Speicherung”) est bien connu et a CtC trks abondamment mis en Cvidence au niveau des ClCments rCunis sous la dinomination gknkrale de tissu rdticulo-endothdlial z. I1 consiste essentiellement en une absorption de substances colloidales, gCnCralement Clectro-nkgatives, et leur accumulation au sein du cytoplasme, soit sous forme de granules de nouvelle formation, soit dans des vacuoles ou sur des grains prCformCs. Enfin, le phCnomkne se caracterise encore par une rktention trks Cnergique des substances absorbdes que les cellules ne IAchent que trks progressivement et trks lentement.

Le phdnomkne d’athrocytose se met en Cvidence au niveau du tube contourn6 de tous les VertCbrCs par l’emploi de colloides trks disperses. C’est le degrk de dispersion qui est le facteur essentiel rCglant l’apparition du phCnomkne dans la cellule rdnale; en effet, tout ce que nous avons expose plus haut montre trks nettement que seul le p61e apical des cellules du segment B brosse peut rCsorber des colloides et que leur base leur est absolument impermeable. Comme les auteurs se sont presque exclusivement adressCs A des nkphrons de type 111, ils n’ont pu observer que la fixation d’une trhs petite categorie de colloides; ceux dont 1es particules suffisamment fines leur permettent de traverser le filtre glomCrulaire. Nous avons ainsi pu montrer que (GCrard et Cordier, 193zb), en utilisant diverses marques d’encre de Chine du commerce, seule la RAL presentait les conditions requises pour filtrer par le glomCrule; on la retrouve ensuite rCsorbCe et accumulee dans les cellules des segments ?i brosse. Le pouvoir de rCsorption et d’athrocytose des cellules rCnales ne se borne cependant pas ?i l’absorption et l’accumulation des colloi’des de haute dispersion. Des recherches d’histophysiologie comparie nous ont montrC que le pouvoir athrocytaire du segment B brosse ne le ckde en rien B celui des histioaytes du tissu rCticulo-endothklial. Pour le ddmontrer, on ne peut Cvidemment s’adresser h des nCphrons de type 111, qui ne permettent l’arrivke dans la lumikre des tubes que des seuls colloides filtrant au glomkrule. Nous avons

Nous prefktons le terme d’athrocytose A celui de Chromopexie propose par Volkonsky (1933). I1 presente tout d’abord I’avantage de deriver d’un terme bien connu, athocyte, propose par Burian. Le phenomene qu’il designe est d’ordre beaucoup plus general; il s’exerce en effet sur toute substance en solution colloidale, quelle que soit sa composition chimique. La chromopexie est un cas particulier de l’athrocytose.

* On reunit sous le dc5nomination.de “ tissu rtticulo-endothelid” un ensemble de cellules jouissant toutes de la propriete d’absorber et de fixer sous forme granulaire les colloides Clectro-negatifs inject& dans I’organisme (trypanblau, carmin, colloides organo-mCtalIiques) ainsi que certaines substances endogenes (pigments d’origine hkmatique). Ces cellules sont en outre phagocytaires. A ce systhme appartiennent notamment les cellules reticulaires des organes hemopoittiques, les histiocytes du tissu conjonctif, les cellules de Kuppfer du foie, les endotheliums des sinus veineux de la rate, etc.

Esquisse d’une histophysiologie cornparbe du rein des Vedbrbs 123

utilisC dans ce but des nCphrons de types I et 11, c’est-&-dire ceux qui, grace l’existence d’un canal ndphrostomial, peuvent recevoir directement des substances introduites dans la cavitC coelomique sans passer par le filtre glomCrulaire. Notre Clbve Lambert (1932) a CtudiC, au point de vue qui nous occupe, les nCphrons mCsonCphritiques ouverts (type 11) de la Salamandre adulte; nous-mCmes (1933 a) avons utilisC le pronkphros du tCtard d’Anoure (type I) ainsi que les ntphrons ouverts du mCsonCphros larvaire de Discoglossus pictus (type 11). Les injections coelomiques de colloides de dispersion moyenne (bleu de Prusse soluble, oxyde de thorium colloi‘dal (thorotrast)) ainsi que de colloi’des de tr&s faible dispersion dont les particules sont & la limite de la visibilitk (encre de Chine Pelikan 541) ont CtC suivies d’une athrocytose rCgulikre et constante de ces substances dans les segments P brosse.

L’emploi de colloi’des de dispersion diverse nous a permis d’observer trks nettement une propriCtC trks particulibre du nCphron, propriCtC dCjP soupqonnCe par von Moellendorff (1915) et dont nous-mCmes avions pu constater une mani- festation A la suite d’injection de tellure mttallique chez le Crapaud (GCrard et Cordier, 1932 a). Voici de quoi il s’agit : les colloides trbs disperses pCnCtrant dans le nCphron aprks filtration glomCrulaire sont rCsorbCs et accumulCs dans les tubes contourn& suivant la rbgle de von Moellendorff : l’accumulation est maximale au dCbut du tube et dCcroit rdgulikrement & partir de ce niveau. Von Moellendorff avait pu cependant observer que le bleu pyrrhol, moins disperse, faisait exception et que son maximum d’athrocytose se situait vers le milieu du tube. L’auteur en avait dCduit qu’il existait le long du tube contournk une augmentation rCgulikre de la permCabilitC qui, trop faible au dCbut pour permettre l’entrCe du bleu pyrrhol, provoquait une accumulation maximale de ce colorant plus loin, 1P oh la per- mCabilitC Ctait devenue suffisante ; nous-mCmes avions pu observer que le tellure, quoique filtrant au niveau du glomCrule sous une forme diffusible, n’Ctait pas rCsorbC au mCme niveau que les carminates et le trypanblau. Nos recherches sur l’athrocytose des colloides nous ont montrk nettement qu’il existait le long du segment A brosse un gradient de permCabilitC apicale ; celle-ci est minimale au dCbut et augmente progressivement vers les portions distales. Ainsi, les colloides les plus disperses sont rCsorbCs et fix& dbs le dCbut du tube, tandis que le maximum d’athrocytose se dCcale pour les colloides P plus grosse particule (Fig. 3 A, B, C). Ce dCcalage en sens distal est d’autant plus marquC que le colloide envisagk est moins disperse (GCrard et Cordier, 1933 a). Le tube contournk, peut-on dire, constitue par cette propriCtC curieuse et intdressante, un vdritable appareil de mesure de la dispersion.

Nous confirmons donc entibrement I’observation de von Moellendorff et son interprdtation, en envisageant toutefois uniquement la permCabilitC apicale des segments P brosse tandis que von MoellendorfT parle de la permtabilitC de la paroi totale du tube; pour cet auteur, en effet, l’athrocytose ne se produit que la oh la permdabilitk apicale est suffisante pour laisser entrer le colloide dans les cellules, tandis que la densit6 cytoplasmique est trop grande pour en permettre la sortie. La propriCtC athrocytaire du tube contournd est une propriCtC trks primitive. On la

124 P. GBRARD ET R. CORDIER retrouve avec le meme caracdre dans la nCphridie des Oligoch&tes. L’un de nous (Cordier, 1933) a montrC rhcemment que le segment ciliC de l’organe segmentire du Lombric rdsorbe et accumule sous forme granulaire tous les colloides Clectro-nC- gatifs inject& dans la cavitC caelomique : colorants colloidaux acides, bleu de Prusse soluble, solganal, saccharate de fer, oxyde de thorium colloidal, encre RAL, encre Pelikan 541, chlorophylle, cholesttrol. Qui plus est, le gradient de permCabilitC mis en Cvidence dans les nCphrons des VertCbrCs existe dCjA dans la ndphridie du Lombric, mais la discrimination que fait le segment ciliC entre colloides de dispersion diverse est moins perfectionnde. En effet, tous les colloides de dispersion haute ou moyenne ont leur maximum d’athrocytose au dCbut du segment cil2

I

I

i I

Fig. 3. Athrocytose dans le segment A brosse du nkphron ouvert de type I1 : m6sonCphros larvaire de Discoglossus pictus. A, athrocytose A maximum initial ; colloi’des de haute dispersion. B, athrocytose h maximum moyen ; colloides de dispersion moyenne. C, athrocytose h maximum terminal ; colloides de trks faible dispersion.

tan& qu’il faut utiliser des colloides t r b peu disperses pour obtenir un ddcalage du maximum d’athrocytose vers la partie moyenne du segment.

Le pouvoir d’athrocytose du niphron, qui appardt donc tr&s bas dans la sCrie animale, se retrouve-t-il dans les reins les plus CvoluCs formCs de nCphrons glomCru- laires fermCs?

Dans le segment A brosse du n6phron fermC des Anoures, on observe rCgu- lihrement des inclusions jaunltres, signaldes par de nombreux auteurs et probablement de nature lipopigmentaire. Nous avons observi attentivement la rCpartition de ces enclaves Ie long du segment h brosse. Quoique que l’on puisse constater de grandes variations individuelles dans l’abondance et la grosseur de ces inclusions, cette &partition est toujours la m$me: c’est vers le milieu du segment que I’on rencontre le maximum de grains jaunes (GCrard et Cordier, 1932 u). Ce maximum d’accumulation ne fit-il pas songer Ctrangement aux images observCes a p r b in-

Esquisse d’une histophysiologie compare‘e du rein des Verte‘bre‘s 125

jection de colloides de dispersion moyenne dans des ntphrons de type I ou II? Et n’est-il pas infiniment vraisemblable que nous sommes en prtsence de substances colloidales filtrant par le glomtrule et dont le degrt de dispersion est ltgtrement trop faible pour amener une athrocytose A maximum initial?

MCme chez les Mammifkres, des images d’athrocytose peuvent s’observer. Ainsi, l’on a dtcrit A diverses reprises chez les Carnivores, des enclaves grasses dans les segments B brosse (Millot, 1927). Nous les avons observtes chez de nombreux chats et nous avons pu constater que le maximum de ces enclaves est toujours situt vers la partie terminale de ce segment, contrairement B l’opinion de Peter (1907). Ici encore, nous sommes d’avis que nous nous trouvons en prtsence d’images normales d’athrocytose.

Si les exemples d’athrocytose normale sont rares chez les Mammiftres sains, la pathologie nous en fournit des cas moins sporadiques. Le cas le plus net et le plus inttressant est, B notre avis, celui que l’on observe dam la ndphrose lipoidique humaine. Cette affection se caracttrise, A notre point de vue, par deux aspects particulitrement inttressants : (I) une teneur tlevte du drum sanguin en cholesttrol ; (2) une ltsion des glomtrules se traduisant par une augmentation considtrable de leur permtabilitt et une albuminurie massive. Les reins de malades morts de ntphrose lipoidique prtsentent des tubes contournts chargts d‘enclaves cholesttri- niques abondantes. A mesure que les cellules se chargent de cholesttrol, on les voit dtgtntrer, leur noyau se flttrit et enfin elles s’expulsent dans la lumikre oh elles continueront B se dtsinttgrer. De tels processus s’observent, exactement identiques, lors de l’athrocytose provoqute. Lorsque les cellules du segment A brosse se chargent excessivement de trypanblau par exemple, on les voit, frapptes de dtgtntrescence, tomber dans la cavitt tubulaire.

A la lumitre des faits observts dans la strie des Verttbrts, les images caracttris- tiques de la ntphrose lipoydique doivent s’interprtter, non pas comme une dtgtntrescence lipoidique des cellules, mais au contraire comme le rtsultat d’un phtnomhe d’athrocytose s’exerpnt envers le cholesttrol sanguin qui normalement est retenu dans le sang par le filtre glomtrulaire, mais qui, B la faveur de la ltsion des glomtrules, filtre dans les segments A brosse. Cette explication, dt j i proposte par Govaerts et Cordier (1928), a trouvt sa confirmation dans une sine de recherches que nous avons publites rtcemment (Gtrard et Cordier, 1933 c). Pour que la nature athrocytaire des images observtes Mt prouvte, il fallait encore montrer que le cholestCrol sanguin se trouve dans des conditions physiques voulues pour que le pouvoir athrocytaire puisse s’exercer envers hi. Pour le dtmontrer, nous avons inject6 le strum de malades atteints de ntphrose lipoidique A des animaux, en ayant soin de choisir des esptces A ntphrons ouverts; l’injection A des animaux A ntphrons fermts n’aurait pu donner de rtsultat, puisque l’on sait que le cholesttrol sanguin ne traverse pas normalement les endothtliums glomdrulaires. Nous avons pu montrer ainsi que l’injection de strum hyperchoksttrolique dans la cavitd ptri- tonkale de la Salamandre adulte est suivie de l’apparition, au niveau des nCphrons ouverts, d’images d’accumulation de cholestdrol parfaitement superposables A celles observtes dans la ntphrose lipoidique humaine. On peut mCme aller plus loin pour

I 26 P. G ~ R A R D ET R. CORDIER dCmontrer que ces images sont bien le tCmoin de l’existence d’un pouvoir athrocytaire. Injectant le sCrum de ces malades dans le celome du Ver de terre, l’un de nous (Cordier, 1933) obtient, dans le segment ciliC des nkphridies, des images d’athrocytose de cholestCro1 identiques h celles observCes dans les reins humains. Enfin, ce que la maladie rCalise, c’est-A-dire l’augmentation de la permCabilitC glomdrulaire, nous l’avons pu obtenir par des injections d’ovalbumine. Chez le Crapaud, des injections simultantes d’ovalbumine et de &rum hypercholesdrolique sont suivies d’images d’athrocytose de cholesdrol, cette fois dans des nCphrons fermCs (GCrard et Cordier, 1933 c). Les images observies dans la nCphrose lipoidique ne sont donc pas des 1Csions spkcifiques, mais tkmoignent de la conservation des potentialitks athrocytaires du segment A brosse.

Nous sommes en droit d’affirmer que le ndphron des VertCbres posskde dans son segment B brosse des propriCtCs d’athrocytose trhs Ctendues qui se conservent intCgralement dans toute la sCrie. Par ce pouvoir le nCphrocyte s’identifie A un histiocyte, mais polarisC, car le pouvoir athrocytaire ne s’exerce que par le pale apical de la cellule. L’apparition du glomdrule et la perte de la communication pCritonCale limitent singulikrement les possibilitks d’expression de cette propriCtC, mais les expkriences rCalisCes par le chercheur sur l’animal ou par la maladie elle-mCme chez l’homme, montrent que les cellules rtnales ont conservC intactes leurs propriCtCs d’athrocytose et qu’elles sont prCtes A les exercer, d b que l’occasion leur en est offerte.

VII. LE POUVOIR PHAGOCYTAIRE DU SEGMENT A BROSSE.

Au phtnomkne d’athrocytose se rattache celui de la phagocytose. Ces deux propriCtCs peuvent Ctre rCunies en une seule cellule, l’athrophagocyte de CuCnot. I1 importe donc d’envisager si la cellule du segment A brosse est un athrophagocyte.

Le phCnomkne de la phagocytose implique de la part de la cellule l’incorporation, dans son cytoplasme, de particules “visibles.” Ce terme de visible est ma1 dCfini, il est passible d’interpretations diverses; pour les uns, ce sera par exemple la plus petite particule visible par le microscope A fond noir; pour d’autres la plus petite particule visible avec le microscope ordinaire ( 0 . 1 ~ ) . Les tests employCs par les auteurs pour mettre en Cvidence la phagocytose varient aussi de l’un A l’autre; les uns injectent une suspension de carmin; d’autres utilisent de l’encre de Chine; dans l’un comme dans l’autre cas, la grosseur des particules n’aura pas CtC vCrifiCe.

C’est pourquoi, tant que l’on aura pas mesure, par un moyen approprik, la grosseur des particules injecdes, il sera impossible de s’entendre sur le terme de phagocytose. Quelle que soit d’ailleurs la limite infCrieure que Yon assigne dam une Cchelle h des particules phagocytables, il est facile d’imaginer une sCrie d’inter- mddiaires trks rapprochds pour arriver h des particules telles qu’on les rencontre dans des solutions colloidales ; d’autre part certains auteurs (Schulemann, de Haan, Hober) pensent qu’un m2me micanisme rhgle athrocytose et phagocytose. 11s ddsignent parfois l’athrocytose sous le vocable d’ultra-phagocytose. On voit combien sont peu nettes les limites entre ces deux phdnomknes. Mais, puisque

Esquisse d’une histophysiologie cmparke du rein des Vertkbrks 127 nous devons faire un choix dans cette strie, nous dirons que la phagocytose com- mence quand la particule absorbde par la cellule est d’un ordre Cgal ou supCrieur

La cellule rCnale est-elle capable d’absorber des particules de cette dimension? Pour le vCrifier, nous avons eu recours B l’injection de deux substances H

particules facilement visibles et de dimensions nettement superieures H 0 . 1 ~ ;

c’est, d’une part, de la mClanine, sous forme d’encre de Seiche, d’autre part, une suspension de cinabre (sulfure rouge de mercure). Chez les tCtards de Discoglossus pictus (GCrard et Cordier, 1933 d) , l’injection intrapCritonCale de l’une ou de l’autre de ces suspensions a CtC suivie d’absorption de ces substances dans les cellules du segment H brosse des nCphrons ouverts, absorption qui tCmoigne de l’existence d’une vCritable phagocytose ; ce pouvoir phagocytaire d’ailleurs n’existe pas seulement dans le segment B brosse des VertCbrCs, il se retrouve nettement dans le segment ciliC de la niphridie du Lombric (Cordier, 1933)’ qui se montre capable d’absorber et de fixer l’encre de Seiche introduite dans la cavitC ccelomique.

La cellule rCnale du segment H brosse n’est donc pas seulement un athrocyte, elle peut fonctionner aussi comme athrophagocyte.

H 0.1p.

VIII. ATHROCYTOSE ET R€%ORPTION DE SUBSTANCES DIFFUSIBLES.

I1 nous reste H examiner si le phCnomkne d’athrocytose qui, rCpCtons-le, implique la rdsorption de substances colloides, leur concentration et leur accumulation granulaire, et leur rCtention Cnergique, est identifiable ou superposable aux processus de risorption de substances dissoutes postulCs par la thtorie de Ludwig- Cushny. Ce qui diffkrencie essentiellement les deux processus, c’est que l’athrocytose est lite H la nature colloidale des substances absorbdes et s’accompagne d’une rktention de celles-ci. Les colloides que l’on rencontre dans les athrocytes, tant rCnaux que les autres (tissu rkticulo-endothdlial), ne sont pas en voie d’Climination. C’est H tort que de t r b nombreux auteurs observant, aprb injection de carminate d’ammoniaque par exemple, des inclusions carminiques dans les cellules rCnales, parlent d’images d’ “ Clirnination.” Bien au contraire ces images signifient que l’organe rCnal agit dans ce cas comme un rein d’accumulation et nullement un Cmonctoire vrai.

La rhsorption physiologique des substances diffusibles ne s’accompagnerait pas d’une telle rdtention. Les substances rCsorbCes, chlorures, glucose, etc., serient restitukees au milieu intkrieur.

I1 n’est cependant pas exclu qu’elles ne puissent se concentrer dans le cytoplasme des segments h brosse aprth leur rdsorption. Les Ctudes de physiologie gCnCrale et spdcialement de physiologie vCg6tale nous ont appris en effet que la cellule a le pouvoir d’absorber des ions du milieu environnant et de les concentrer au Sein de son cytoplasme H des taux souvent impressionants. Le SUC de Valonia ne renferme- t-il pas 40 fois plus de K que l’eau de mer dans laquelle vit cette algue (Osterhout, 1927)? Lea hematies ne contiennent-elles pas 13 fois plus de K que le plasma sanguin?

I 28 P. G ~ R A R D E T R. CORDIER I1 est fort possible que la rksorption physiologique n’utilise qu’une partie des

potentialitis de.la cellule rCnale. La risorption de substances dissoutes s’accompagne peut-2tre de concentration dans les cellules mais non d’une flocculation et d’une rQention plus ou moins durable. Quoi qu’il en soit, au point de vue histophysiologique, la question de la resorption des substances normalement prisentes dans le filtrat glomkrulaire doit rester sans rCpon3e tant que nous ne disposerons pas de moyens techniques suffisamment dignes de confiance pour dCceler ces substances dans les tissus et cellules. Dans 1’Ctat actuel de nos connaissances chimiques, on ne peut m k e nourrir l’espoir d‘arriver bientht B des mCthodes histologiques capables de satisfaire B ce desideratum. Cependant les mdthodes physiologiques de micro- pipettage (Richards et collaborateurs) nous apportent la preuve de la rtsorption de substances diffusibles.

IX. CONSIDBRATIONS PHYLOGBNBTIQUES. De l’ensemble des considCrations prCddentes, nous conclurons que le nCphron

des VertCbrCs, si remarquablement uniforme dans sa structure, prCsente Cgalement dans sa physiologie une unit6 frappante. Phylogbdtiquement, le nCphron primitif thdorique serait Cvidemment un nCphron ouvert aglomCrulaire dont on ne rencontre plus d’exemples chez les VertCbrCs, mais qui est encore abondamment reprCsentC chez les InvertCbrCs (nombreux AnnClides).

Son Cvolution chez les VertCbrCs se complique par l’apparition d’un peloton capillaire artCriel, qui, dans les types les plus primitifs (type I), est simplement suspendu en regard des nephrostomes et qui plus tard s’incorpore au nCphron lui-mCme sous forme de glomtrule de Malpighi. Celui-ci rtalise un rapport intime entre le nCphron et le sysdme clos constitui par l’appareil vasculaire, la communication calomique pouvant d’ailleurs persister (type 11). Enfin, dans les types les plus CvoluCs, cette communication se perd et le nCphron dCbute par le glomCrule de Malpighi : ce niveau, sa cavitC (cavitt capsulaire) n’est sCparbe du systkme vasculaire sanguin que par une barribre rCduite B l’endothblium vasculaire, doublC d‘un rdseau pdricytaire.

Quelle est la position qu’il convient d‘attribuer, dans ce schkma Cvolutif, au nCphron fermC aglomCrulaire (type IV)?

Nous ne pouvons le considbrer c o m e primitif; nous serions plut6t enclins B croire qu’il est le rdsultat d’une mutation caractCrisCe par une absence de dkveloppe- ment des artbres rCnales; les glomirules ne se formant pas, le niphron ne s’est diffCrenciC qu’en une seule direction: la sCcrCtion, d’oh absence du segment li batonnets. Quant B la communication ccelomique, elle ne se ddveloppe pas, et li ce point de vue, le rein aglomCrulaire des Tilbstdens ne se distingue pas du rein glomirulaire, dans la mCme classe de VertCbrds.

Hltons-nous d’ajouter que, dans ce schkma, nous n’envisageons que le nCphron des Vertibris et non celui des Chord& en gkngral. Ainsi, dans le phyllum des Chord&, le rein de 1’Amphioxus occupe une place tout-h-fait h part, Ctant form6 de nCphrons h solCnocytes, tels que l’on en rencontre chez les Invertdbrds inf6neurs.

Esqzrisse d‘une histophysicdogie cmpar6e du rein des Vmt&brt!s 129

X. &SUM€?.

I. Les ntphrons des Verttbrds peuvent se classer en ndphrons ouverts et ntphrons fermts, selon qu’ils prdsentent ou non une communication directe avec la cavitt pdritontale, par l’intermkdiaire d’un ndphrostome.

2. Le glomus et le glomtrule sont des appareils filtrants laissant passer, non seulement ies substances diffusibles, mais encore les colloides de haute dispersion.

3. Le segment B brosse jouit de proprittts rtsorbantes, s’exeqant aux ddpens de substances filtrant par le glomdrule. Cette proprittd est nettement mise en tvidence par l’injection de substances colloidales trks disperses qui apparaissent dans les cellules de ce segment lorsque le glomdrule fonctionne normalement et qui n’y ptnkrent plus lorsque la fonction glomtrulaire est expdrimentalement supprimde.

4. Le segment A brosse jouit d’un pouvoir athrocytaire, caractdrist par l’absorption, la concentration et la rdtention sous forme granulaire de tous les colloi‘des port6s au contact du p81e apical de ses cellules. L’athrocytose de substances colloidales de dispersion moyenne ou faible ne peut Cvidemment s’observer que dans les ntphrons ouverts, ou encore dans les ntphrons fermis dont la permdabilitt glomdrulaire a C t t pathologiquement augmentCe (ndphrose lipoidique).

5. Le segment B brosse est phagocytaire, par son p81e apical (absorption de mdlanine et de cinabre).

6. I1 existe, dans le segment B brosse, un gradient de permtabilitd apicale des cellules. Cette permtabilitd est minimale au dtbut du segment et augmente progressivement en sens distal. L’existence de ce gradient est dtmontrde par le dtcalage en sens distal, du point d‘athrocytose maximale pour des colloides de dispersion diverse ; ce dtcalage est d’autant plus marqut que le degrd de dispersion est plus faible.

7. L’athrocytose de substances colloidales diffkre de la rtsorption des substances diffusibles en ce qu’elle s’accompagne d’une retention prolongde des substances rtsorbies.

8. Le segment B brosse jouit en outre d’un pouvoir tmonctoire, grlce auquel des substances de dtchet peuvent Ctre directement tliiintes au dehors, sans filtration prtalable par le glomtrule. Cette fonction tmonctoire, dvidente dans les ntphrons aglomtrulaires, peut Ctre dtmontrte exptrimentalement par suppression de la fonction glomtrulaire chez 1’Anoure : l’dlimination de l’acide urique continue 21 se faire dans ces conditions.

9. Le segment B bAtonnets posdde un pouvoir de rdsorption d’eau, dtmontrd par les images obtenues aprks injection d’acide urique ou de nitrate d’urane.

10. Le ntphron primitif du Verttbrt est un ntphron ouvert. L’apparition du glomtrule s’accompagne de la perte de la communication ptritontale.

eat Y 9

P. GBRARD ET R. CORDIER

XI. SUMMARY.

I. Vertebrate nephrons can be classified into open and closed according as they have or have not direct communication with the peritoneal cavity through the intermediary of a nephrostome.

2. The glomus and the glomerulus are filters which allow not only diffusible substances to pass but also highly dispersed colloids.

3. The (‘segment h brosse” [proximal convoluted tubule] possesses a resorbant function with respect to substances filtering through the glomerulus. The property in question can be clearly demonstrated by the injection of highly dispersed colloids, which reappear in the cells of this segment when the glomerulus functions normally, but no longer penetrate into them when the glomerular function is experimentally inhibited.

4. The “segment B brosse” has an athrocytary function, characterised by the absorption, concentration, and retention in granular form, of all colloids brought into contact with the apical pole of these cells. Athrocytosis of colloids of medium or feeble dispersion can, of course, only be seen in the case of open nephrons, or of closed nephrons the glomerular permeability of which has been pathologically augmented.

5 . The “segment B brosse” acts phagocytically through its apical pole, absorbing melanin and cinnabar.

6. There exists a gradient in the apical permeability of the cells in the “segment ?i

brosse.” This permeability is at a minimum at the beginning of the segment and increases progressively in the distal direction. The existence of this gradient is shown by a shift in the distal direction of the point of maximal athrocytosis for colloids of varying dispersions : the shift is the greater the lower the degree of dispersion of the colloid.

7. Athrocytosis of colloids differs from the resorption of diffusible substances in that it is accompanied by a prolonged retention of the substances resorbed.

8. The “segment ?i brosse” also possesses an excretory function by which waste matters can be directly excreted without previous filtration through the glomerulus. This excretory function, clearly evident in nephrons lacking glomeruli, can be demonstrated experimentally by the suppression of the glomerular function in Anura. Under these circumstances uric acid continues to be excreted.

9. The “segment B bltonnets ” [distal convoluted tubule] has the capacity of resorbing water. This can be demonstrated by the injection of uric acid or of uranium nitrate.

10. The primitive vertebrate nephron is open. The appearance of the glomerulus is accompanied by a loss of the communication with the body cavity.

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ESQUISSE D'UNE HISTOPHYSIOLOGIE COMPARÉE DU REIN DES VERTÉBRÉS