Analyse morphologique de tissus

Histologie quantitative pour mesurer le développement des organes

L’utilisation de l’analyse d’images en biologie de développement permet de suivre des paramètres morphologiques durant le développement des organes et des tissus. Les exemples suivants illustrent le développement chez la souris des glandes mammaires dans la phase embryonnaire et chez l’adulte.

Structure du bourgeon mammaire

La formation des bourgeons mammaires est mesurée comme l’indique le schéma suivant.

image analysis
  • Dorsal ectoderm (d.ect., vert)
  • Ventral ectoderm(v.ect., jaune)
  • MR core (c, orange)
  • MR periphery (p, rouge)
  • MR neck (n, violet)
  • Mammarymesenchyme (m.m., turquoise)
  • Dermalmesenchyme(d.m., bleu)

Effets des mutations génétiques dans les bourgeons mammaires

Les 5 paires de bourgeons mammaires (MR1 à MR5) entre le 12ème et le 14ème jour embryonnaire sont analysées chez des souris mutantes Gli3Xt-J/Xt-J et comparées à celles des souris sauvages.

automatic image analysis

Mise en place d’un logiciel spécifique d’analyse d’image automatique

Un protocole d’analyse d’images basé sur des journaux Metamorph (MolecularDeviceCorp.) et sur des scripts Matlab (MathWorks) permettent :

  • De définir d’une manière semi-automatique
    • la zone du bourgeon (p+c)
    • la zone du cou (n)
  • De définir d’une manière automatique toutes les autres zones (d.m. m.m. c, p, v.ect, d.ect)
  • De visualiser les étapes de la segmentation pour faire du QC (quality control)

Les techniques d’analyse d’images utilisées dans cette études sont :

  • Morphométrie mathématique
  • Analyse par transformation en ondelettes
  • Reconstruction 3D
  • Contours actifs

Analyse statistique des paramètres morphologiques durant le développement

La figure suivante montre l’évolution du taux de cellules BrdU+ve  positives (marqueur de prolifération) dans les sous-régions du bourgeon (cœur, périphérie et cou)

analyse d'images

Analyse quantitative 3D en histologie

Les analyses ont été réalisées sur des coupes successives permettant la visualisation 3D des bourgeons (en rouge), les cellules BrdU+ve  positives  (en noir) et de l’épiderme (vert)

analyse d'images histologie quantitative

Références

Ectodermal influx and cell hypertrophy drive early growth of all five murine mammary rudiment pairs, and are differentially regulated among them by Gli3 (2011). May Yin Lee, Victor Racine, Peter Jagadpramana, Li Sun, Weimiao Yu, Tiehua Du, Bradley Spencer-Dene, Nicole Rubin, Lendy T. Le, Delphine Ndiaye, Saverio Bellusci, Klaus Kratochwil, and Jacqueline M. Veltmaat.
PLoS ONE 6(10):e26242 1-15. PMID:22046263, Epub: 2011 Oct 27; pdf.

QUANTACELL