Cellular organization of the trophoblastic epithelium in elongating conceptuses of ruminants

We present a computational approach to analyze the cellular organization during the elongation process of the ovine conceptus. First, we selected a set of mathematical descriptors to quantify cell geometry and cell neighborhood within the external epithelial layer of the conceptus: the trophoblast. Second, we established a hybrid image segmentation framework, and analyzed the extracted features with statistical tools to describe and compare the spatio-temporal dynamics of cellular organization within this epithelium. The main results indicated that the average geometry and neighborhood of the trophoblast cells are relatively stable from a sampling position to another and from a stage of development to another. Further, their elongation axes are randomly distributed. The cellular organization fits the Poisson's process. Moreover, no clustering structures or grid-like regular point patterns are found inside the studied cell population. This suggests that the trophoblast elongation observed in ruminants is not due to the geometrical change of cell shape but might be the consequence of cell addition associated with peculiar plans of cell division or intercalation. To cite this article: J. Wang et al., C. R. Biologies 332 (2009).

RésuméL'objectif de cette étude est une approche statistique de l'organisation cellulaire au cours de l'élongation du conceptus ovin. Nous avons sélectionné un ensemble de descripteurs mathématiques pour quantifier la géométrie et la topologie des cellules ainsi que des outils de la statistique spatiale permettant d'évaluer la dynamique spatio-temporelle d'organisation des cellules au niveau d'un tissu. Les analyses montrent une relative stabilité de la forme et de la topologie des cellules trophoblastiques au cours de l'élongation du conceptus. Aucune orientation particulière des cellules n'a pu être démontrée. L'organisation spatiale des cellules correspond bien à un processus de Poisson et aucune forme d'agrégation ou de dispersion régulière des cellules n'a été observée. Ceci suggère que l'élongation du conceptus observée chez les ruminants n'est pas due au changement des formes mais pourrait être la conséquence d'adjonction de cellules selon des plans de divisions particuliers ou des patrons coordonnés d'intercalation des cellules. Pour citer cet article : J. Wang et al., C. R. Biologies 332 (2009).