physiologie de la procréation - Univ-lille1

Biologie
PHYSIOLOGIE DE LA
PROCRÉATION
CUEEP - UNIVERSITÉ LILLE1 SCIENCES ET TECHNOLOGIES
DÉPARTEMENT SCIENCES
JACQUES COGET
Juillet 2013
Table des matières
I - Introduction
5
II - Considérations préliminaires
7
A. Observation N°1..........................................................................................7
B. Observation N°2..........................................................................................8
C. Observation N°3..........................................................................................9
III - Le déterminisme du sexe
13
A. Du sexe génétique au sexe phénotypique......................................................13
B. Intersexuation et anomalies chromosomiques................................................15
C. Exercice d'application N°1...........................................................................17
D. Exercice d'application N°2...........................................................................17
IV - Activité génitale et production hormonale
19
A. Chez l'homme...........................................................................................19
B. Chez la femme..........................................................................................21
C. Cycle menstruel et cycle œstrien..................................................................26
D. Exercice d'application N°1...........................................................................27
E. Exercice d'application N°2...........................................................................28
V - Activité génitale et régulation centrale
31
A. Le complexe hypothalamo-hypophysaire.......................................................31
B. Régulation hormonale chez l'homme.............................................................34
C. Régulation hormonale chez la femme............................................................36
D. Exercice d'application N°1...........................................................................38
E. Exercice d'application N°2...........................................................................39
VI - De la fécondation à la parturition
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43
3
Introduction
A. Segmentation, migration et nidation.............................................................44
B. Le développement embryonnaire..................................................................46
C. Hormones et gestation................................................................................49
D. Exercice d'application N°1...........................................................................51
E. Exercice d'application N°2...........................................................................52
VII - La lactation
55
A. Les glandes mammaires..............................................................................55
B. La production lactée...................................................................................56
C. Exercice d'application N°1...........................................................................57
D. Exercice d'application N°2...........................................................................58
VIII - La contraception
61
A. Les méthodes existantes.............................................................................61
B. La contraception hormonale........................................................................63
C. Exercice d'application N°1...........................................................................66
D. Exercice d'application N°2...........................................................................67
IX - L'assistance médicale à la procréation (AMP)
69
A. Les causes d'infertilité................................................................................69
B. L'insémination artificielle.............................................................................70
C. La fécondation in vitro (FIV)........................................................................71
D. L'injection intracytoplasmique de spermatozoïde (ICSI)...................................72
E. Le transfert d'embryons congelés (TEC)........................................................72
X - Auto-évaluation finale
75
Solution des exercices de TD
77
4
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I -
Introduction
I
Du latin procreare (= engendrer), la procréation regroupe l'ensemble des
processus qui permettent à deux individus sexués (un mâle et une femelle) de
donner à naissance à un nouvel individu.
Bien que le terme soit en principe réservé à l'espèce humaine, il faut toutefois noter
que la plupart des animaux, et notamment les mammifères, procréent plus qu'ils ne
se reproduisent dans la mesure où l'être nouvellement conçu est toujours unique et
qu'il diffère de ses géniteurs en raison du brassage génétique qui s'opère à
différents stades de la méiose lors de la fabrication des gamètes, puis lors de leur
rencontre au moment de la fécondation. De sorte qu'à l'exception des jumeaux
monozygotes qui proviennent de la division d'un seul œuf et qui sont donc porteurs
du même patrimoine génétique, chaque individu au sein de l'espèce porte une
combinaison d'allèles qui lui est propre. La procréation permet ainsi de perpétuer
l'espèce tout en assurant sa diversité génétique, seule garante du polymorphisme
des populations.
Les mécanismes de la méiose, de la gamétogenèse et de la fécondation étant
supposés connus, nous ne nous intéresserons ici qu'aux aspects génétiques et
hormonaux qui rendent possible la procréation – une hormone étant définie
comme une substance chimique à action physiologique de nature protéique ou
stéroïdienne, fabriquée par un tissu endocrinien, libérée dans le sang et agissant à
distance sur un plusieurs organes cibles.
Nous étudierons donc successivement :
y
y
y
y
y
le déterminisme du sexe et la mise en place du tractus génital chez l'homme
et chez la femme,
la production et le rôle des hormones gonadiques dans les deux sexes,
le fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire et son
implication dans la régulation de l'activité génitale,
les principales étapes de la grossesse de la fécondation à la parturition,
les phénomènes déclencheurs de la lactation.
Enfin, une dernière partie sera consacrée à la maîtrise de la procréation dans
l'espèce humaine et abordera :
y
y
les différentes méthodes de contraception,
l'assistance médicale à la procréation (AMP).
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Considérations
préliminaires
II -
II
Observation N°1
7
Observation N°2
8
Observation N°3
9
Plusieurs observations effectuées chez l'animal vont nous permettre de poser le
problème et de préciser les différents facteurs impliqués.
A. Observation N°1
Chez la Grenouille, le mâle présente, en période de reproduction, des petites
excroissances au niveau des membres antérieurs, dénommées callosités, qui
servent à maintenir la femelle pendant l'accouplement.
On constate :
a) que ces callosités n'apparaissent jamais chez les femelles,
b) que ces callosités n'apparaissent pas chez le mâle castré,
c) que ces callosités réapparaissent après injection d'extraits testiculaires.
Interprétation
a) Seuls les mâles présentant des callosités, il s'agit d'un cas de dimorphisme
sexuel, c'est-à-dire d'un caractère permettant de distinguer le mâle de la femelle
au sein d'une même espèce (par exemple le lion porte une crinière, la lionne n'en
porte pas).
b) Dans le cas de la grenouille, ce caractère n'étant pas permanent, il faut donc
envisager l'existence d'un mécanisme physiologique lié à la période de
reproduction pour que ce caractère apparaisse.
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7
Considérations préliminaires
c) Les mâles castrés ne présentant pas ce caractère, on peut supposer que ce
mécanisme a pour origine les glandes sexuelles, hypothèse confirmée par
l'injection d'extraits testiculaires puisque ceux-ci provoquent la réapparition des
callosités.
d) La substance active fabriquée par le testicule agissant sur les membres
antérieurs, donc à distance après avoir été véhiculée par le sang, il s'agit très
probablement d'une hormone, en l'occurrence d'une « hormone mâle ».
B. Observation N°2
Chez le Guppy, petit poisson d'eau douce originaire d'Amérique tropicale, les mâles
se distinguent des femelles par la présence d'une petite tache sur la queue. On
remarque :
a) que tous les mâles présentent en permanence ce caractère,
b) que la castration ne provoque pas la disparition de ce caractère,
c) que ce caractère n'apparaît pas chez des femelles traitées avec des extraits
testiculaires.
Interprétation
a) L'existence d'une tache sur la queue permettant de distinguer les mâles des
femelles au sein de la même espèce, nous sommes à nouveau en présence d'un cas
de dimorphisme sexuel. Toutefois, ce caractère étant permanent, il relève d'un
autre mécanisme que celui invoqué précédemment et, à ce stade, deux hypothèses
peuvent être envisagées : soit la présence de la tache résulte d'une production
continue d'hormone mâle, soit la présence de ce caractère est liée à l'expression
d'un ou plusieurs gènes spécifiques au sexe mâle.
b) La castration du mâle et l'injection d'extraits testiculaires à la femelle étant sans
effet, il ne peut s'agir d'un déterminisme hormonal et, par conséquent, la première
hypothèse doit être abandonnée.
c) Il faut donc envisager une différence d'ordre génétique entre les sexes, qui ne
peut être portée que par les chromosomes sexuels – ici le chromosome Y –
puisque ce sont les seuls à renfermer des gènes spécifiquement mâles ou femelles.
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Considérations préliminaires
C. Observation N°3
On réalise une expérience entre deux rats A et B ayant préalablement subi une
opération : une ablation des testicules pour le rat A et une ablation de l'hypophyse
pour le rat B. Au bout de quelques jours, on constate une atrophie des vésicules
séminales et de la prostate chez les deux animaux, le rat A présentant en plus une
hypertrophie de l'hypophyse, dû à un dysfonctionnement de cette glande.
Les deux animaux sont alors réunis par parabiose (greffe siamoise permettant
d'étudier leurs échanges physiologiques par voie sanguine) ce qui a pour effet de
rétablir une activité génitale attestée par la croissance des vésicules séminales et
de la prostate des deux rats.
Interprétation
a) Le rat A présentant une atrophie des vésicules séminales et de la prostate suite
à l'ablation des testicules, on peut à nouveau supposer l'existence d'une hormone
testiculaire indispensable au bon fonctionnement de ces glandes génitales.
Toutefois, l'animal présentant également une hypertrophie de l'hypophyse, on est
amené à émettre plusieurs hypothèses sur le mode d'action réel de cette hormone.
En effet, soit l'hormone testiculaire agit directement sur l'hypophyse, les vésicules
séminales et la prostate, soit elle agit uniquement sur l'hypophyse qui à son tour
agit sur les glandes génitales. Cette expérience pose donc plus de problèmes qu'elle
n'en résout et à ce stade il est impossible de trancher en faveur de telle ou telle
voie. En revanche on peut éliminer l'intervention directe des vésicules séminales et
de la prostate sur l'hypophyse, ces glandes ne produisant pas d'hormone.
b) Le rat B présentant aussi une atrophie des vésicules séminales et de la prostate
suite à l'ablation de l'hypophyse mais sans que l'animal soit castré, prouve que
l'hormone testiculaire n'est pas seule en jeu dans le bon fonctionnement de ces
glandes génitales. Il faut donc imaginer une régulation hormonale plus complexe
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9
Considérations préliminaires
faisant intervenir une hormone hypophysaire agissant soit directement sur les
vésicules séminales et la prostate, soit indirectement en exerçant ses effets sur les
testicules.
c) La réunion des deux rats par parabiose confirme que nous avons affaire à un
mécanisme hormonal mettant en jeu les testicules et l'hypophyse. En effet, les
testicules du rat B suffisent à produire une hormone agissant sur l'hypophyse du rat
A qui redevient fonctionnelle puisque les vésicules séminales et la prostate des
deux animaux reprennent leur développement. En revanche, cette expérience ne
permet pas de trancher entre une action directe ou indirecte de l'hypophyse.
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Considérations préliminaires
Quoiqu'il en soit, cette série d'observations montre clairement que l'activité sexuelle
est déterminée par trois types de facteurs :
y
y
y
des facteurs génétiques liés à l'expression de gènes spécifiques portés par
les chromosomes sexuels ;
des facteurs hormonaux d'origine gonadique (testicules chez le mâle,
ovaires chez la femelle) ;
des facteurs hormonaux d'origine hypophysaire qui, comme nous le
verrons plus loin, dépendent en partie de l'activité cérébrale.
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Le déterminisme
du sexe
III -
III
Du sexe génétique au sexe phénotypique
13
Intersexuation et anomalies chromosomiques
15
Exercice d'application N°1
17
Exercice d'application N°2
17
Le patrimoine génétique étant à l'origine de l'organisme, il est facile de concevoir
que tout individu porteur des chromosomes XX sera de sexe féminin et que tout
individu porteur des chromosomes XY sera de sexe masculin. Or, comme souvent
en biologie, les choses ne sont pas aussi tranchées qu'on pouvait l'imaginer et un
certain nombre d'anomalies chromosomiques, de mutations génétiques, de
troubles du métabolisme et de problèmes hormonaux font que des sujets
masculins peuvent présenter des caractéristiques féminines et,
inversement, des sujets féminins des caractéristiques masculines. Dans les
cas limites, on peut même aboutir à une véritable inversion sexuelle puisque l'on
connaît l'existence d'hommes XX et de femmes XY.
A. Du sexe génétique au sexe phénotypique
Lors du développement normal, les gonades primitives apparaissent dès la
cinquième semaine de vie embryonnaire. Mais à ce stade, elles sont totalement
indifférenciées et il est impossible de savoir s'il s'agit de gonades mâles ou
femelles. De même, chaque sexe élabore une double ébauche des futures voies
génitales, à savoir les canaux de Müller (futurs oviductes) et les canaux de
Wolff (futurs spermiductes). Commence alors la différenciation, dès la huitième
semaine chez le mâle, un peu plus tardivement chez la femelle.
Chez l'homme, la masculinisation de l'embryon est principalement liée à
l'expression d'un gène localisé à l'extrémité du bras court du chromosome Y.
Tout d'abord baptisé TDF (pour Testis Determining Factor = facteur de
détermination testiculaire), ce gène est aujourd'hui appelé SRY (pour Sexdetermining Region of Y chromosome) et code pour une protéine qui régule une
cascade de gènes et qui initie la formation du testicule.
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13
Le déterminisme du sexe
Le testicule devient alors actif et se met à fabriquer deux hormones :
y
y
une hormone stéroïdienne, la testostérone, qui transforme les canaux de
Wolff en voies génitales mâles et qui assure le développement de l'ensemble
du tractus génital mâle ;
une hormone polypeptidique, l'AMH ou hormone antimüllerienne
(antimullerian hormone) qui provoque la régression des canaux de Müller.
Chez la femme, l'absence de gène SRY empêche toute masculinisation de
l'embryon et c'est donc par défaut que les gonades et le tractus génital se
développent dans le sens femelle. Sans testostérone, les canaux de Wolff
s'atrophient (ils ont complètement disparu à la douzième semaine) et sans AMH, les
canaux de Müller se transforment en voies génitales femelles.
Au final, c'est donc la présence ou l'absence du gène SRY qui détermine le
phénotype du sujet :
y
y
14
présence du gène SRY → phénotype masculin,
absence du gène SRY → phénotype féminin.
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Le déterminisme du sexe
B. Intersexuation et anomalies chromosomiques
Il arrive parfois que le sexe phénotypique (les organes) ne corresponde pas au sexe
génétique (la garniture chromosomique). On parle alors d'intersexuation – ce
terme est aujourd'hui préféré à celui d'intersexualité – et d'individus intersexués
pour qualifier les personnes qui présentent ces caractéristiques. C'est notamment le
cas :
y
y
du pseudo-hermaphrodisme féminin (individus XX) dans lequel les
organes génitaux internes peuvent être normaux alors que les organes
génitaux externes sont plus ou moins virilisés (grandes lèvres en partie
soudées et clitoris ayant l'aspect d'un pénis). Cela est dû à l'imprégnation du
fœtus entre le troisième et le cinquième mois de grossesse par des
hormones virilisantes (androgènes) fabriquées par la mère ou par le fœtus
lui même à la suite d'un mauvais métabolisme enzymatique du cholestérol à
l'origine des androgènes ou d'un dysfonctionnement des corticosurrénales,
ces glandes situées au-dessus des reins étant également impliquées dans le
métabolisme des androgènes.
du pseudo-hermaphrodisme masculin (individus XY) dans lequel les
testicules sont le plus souvent ectopiques (en dehors de leur place
habituelle) et les organes génitaux intermédiaires entre le sexe mâle et le
sexe femelle, allant parfois jusqu'à une apparence entièrement féminine et
des testicules non fonctionnels. La raison en est ici encore hormonale, le
fœtus ayant souffert d'un manque d'imprégnation par les hormones
virilisantes au cours des premiers mois de vie intra-utérine ou d'un déficit en
récepteurs sensibles à ces hormones. Dans certains cas, une mutation
génétique observée sur le chromosome Y peut également en être
responsable.
Dans d'autres cas, les anomalies étant uniquement d'ordre génétique, il est
possible d'obtenir des hommes XX et des femmes XY à la suite de recombinaisons
survenues au cours de la première division méiotique de la spermatogenèse chez
leurs géniteurs mâles. On parle alors d'inversion sexuelle.
Chez les premiers, une translocation du gène SRY entre le chromosome X et le
chromosome Y a permis l'obtention de spermatozoïdes avec un chromosome X
porteur du gène SRY. Après fécondation, les sujets sont donc de génotype XX mais
la présence du gène SRY leur confère un phénotype masculin. Ce sont donc des
hommes XX.
À l'inverse, si l'ovocyte est fécondé par un spermatozoïde porteur d'un chromosome
Y qui a perdu son gène SRY, l'individu sera de génotype XY mais son Y n'étant pas
virilisant, il sera de phénotype féminin. On obtiendra donc une femme XY.
Quant aux hermaphrodites vrais (XX ou XY), leurs organes génitaux externes
sont généralement hybrides, oscillant entre un type franchement masculin et un
type franchement féminin, et leurs gonades renferment à la fois des structures
testiculaires et ovariennes, certains présentant même un testicule d'un côté et un
ovaire de l'autre.
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15
Le déterminisme du sexe
Comme on le voit, l'intersexuation étant plus ou moins prononcée et les anomalies
de développement nombreuses, il est difficile d'évaluer leur prévalence (fréquence
d'apparition dans une population donnée) d'autant que les critères retenus sont
parfois plus anthropologiques et liés à des revendications identitaires que
strictement biologiques. On estime ainsi à près de 2 % la proportion d'individus
intersexués mais certaines associations militantes avancent un chiffre bien
supérieur et considèrent qu'au sens le plus large l'intersexuation pourrait concerner
entre 5 et 15 % de la population humaine.
Enfin, signalons qu'il existe également d'autres malformations liées à des
anomalies chromosomiques qui s'accompagnent le plus souvent de troubles
somatiques. Parmi les plus répandues citons :
y
y
le syndrome de Turner (monosomie X0) caractérisé par un tractus génital
immature, l'absence ou l'atrophie des gonades et un aspect féminin. À la
puberté, les organes génitaux restent infantiles et les caractères sexuels
secondaires (développement des glandes mammaires, pilosité pubienne,
menstruations) n'apparaissent pas. Par ailleurs, le sujet présente
généralement un retard de croissance et diverses malformations de la
stature.
le syndrome de Klinefelter (trisomie XXY) caractérisé par des testicules
immatures et un aspect masculin. À la puberté, les caractères sexuels
secondaires apparaissent (développement de la verge, pilosité pubienne,
mue de la voix – on note toutefois l'absence de barbe et une croissance des
glandes mammaires) mais les testicules restent infantiles et le sujet est
stérile. Par ailleurs, l'individu présente généralement un aspect dégingandé
et un retard mental.
La monosomie Y0 est létale. Quant aux trisomies XXX et XYY, n'ayant pratiquement
aucune incidence physiologique, elles sont rarement détectées et bon nombre
d'individus qui en sont porteurs l'ignorent totalement.
Type de l'anom alie
Pr é vale nce
Fe r tilité
Hermaphrodisme vrai
Rare
Stérile
?
V ariable
Syndrome de Turner
1 sur 2 500
Stérile
Trisomie XXX
1 sur 1 000 (peut être beaucoup plus)
Fertile
Syndrome de Klinef elter
1 sur 500
Stérile
Trisomie XY Y
1 sur 1 000 (peut être beaucoup plus)
Fertile
Pseudohermaphrodisme
16
et
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Le déterminisme du sexe
C. Exercice d'application N°1
On réalise plusieurs expériences sur des embryons de lapine in utero et on fait,
trois semaines plus tard, les constatations suivantes :
a) l'ablation des gonades primitives provoque l'apparition d'un phénotype femelle
avec des canaux de Müller bien développés ;
b) la greffe de testicules fœtaux provoque l'apparition d'un phénotype mâle avec
régression des canaux de Müller et développement des canaux de Wolff ;
c) des injections répétées de testostérone provoque l'apparition d'un phénotype
mâle sans régression des canaux de Müller.
Question
[Solution n°1 p 77]
Interprétez ces données.
D. Exercice d'application N°2
Chez les Bovins, lorsque deux embryons de sexe différents se développent
simultanément dans l'utérus, il n'est pas rare de constater que le jumeau femelle
dit « freemartin » présente un phénotype plus ou moins masculinisé. Les ovaires
sont de petite taille, ne produisent pas d'ovocytes et renferment parfois des tubes
séminifères. Le vagin est rudimentaire, l'utérus est atrophié, voire absent, et on
note souvent la présence d'une prostate et de vésicules séminales. À l'âge adulte,
l'animal, souvent dénommé « vache-bœuf », est dépourvu d'instinct sexuel et
présente un poitrail et une musculature qui l'apparentent à un mâle.
Question 1
[Solution n°2 p 77]
Interprétez ces données.
Question 2
[Solution n°3 p 77]
Comment expliquez-vous le phénomène de freemartinisme sachant que l'examen
des placentas des deux jumeaux au cours de la vie fœtale montre qu'ils sont
partiellement fusionnés et qu'ils établissent entre eux de nombreuses anastomoses
vasculaires.
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17
Activité génitale
et production
hormonale
IV -
IV
Chez l'homme
19
Chez la femme
21
Cycle menstruel et cycle œstrien
26
Exercice d'application N°1
27
Exercice d'application N°2
28
C'est à la puberté (aux alentours de 9 à 14 ans chez les filles et de 10 à 15 ans
chez les garçons) que l'activité génitale démarre réellement et que se mettent en
place les caractères sexuels primaires (maturation des organes génitaux) et
secondaires (particularismes liés à chaque sexe) sous l'effet des hormones
sexuelles. Toutefois, ici encore, les processus de masculinisation et de féminisation
sont très différents, le sexe mâle étant caractérisé par une activité génitale
continue sans limitation de durée, le sexe femelle par une activité cyclique limitée
dans le temps.
A. Chez l'homme
À la puberté, les testicules reprennent leur développement et métabolisent à
nouveau le cholestérol pour synthétiser les hormones stéroïdiennes mâles
responsables de l'apparition des caractères sexuels primaires et secondaires
(androgènes) et notamment la plus importante d'entre elles : la testostérone.
Produite par les cellules interstitielles ou cellules de Leydig (petits amas
cellulaires disséminées entre les tubes séminifères où se déroule la
spermatogenèse), la testostérone est fabriquée selon deux voies enzymatiques :
l'une majoritaire, ayant pour intermédiaire la progestérone (une hormone femelle) ;
l'autre minoritaire, ayant pour intermédiaire la DHEA ou déhydroépiandrostérone
(une hormone aux effets multiples s'opposant entre autres au vieillissement
cellulaire).
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19
Activité génitale et production hormonale
20
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Activité génitale et production hormonale
Une fois synthétisée, la testostérone passe alors dans le sang où elle est véhiculée
de deux manières :
y
y
une petite partie (environ 10%) est libre et immédiatement disponible. C'est
celle qui pénètre dans les cellules cibles par diffusion membranaire et qui se
fixe à des récepteurs nucléaires protéiques de manière à déclencher
l'activation de certains gènes et à produire l'effet biologique désiré.
la grande majorité (environ 90%) se lie à une protéine plasmatique de
transport, la SHBG (Sex Hormone Binding Globulin), afin d'être protégée
d'éventuelles destructions enzymatiques. Cette liaison est réversible de
sorte qu'il existe toujours le même équilibre entre la fraction libre active et
la fraction liée de réserve.
Il faut toutefois noter que selon l'organe cible, la testostérone n'intervient pas de la
même manière. Alors qu'elle agit sous sa forme propre sur le système nerveux
central et sur l'appareil musculaire, c'est sous sa forme réduite (la
dihydrotestostérone ou DHT – la conversion se faisant à l'intérieur des cellules
cibles) qu'elle agit principalement sur le tractus génital, le système pileux et le
squelette.
Son action est en effet très vaste puisqu'elle est responsable :
y
y
y
y
y
y
du développement de la verge, des testicules, des voies et des glandes
génitales annexes (prostate, vésicules séminales, glandes de Cooper),
de la croissance osseuse et de l'augmentation de la masse musculaire (elle
agit comme un anabolisant du métabolisme protéique),
de l'apparition de la pilosité pubienne, axillaire et faciale,
de la mue de la voix,
du bon déroulement de la spermatogenèse,
de la libido.
Passée la puberté, la testostérone est ensuite sécrétée à un taux moyen de 30
micromoles par jour de manière à assurer la persistance des caractères sexuels
secondaires, à maintenir une production continue de spermatozoïdes et à entretenir
le comportement sexuel. Cette production ne sera jamais interrompue et perdurera
tout au long de la vie de l'individu.
B. Chez la femme
Il en va tout autrement chez la femme où l'activité génitale est limitée dans le
temps (de la puberté à la ménopause), où cette activité est cyclique (un cycle tous
les 28 jours en moyenne) et où plusieurs hormones entrent en jeu.
À la puberté, l'activité ovarienne reprend et la multiplication puis la différenciation
des cellules folliculaires permet la synthèse de plusieurs hormones stéroïdiennes. À
savoir :
y
les œstrogènes (on écrit également estrogènes) qui sont élaborés par les
cellules de la granulosa et de la thèque interne des différents follicules
(évolutifs, atrétiques, corps jaunes). La plus importante est l'œstradiol mais
deux de ses métabolites, l'œstrone et l'œstriol, jouent également un rôle.
Toutes sont responsables de l'apparition des caractères sexuels primaires et
secondaires (hormones féminisantes) à l'exception des poils pubiens et
axillaires qui se développent sous l'action de la testostérone sécrétée par
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21
Activité génitale et production hormonale
y
22
des amas de cellules interstitielles (cellules de Berger) situés dans le hile
ovarien.
la progestérone qui est produite par le corps jaune (cellules de la
granulosa lutéinisées) et dont le rôle essentiel et de préparer l'organisme à
une grossesse.
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Activité génitale et production hormonale
Une fois synthétisées, ces hormones passent alors dans le sang où elles sont,
comme la testostérone, véhiculées de deux manières. Une petite partie est libre et
immédiatement disponible, le reste se liant de manière réversible à une protéine
plasmatique de transport : la SHBG pour les œstrogènes et la CBG (Corticosteroïd
Binding Globulin) pour la progestérone.
Au niveau cellulaire, leur mécanisme d'action est semblable et comparable à celui
de la testostérone. L'hormone pénètre dans la cellule par diffusion membranaire et
rejoint le noyau où elle se fixe à des récepteurs protéiques de manière à pouvoir
activer certains gènes. Toutefois, dans le cas de progestérone, il est nécessaire que
les tissus aient été préalablement imprégnés d'œstrogènes pour qu'elle puisse agir.
En effet, la présence d'œstradiol est indispensable pour que les cellules cibles se
mettent à synthétiser les récepteurs nucléaires spécifiques à la progestérone.
Autrement dit, sans œstrogènes dans le sang, la progestérone reste inefficace.
Pour le comprendre, il faut se rappeler que le fonctionnement de l'ovaire est
cyclique et que le corps jaune (qui sécrète la progestérone) résulte de la
cicatrisation d'un follicule mûr (follicule de De Graaf) après expulsion de l'ovocyte.
Dans les faits, la libération d'œstrogènes (synthétisés par les follicules) précède
donc toujours celle de la progestérone. Le cycle ovarien se double ainsi d'un
cycle hormonal qui s'organise en deux parties séparées par l'ovulation.
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23
Activité génitale et production hormonale
Durant la phase folliculaire, un follicule cavitaire devient dominant et achève sa
croissance en inhibant celle des autres. Il devient donc temporairement le principal
producteur d'œstradiol et comme les cellules de sa granulosa et de sa thèque
interne ne cessent de se multiplier, il s'ensuit une augmentation de la sécrétion
d'œstrogènes qui atteint son maximum vers le douzième jour. Un mécanisme
hormonal complexe faisant intervenir une régulation centrale (voir le chapitre
suivant) provoque alors l'ovulation et la lutéinisation des cellules de la granulosa de
sorte que le taux d'œstrogènes fabriqués par le follicule diminue et que ses cellules
en cours de lutéinisation commencent à produire de la progestérone.
L'ovulation se produit vers le quatorzième jour. Le follicule dominant expulse son
ovocyte accompagné de son globule polaire, de la zone pellucide et de quelques
cellules folliculaires dans la trompe – c'est la ponte ovulaire – et se cicatrise pour
former le corps jaune (corpus luteus) qui reste dans l'ovaire.
Vient ensuite la phase lutéale ou lutéinique pendant laquelle le corps jaune
devient le principal producteur d'hormones ovariennes. Comme il fabrique à la fois
de l'œstradiol et de la progestérone, la deuxième partie du cycle est donc marquée
par une montée des taux d'œstrogènes et de progestérone, le taux de progestérone
étant d'environ cent fois supérieur à celui d'œstradiol. Toutefois, en l'absence de
fécondation le corps jaune régresse au bout d'une douzaine de jours ce qui entraîne
une chute du taux des hormones circulantes provoquant la menstruation (règles).
Un nouveau cycle (qualifié pour cette raison de menstruel) peut alors commencer.
24
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Activité génitale et production hormonale
Quant au corps jaune, il se résorbe et se transforme en un résidu fibreux, le corps
blanc (corpus albicans), qui finira par disparaître au cours des cycles suivants.
Ainsi, de la puberté à la ménopause (qui survient vers l'âge de 50 ans) et hors
périodes de gestation, alternent phases folliculaires et phases lutéales pendant
lesquelles oestrogènes et progestérone rythment la physiologie féminine. Leurs
actions sont en effet innombrables.
En ce qui concerne les œstrogènes :
y
ils sont responsables de l'apparition des caractères sexuels secondaires à la
puberté (modification de la morphologie et de la stature, développement des
seins) ;
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25
Activité génitale et production hormonale
y
y
y
y
y
y
y
ils assurent le fonctionnement cyclique de l'ensemble de la sphère génitale
(utérus, vagin, vulve, glandes mammaires) ;
ils favorisent la prolifération de l'endomètre (muqueuse utérine) en phase
folliculaire et le préparent à l'action de la progestérone ;
ils augmentent la sécrétion de glaire cervicale (mucus produit par le col
utérin) et la rendent perméable aux spermatozoïdes en période
préovulatoire ;
ils stimulent l'hydratation des parois du vagin et acidifient son milieu (rôle
antiseptique) ;
ils développent la libido ;
ils possèdent un effet hypothermiant ;
enfin, d'une manière générale, ils agissent sur de nombreux tissus (adipeux,
cutané, endocrinien, musculaire, nerveux, osseux) et participent à la
régulation du métabolisme hydrominéral.
En ce qui concerne la progestérone :
y
y
y
y
y
y
y
elle renforce les effets des œstrogènes sur l'endomètre et assure sa
transformation en « dentelle utérine » (structure tubulaire richement
vascularisée) de manière à permettre la nidation ;
elle inhibe la contractilité du myomètre (muscle utérin) ce qui contribue à
faciliter l'implantation de l'œuf dans l'endomètre ;
elle modifie la structure de la glaire cervicale élaborée en phase folliculaire
en la rendant imperméable aux spermatozoïdes ;
elle favorise le développement des acini mammaires ;
elle diminue la libido ;
elle possède un effet hyperthermiant, ce qui explique la montée thermique
en période d'ovulation, la température centrale passant d'une moyenne de
36,8 °C en phase folliculaire à 37,2 °C en phase lutéale ;
enfin, d'une manière générale elle place l'organisme féminin en situation
d'accueillir et de soutenir une grossesse.
Les effets combinés des œstrogènes et de la progestérone expliquent ainsi les
variations cycliques observées au niveau de l'ensemble de la sphère génitale
féminine qui sont destinées à favoriser une fécondation et à permettre une
nidation. Toutefois, en l'absence de fécondation, la chute du taux d'hormones
plasmatiques en fin de cycle provoque une vasoconstriction des artérioles spiralées
qui irriguent la dentelle utérine, la privant d'oxygène, ce qui entraîne sa nécrose.
Puis, dans un deuxième temps, la circulation sanguine reprend et sa pression suffit
à éliminer les couches superficielles nécrosées de l'endomètre région par région :
c'est la desquamation de l'utérus à l'origine des menstruations qui durent quatre
à cinq jours. Ce qui reste de la glaire cervicale est également éliminé.
C. Cycle menstruel et cycle œstrien
Bien que toutes les femelles de mammifères présentent une activité cyclique, il est
d'usage de distinguer les espèces à cycle menstruel et les espèces à cycle œstrien
(ou œstral).
26
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Activité génitale et production hormonale
Chez les premières qui regroupent l'espèce humaine et les primates supérieurs de
l'ancien monde (babouin, bonobo, chimpanzé, gorille, macaque, orang-outang),
c'est le début des menstruations qui marque le démarrage du cycle et on parle de
cycle menstruel.
Chez les secondes, où les menstruations n'existent pas (l'endomètre se résorbe
sans saignement), c'est l'acceptation du mâle qui permet de repérer le début du
cycle et on parle de cycle œstrien. Le cycle se décompose alors en quatre
phases :
y
y
y
y
un
un
un
un
pro-œstrus marqué par la croissance folliculaire,
œstrus pendant lequel la femelle accepte l'accouplement,
métœstrus correspondant à la formation du ou des corps jaune(s),
diœstrus caractérisé par la présence d'un ou plusieurs corps jaune(s).
Durée moyenne
Espèce
Pro-œstrus
Oestrus
Metœstrus
Diœstrus
Brebis
2à3j
24 à 36 h
2j
10 à 12 j
Chèvre
3j
24 à 40 h
Jument
2à5j
~6j
2j
12 à 13 j
21 j (16 à 30)
Truie
2j
24 à 72 h
2j
14 j
21 j
Vache
2à3j
12 à 18 h
2j
15 j
21 j (18 à 25)
16 j
du cycle
17 j (15 à 19)
20 à 21 j
Pro-œstrus et œstrus correspondent à la phase folliculaire, métœstrus et diœstrus à
la phase lutéale. En l'absence de fécondation, le ou les corps jaune(s) régresse(nt)
et un nouveau cycle démarre. Toutefois, chez les mammifères sauvages et chez
certaines espèces domestiques comme la brebis, la chèvre, la chienne ou la jument,
les cycles s'interrompent pendant une période plus ou moins longue et on parle
alors d'anœstrus saisonnier. Enfin, par opposition à ces espèces chez qui
l'ovulation est spontanée, on rencontre également des espèces à ovulation
provoquée comme la chatte ou la lapine chez lesquelles l'ovulation est déclenchée
par l'accouplement, avec ici encore des espèces possédant un anœstrus saisonnier
(chatte) ou non (lapine).
D. Exercice d'application N°1
On dose chez une femme adulte les dérivés des hormones ovariennes éliminés dans
les urines pendant 75 jours : les phénostéroïdes pour les œstrogènes et le
prégnandiol pour la progestérone.
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27
Activité génitale et production hormonale
Jours
Phénostéroïdes (µg.l-1)
Prégnandiol (mg.l-1)
1er juin
5
traces
5 juin
11
traces
10 juin
22
traces
15 juin
65
0,5
20 juin
34
2,4
25 juin
44
4,5
30 juin
6
traces
5 juillet
10
traces
10 juillet
23
traces
15 juillet
67
0,5
20 juillet
35
2,6
25 juillet
43
4,7
30 juillet
5
traces
4 août
11
traces
9 août
23
traces
14 août
66
0,5
Question 1
[Solution n°4 p 78]
Traduisez graphiquement ces résultats dans le même système d'axes en utilisant
comme unité 1 cm pour 10 µg.l-1 de phénostéroïdes et 1 cm pour 1 mg.l-1 de
prégnandiol.
Question 2
[Solution n°5 p 78]
Analysez ces graphes en situant les principaux évènements du cycle menstruel.
Question 3
[Solution n°6 p 79]
Quelle est la durée moyenne du cycle menstruel chez cette femme ?
E. Exercice d'application N°2
On réalise les observations cytologiques et comportementales suivantes chez une
rate pubère.
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Activité génitale et production hormonale
Jours
lundi
Frottis vaginal
Comportement sexuel
cellules épithéliales nucléées +
refuse l'accouplement
traces de leucocytes
(mord le mâle)
se laisse approcher sans
mardi
cellules épithéliales nucléées
mercredi
cellules kératinisées
accepte l'accouplement
jeudi
nombreux leucocytes
refuse le mâle
vendredi
cellules épithéliales nucléées +
traces de leucocytes
samedi
cellules épithéliales nucléées
dimanche
cellules kératinisées
accepter l'accouplement
refuse le mâle
se laisse approcher sans
accepter l'accouplement
accepte l'accouplement
Question 1
[Solution n°7 p 79]
Déduisez de ces observations la durée du cycle sexuel de la rate ainsi que sa
période optimale de fécondation.
Question 2
[Solution n°8 p 79]
Tracez le cycle de l'animal en faisant apparaître les taux supposés d'hormones
ovariennes mises en jeu.
Question 3
[Solution n°9 p 79]
Les mêmes tests biologiques peuvent-ils être utilisés chez la femme pour
déterminer la longueur du cycle ?
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29
Activité génitale
et régulation
centrale
V-
V
Le complexe hypothalamo-hypophysaire
31
Régulation hormonale chez l'homme
34
Régulation hormonale chez la femme
36
Exercice d'application N°1
38
Exercice d'application N°2
39
Comme beaucoup de glandes endocrines, les ovaires et les testicules ne
fonctionnent pas de manière indépendante mais sont placés sous le contrôle du
complexe hypothalamo-hypophysaire, véritable « chef d'orchestre » des fonctions
hormonales de l'organisme et de bon nombre de comportements. Il en résulte que
l'activité génitale est en permanence régulée par les hormones hypophysaires et les
neurohormones hypothalamiques, la production de celles-ci étant par ailleurs
dépendante d'un certain nombre d'influences centrales liées à des stimuli d'origine
externe, tels que la lumière, ou interne, tels que l'état psychique du sujet.
A. Le complexe hypothalamo-hypophysaire
Situé au centre de l'encéphale dans le plancher du troisième ventricule (cavité
centrale emplie de liquide céphalorachidien), l'hypothalamus est une petite
structure nerveuse constituée de plusieurs noyaux gris recevant de multiples
afférences d'origine sensorielle et émettant de nombreuses efférences ascendantes
et descendantes. Il participe ainsi à bon nombre de fonctions centrales telles que le
maintien de la température corporelle, le synchronisme de l'horloge biologique ou
les réactions émotionnelles mais intervient également dans de nombreuses
régulations hormonales par l'intermédiaire de la glande hypophyse, située juste
en dessous, qui forme avec lui deux complexes neurosécrétoires :
y
y
le système magnocellulaire ou hypothalamo-posthypophysaire qui associe
directement les neurones hypothalamiques aux capillaires sanguins de la
posthypophyse (ou neurohypophyse) ;
le système parvocellulaire ou hypothalamo-antéhypophysaire qui associe
indirectement les neurones hypothalamiques aux cellules glandulaires de
l'antéhypophyse (ou adénohypophyse).
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31
Activité génitale et régulation centrale
Dans le système magnocellulaire, les neurones hypothalamiques élaborent des
neurohormones qu'ils véhiculent par transport axonal antérograde jusqu'aux
capillaires sanguins localisés dans le lobe postérieur de l'hypophyse. Les
neurohormones sont ensuite stockées au niveau des arborisations terminales
axoniques et libérées par exocytose lorsque des potentiels d'action envahissent la
terminaison nerveuse.
32
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Activité génitale et régulation centrale
Dans le système parvocellulaire, les neurones hypothalamiques élaborent en
revanche des substances chimiques ayant pour cible les cellules glandulaires du
lobe antérieur de l'hypophyse : soit des releasing factors (RF) ou libérines
stimulant l'activité des cellules antéhypophysaires, soit des inhibiting factors (IF)
ou statines inhibant l'activité de ces mêmes cellules. Les facteurs sont synthétisés
dans l'aire hypophysiotrope de l'hypothalamus (principalement le noyau arqué),
véhiculés par transport axonal antérograde et libérés dans un système vasculaire
interne à la glande : le système porte hypothalamo-hypophysaire. De là ils agissent
sur les cellules glandulaires de l'antéhypophyse en favorisant (RF) ou en inhibant
(IF) la production de stimulines qui sont elles-même des hormones dont le rôle
est de réguler le fonctionnement des glandes endocrines. Ce système intégrant par
ailleurs au niveau hypothalamique un certains nombre de stimuli d'origine
périphérique (ambiances sensorielles) ou mentale (états émotionnels), on arrive
ainsi à un système de régulation comportant quatre étages.
Chez l'Homme, le fonctionnement des ovaires et des testicules est placé sous le
contrôle de deux gonadostimulines hypophysaires et d'une gonadolibérine
hypothalamique.
Les gonadostimulines, encore appelées hormones gonadotropes ou
gonadotrophines sont synthétisées par les cellules de l'antéhypophyse. Ce sont
deux glycoprotéines formées d'une chaîne α de 90 acides aminés commune aux
deux molécules et d'une chaîne β de 115 acides aminés spécifique à chaque
gonadostimuline. Les deux sont identiques dans les deux sexes mais ayant d'abord
été découvertes chez les femelles de mammifères, leur appellation fait référence à
la physiologie féminine. Il s'agit de :
y
y
FSH (Follicle Stimulating Hormone = Hormone folliculo-stimulante),
et de LH (Luteinizing Hormone = Hormone lutéinisante). Notons toutefois
que LH est parfois dénommée chez l'homme ICSH pour Interstitial Cells
Stimulating Hormone.
La gonadolibérine est quant à elle un décapeptide fabriqué par les neurones du
noyau arqué de l'hypothalamus et porte le nom de GnRH (Gonadotrophin
Releasing Hormone). Elle est libérée de manière pulsatile à raison d'une décharge
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33
Activité génitale et régulation centrale
toutes les 90 minutes en moyenne. Comme sa présence dans le système porte
stimule les cellules productrices de LH et de FSH, il s'ensuit que ces dernières sont
également libérées de manière pulsatile dans la circulation sanguine.
Toutes ces hormones étant de nature peptidique, elles ne peuvent pénétrer dans
leurs cellules cibles. Leur action s'exerce donc en se fixant à des récepteurs
membranaires spécifiques ce qui déclenche une cascade de réactions enzymatiques
faisant intervenir un messager intracellulaire (l'AMP cyclique désigné pour cette
raison second messager hormonal). Enfin, notons que si le mécanisme d'action de
LH et de FSH est identique dans les deux sexes, leurs effets et leur mode de
régulation sont totalement différents.
B. Régulation hormonale chez l'homme
Schématiquement, on peut considérer que FSH agit sur la fonction exocrine du
testicule (spermatogenèse) alors que LH agit sur son activité endocrine (production
de testostérone). Leurs actions ne sont toutefois pas comparables.
LH agit directement sur les cellules de Leydig en stimulant la production de
testostérone. Comme elle est libérée de manière pulsatile, il s'ensuit que la
sécrétion de testostérone obéit au même rythme et qu'elle se traduit par de brefs
épisodes (de l'ordre de quelques minutes) de libération intense séparés dans le
temps par des intervalles plus ou moins longs, variables au cours de la journée et
pouvant atteindre plusieurs heures.
34
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Activité génitale et régulation centrale
FSH agit indirectement sur la spermatogenèse en stimulant la production
d'ABP (Androgen Binding Protein) par les cellules de Sertoli (cellules nourricières de
la lignée séminale). Cette protéine de liaison libérée dans la lumière des tubes
séminifères présente en effet une grande affinité pour la testostérone et la
dihydrotestostérone ce qui leur permet d'augmenter leurs concentrations
intratesticulaires et d'agir sur les cellules de la lignée séminale, celles-ci étant
dépourvues de récepteurs à la FSH et incapables de fixer la testostérone libre.
LH et FSH exercent ainsi en permanence leurs effets sur le testicule et lui
permettent d'assurer ses fonctions exocrine et endocrine de manière continue.
Toutefois, leur libération se faisant sous le contrôle de la GnRH, toute modification
des paramètres centraux est susceptible d'entraîner des répercussions sur la
production de testostérone et de spermatozoïdes. Enfin, il faut signaler que le
fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire est lui-même soumis à
deux rétroactions (feed-back) négatives :
y
y
d'une part, le taux de testostérone circulante exerce un effet inhibiteur sur
la production de LH et de GnRH ;
d'autre part, les cellules de Sertoli fabriquent une glycoprotéine, l'inhibine,
libérée de manière pulsatile en même temps que la testostérone, qui exerce
un effet inhibiteur sur la production de FSH.
On aboutit ainsi à une régulation dynamique de la production hormonale qui intègre
de nombreux facteurs.
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35
Activité génitale et régulation centrale
C. Régulation hormonale chez la femme
Le mécanisme est ici plus complexe dans la mesure où FSH et LH agissent en
complémentarité, où cette synergie est responsable du fonctionnement cyclique de
l'ovaire et où celui-ci exerce un rétrocontrôle sur l'axe hypothalamo-hypophysaire
négatif pendant l'essentiel de la phase folliculaire, positif en période préovulatoire,
puis à nouveau négatif en phase lutéale.
36
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Activité génitale et régulation centrale
En début de cycle, les follicules immatures réagissent à la stimulation par
FSH, ce qui provoque leur croissance cellulaire et entraîne, de ce fait, une
augmentation de la sécrétion d'œstradiol. Le follicule présentant le seuil de
sensibilité le plus bas à la FSH étant le premier à évoluer, il devient rapidement le
follicule dominant, celui qui produit le plus d'hormones et qui est responsable du pic
préovulatoire d'œstrogènes vers le douzième jour.
Dans le même temps, FSH favorise l'augmentation de récepteurs à LH ce
qui permet à cette dernière de participer également à la folliculogenèse en
stimulant la synthèse d'androgènes par les cellules de la thèque interne, puis leur
conversion en œstradiol par aromatisation de la testostérone dans les cellules de la
granulosa.
Durant toute cette période, la montée progressive du taux d'hormones circulantes
exerce un effet freinateur sur les sécrétions hypothalamo-hypophysaires
(rétroaction négative) mais, à partir d'un certain seuil, le phénomène s'inverse
de sorte que le pic préovulatoire d'œstrogènes déclenche une décharge de GnRH
(rétroaction positive) entraînant à son tour une décharge de FSH et surtout de
LH à l'origine de l'ovulation.
Le pic ovulatoire de LH est alors suivi de deux effets : d'une part, il provoque la
rupture du follicule mûr à l'origine de la ponte ovulaire et d'autre part, il induit la
formation du corps jaune en déclenchant la lutéinisation des cellules de la
granulosa. Celles-ci se mettent alors à fabriquer de grandes quantités de
progestérone et d'œstrogènes – production soutenue par LH – ce qui bloque à
nouveau la libération des gonadostimulines hypophysaires (deuxième rétroaction
négative).
En l'absence de fécondation, la stimulation du corps jaune par LH cesse
progressivement, le taux d'hormones stéroïdiennes circulantes diminue et permet
ainsi une reprise de la sécrétion de FSH ce qui a pour effet de stimuler de nouveaux
follicules avant même la fin du cycle.
On aboutit donc à une régulation dynamique de la production hormonale
particulièrement complexe, d'autant que l'activité génitale féminine n'étant pas
continue, toute modification des paramètres centraux peut se traduire par des
perturbations du cycle. Ceci explique notamment le fait que la durée moyenne de
28 jours n'est que théorique, des facteurs aussi différents que la quantité de
lumière perçue, un décalage horaire ou un état de stress pouvant avoir des
conséquences sur la période d'ovulation (pic de LH avancé ou retardé) ou
l'apparition des menstruations (cycle raccourci, allongé, voire dans certains cas
limites bloqué).
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37
Activité génitale et régulation centrale
Ajoutons pour terminer que l'ovaire fabrique également des facteurs protéiques
(activines et inhibines) modulant les effets de FSH et de LH, tant au niveau ovarien
qu'hypophysaire, et qu'en phase lutéale, une autre hormone antéhypophysaire de
nature protéique, la PRL ou prolactine (parfois dénommée LTH pour Luteotrophic
Hormone = Hormone lutéotrope), participe au maintien du corps jaune en
augmentant le nombre de récepteurs à LH et en stimulant la production de
progestérone. Nous en reparlerons plus loin.
D. Exercice d'application N°1
On réalise plusieurs expériences sur le singe macaque rhésus et on mesure à
chaque fois le taux de testostérone circulante dans le sang de l'animal
(testostéronémie) au cours des heures qui suivent :
a) l'ablation du lobe antérieur de l'hypophyse provoque une chute importante du
taux de testostérone sanguin alors que l'ablation du lobe postérieur est sans effet ;
b) l'injection de LH à un animal hypophysectomisé entraîne une reprise temporaire
de la circulation de testostérone alors que l'injection de FSH est sans effet ;
c) la section de la tige pituitaire qui relie la glande hypophyse à l'hypothalamus se
traduit par une forte diminution du taux de testostérone circulante ;
d) la destruction du noyau arqué produit exactement les mêmes effets que
l'ablation du lobe antérieur de l'hypophyse ;
38
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Activité génitale et régulation centrale
e) la stimulation électrique du noyau arqué conduit à une augmentation rapide du
taux de testostérone circulante mais reste sans effet sur un animal
hypophysectomisé ;
f) l'électrocoagulation du système porte hypothalamo-hypophysaire bloque les
effets de la stimulation électrique du noyau arqué.
Question
[Solution n°10 p 80]
Interprétez ces données.
E. Exercice d'application N°2
La LH est quotidiennement dosée chez une guenon pubère pendant plusieurs mois.
Question 1
[Solution n°11 p 80]
Quelle est la durée moyenne du cycle sexuel chez cette guenon ?
Au bout de quelques mois, l'animal est éclairé en permanence. On constate dès le
cycle suivant un rapprochement des pics de LH de quelques jours.
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39
Activité génitale et régulation centrale
Question 2
[Solution n°12 p 81]
Quelle en est la raison ?
L'animal est ensuite oviarectomisé (ablation des ovaires). Le taux de LH circulante
augmente, se stabilise et les pics disparaissent.
Question 3
[Solution n°13 p 81]
Que pouvez-vous en déduire ?
On réalise alors une perfusion quotidienne d'œstradiol à la dose de 0,1 µg.l -1
pendant 30 jours, puis une perfusion à la dose de 0,3 µg.l -1 pendant trois 3 jours,
puis à nouveau une perfusion à la dose de 0,1 µg.l-1 pendant 30 jours.
Question 4
[Solution n°14 p 81]
Que met-on en évidence ?
40
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Activité génitale et régulation centrale
La même expérience est répétée mais l'animal est également perfusé pendant la
durée de toute l'expérience avec une dose élevée de progestérone.
Question 5
[Solution n°15 p 81]
Pourquoi n'observe-t-on plus de pic de LH ?
Question 6
[Solution n°16 p 81]
Concluez par un schéma figurant les boucles de régulation mises en évidence par
cette série d'expériences.
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41
De la fécondation
à la parturition
VI -
VI
Segmentation, migration et nidation
44
Le développement embryonnaire
46
Hormones et gestation
49
Exercice d'application N°1
51
Exercice d'application N°2
52
Comme la plupart des mammifères, l'Homme est une espèce vivipare, c'est-àdire que la gestation (période qui s'étend de la conception à la naissance) se
déroule entièrement à l'intérieur de l'organisme maternel, l'œuf se développant
dans l'utérus qui, à partir de ce moment, est qualifié de gravide.
Chez l'Homme, la grossesse (terme synonyme de gestation mais réservé à
l'espèce humaine) dure neuf mois et comprend deux périodes :
y
y
la vie embryonnaire (deux mois) pendant laquelle se mettent en place les
principaux organes ;
la vie fœtale (sept mois) pendant laquelle s'effectue la maturation
fonctionnelle des organes et leur organisation en systèmes.
Par convention, l'âge de la gestation se mesure en semaines d'aménorrhée
(absence de règles). De sorte que si la durée normale de la grossesse est d'environ
39 semaines, exprimée en semaines d'aménorrhée, elle est de 41 semaines.
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43
De la fécondation à la parturition
A. Segmentation, migration et nidation
La première semaine de vie embryonnaire est marquée par trois phénomènes qui
permettent à l'œuf de se multiplier (segmentation), de rejoindre l'utérus
(migration) puis de s'implanter dans la dentelle utérine (nidation).
La segmentation consiste en une succession de divisions cellulaires durant
laquelle la taille de l'œuf ne varie pas (entre 120 et 150 µm) alors que celle de ses
cellules, désormais dénommées blastomères, ne cesse de diminuer. La première
division survient peu après la fécondation et conduit trente heures plus tard à deux
blastomères. Le stade quatre blastomères est atteint vers la quarante-cinquième
heure, le stade huit blastomères vers la soixantième heure. Au quatrième jour,
l'œuf arrive à l'entrée de l'utérus et renferme 16 cellules. Il prend alors le nom de
morula (= qui ressemble à une petite mûre) avant de se creuser pour donner
naissance le cinquième jour à la blastula (du grec blastos = germe) dans laquelle
les cellules, au nombre d'une petite centaine, se disposent autour d'une cavité
centrale appelée blastocèle. L'ensemble prend alors le nom de blastocyste.
La segmentation proprement dite est terminée. Les cellules vont continuer de se
diviser mais elles vont également se différencier pour constituer le bouton
embryonnaire vers l'intérieur et le trophoblaste vers l'extérieur. Dans le même
temps, le blastocyste sort de la zone pellucide de manière à pouvoir s'implanter
dans la dentelle utérine le septième jour.
44
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De la fécondation à la parturition
La migration accompagne la segmentation de l'œuf de manière à ce que celui-ci
descende dans la trompe de Fallope, du lieu de la fécondation (tiers externe)
jusqu'à l'utérus. Elle comprend deux étapes. Durant les quatre premiers jours, les
mouvements des cils qui tapissent la muqueuse tubaire (muqueuse de la trompe)
lui permettent de progresser à l'intérieur de la trompe et de rejoindre l'entrée de la
cavité utérine. Sous l'effet de la progestérone, il se produit alors un relâchement de
la paroi (relaxation tubaire) de sorte que le blastocyste « tombe » dans l'utérus au
cinquième jour. Il prend alors le nom de blastocyste libre avant de s'implanter
dans la muqueuse utérine deux jours plus tard.
La nidation s'effectue par l'intermédiaire du trophoblaste. Dès le sixième jour, les
cellules situées sous le bouton embryonnaire se mettent à proliférer sans
cytodiérèse pour former le syncytiotrophoblaste et à libérer des enzymes de
manière à pouvoir pénétrer dans la dentelle utérine et à rompre la paroi des
capillaires sanguins le septième jour. Le blastocyste entre ainsi en contact avec le
sang maternel au fur et à mesure qu'il s'enfonce dans l'endomètre ce qui lui permet
d'absorber les éléments nutritifs nécessaires à son développement (ses réserves
sont pratiquement épuisées) et de les transmettre au bouton embryonnaire. Le
dixième jour, l'œuf est complètement enfoui dans la muqueuse utérine et l'orifice
de pénétration refermé grâce à un caillot de fibrine. La nidation est terminée. Le
reste du trophoblaste qui continue à envelopper l'œuf prend alors le nom de
cytotrophoblaste.
Dans le même temps, les cellules du syncytiotrophoblaste commencent à fabriquer
une hormone de nature glycoprotéique, l'HCG (Human Chorionic Gonadotrophin =
Hormone chorionique gonadotrophique) qui permet au corps jaune de se maintenir
et donc à continuer à produire des œstrogènes et de la progestérone. À ce stade,
cette dernière joue un rôle particulièrement important puisqu'en bloquant l'activité
du myomètre, elle permet à l'utérus de se dilater au fur et à mesure que l'œuf
grossit et évite qu'il soit expulsé.
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45
De la fécondation à la parturition
B. Le développement embryonnaire
Dès la deuxième semaine, et alors que la nidation n'est pas encore achevée,
plusieurs gènes entrent en action pour modifier la structure interne du blastocyste.
Dans un premier temps, les cellules du bouton embryonnaire prolifèrent, se
différencient et forment deux couches :
y
y
un feuillet dorsal (côté trophoblaste) dénommé épiblaste ou ectoderme
primaire fait de cellules cubiques qui se creuse dès le huitième jour pour
former la cavité amniotique ;
un feuillet ventral (côté blastocèle) dénommé hypoblaste ou endoderme
primaire fait de cellules aplaties qui s'internalise de manière à recouvrir
entièrement la face interne du cytotrophoblaste et à délimiter une nouvelle
cavité en remplacement du blastocèle, le lécithocèle ou vésicule vitelline
qui s'emplit de réserves de manière à assurer la croissance de l'embryon au
début de son développement.
À la fin de la deuxième semaine, lorsque la nidation est achevée, les deux cavités
sont alors séparées par deux couches de cellules qui constituent le disque
embryonnaire, l'une appartenant à l'épiblaste et l'autre à l'hypoblaste. L'œuf est
totalement enfoui dans la muqueuse et déjà entouré de la sphère choriale, une
structure composite constituée de la périphérie vers l'intérieur par le
46
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De la fécondation à la parturition
syncytiotrophoblaste, le cytotrophoblaste et un tissu de soutien dont l'origine
cytotrophoblastique ou épiblastique (?) est encore contestée : le mésenchyme (ou
mésoblaste) extra-embryonnaire. Celui-ci se creuse de lacunes qui finissent par se
rejoindre pour former le cœlome extra-embryonnaire qui sera peu à peu
remplacé par la cavité amniotique au cours de son développement.
La troisième semaine correspond à la gastrulation de l'embryon, c'est-à-dire à la
mise en place définitive des trois feuillets constitutifs de l'embryon par prolifération
et migration des cellules qui constituent le disque embryonnaire.
y
y
y
Du 15ème au 17ème jour, un épaississement de l'épiblaste permet de mettre en
place l'endoderme définitif en remplacement de l'hypoblaste. Puis, un
troisième feuillet se forme entre les deux feuillets primitifs pour constituer le
mésoblaste ou mésoderme.
Du 17ème jour au 19ème jour, des cellules issues de l'épiblaste se glissent au
milieu du mésoblaste et commencent à ébaucher la chorde qui donnera
naissance à la future colonne vertébrale. On parle alors de chordomésoblaste.
Enfin, du 19ème au 21ème jour, l'épiblaste donne naissance à l'ectoderme
définitif dont une partie se différencie dorsalement en neurectoderme à
l'origine du système nerveux. Quelques cellules se détachent du mésoblaste
et commencent à former un tissu conjonctif lâche de remplissage entre les
différents feuillets : le mésenchyme intra-embryonnaire.
On aboutit ainsi à un embryon tridermique constitué :
y
y
d'un feuillet dorsal (l'ectoderme + le neurectoderme) qui donnera
naissance à l'épiderme, aux muqueuses externes, aux phanères, au système
nerveux, aux organes des sens, à la cavité buccale et aux glandes
salivaires ;
d'un feuillet intermédiaire (le mésoderme + la chorde + le mésenchyme)
qui donnera naissance aux tissus sous-cutanés, aux tissus conjonctifs, au
squelette, aux muscles striés, à l'appareil cardio-vasculaire et au système
uro-génital ;
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47
De la fécondation à la parturition
y
d'un feuillet ventral (l'endoderme) qui donnera naissance au tube digestif
et à ses annexes (foie et pancréas), à l'appareil respiratoire, aux formations
lymphoïdes et aux glandes endocrines.
À la fin de la période embryonnaire, l'organogenèse (mise en place des différents
organes) est pratiquement terminée. L'embryon mesure environ 30 mm et
renferme plusieurs millions de cellules.
Durant toute cette période se mettent également en place les annexes
embryonnaires qui sont des structures temporaires indispensables au bon
développement de l'embryon, puis du fœtus.
La première à apparaître est la cavité amniotique qui se creuse à l'intérieur du
bouton embryonnaire dès le huitième jour. Bordée des cellules de l'amnios, elle finit
par envelopper complètement l'embryon et se remplit d'un liquide qui se renouvelle
constamment. Elle constitue ainsi une poche aqueuse stérile autour de l'embryon et
joue le rôle d'un coussinet hydraulique qui le protège des chocs. Enfin, à partir du
moment où le fœtus est capable de déglutir, elle participe à sa nutrition et devient
ainsi le siège d'importants échanges métaboliques entre l'organisme maternel et le
fœtus.
Viennent ensuite des modifications du lécithocèle à partir du 16ème jour et du
mésenchyme extra-embryonnaire à partir du 18ème jour. Le lécithocèle émet un
diverticule qui s'enfonce dans le pédicule embryonnaire pour constituer l'allantoïde
à l'origine des vaisseaux ombilicaux, puis certaines cellules du mésenchyme
commencent à se différencier :
y
y
celles qui se trouvent autour du pédicule allantoïdien se transforment en
gonocytes primordiaux à l'origine des lignées germinales et migreront
ensuite vers les gonades primitives ;
d'autres cellules disséminées un peu partout dans le mésenchyme forment
des ébauches vasculaires et se transforment en cellules souches à l'origine
des lignées sanguines avant que le foie ne prenne le relais à la sixième
semaine.
À partir de la troisième semaine, le trophoblaste et le mésenchyme extraembryonnaire poursuivent leur transformation et mettent en place une circulation
sanguine autour de l'embryon. Enfin, à partir de la quatrième semaine, la cavité
amniotique se développant, le pédicule embryonnaire se transforme et finit par
former le cordon ombilical qui reliera l'embryon, puis le fœtus au placenta.
Celui-ci commence à apparaître au deuxième mois et résulte d'une modification des
différents tissus de la sphère choriale qui aboutit à la formation du chorion lisse,
mince et avasculaire, côté cavité utérine et du chorion chevelu, épais et
extrêmement vascularisé, côté paroi utérine, à l'origine du placenta proprement
dit qui acquiert sa structure définitive à la fin du troisième mois. À terme, il se
présentera sous la forme d'un disque de 3 cm d'épaisseur pour un diamètre de 20
cm, riche d'un réseau de capillaires sanguins organisé en villosités d'une longueur
totale de 50 km dont la surface d'échanges est estimée à 14 m2.
Constitué de tissus d'origine fœtale et maternelle, le placenta apparaît à la fois
comme une interface et une barrière entre les deux organismes. Interface car les
48
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De la fécondation à la parturition
villosités implantées dans la muqueuse utérine assurent et régulent les échanges
entre les deux organismes. Mais également barrière car ces échanges sont sélectifs
et les deux organismes restent séparés par une paroi épithéliale qui empêche toute
communication directe entre le sang fœtal et le sang maternel.
Ses multiples fonctions en font l'organe essentiel de la gestation puisqu'il possède :
y
y
y
y
y
un rôle nutritif (il fournit au fœtus l'eau, les ions, les vitamines et tous les
nutriments nécessaires à son développement) ;
un rôle excréteur (il se charge d'éliminer les déchets métaboliques produits
par le fœtus et agit comme un véritable organe émonctoire) ;
un rôle respiratoire (il assure les échanges d'oxygène et de gaz
carbonique entre le sang maternel et le sang fœtal) ;
un rôle immunitaire (il apporte au fœtus des anticorps d'origine maternelle
qui le protège de la plupart des infections microbiennes) ;
un rôle hormonal (il produit les principales hormones nécessaires au bon
déroulement de la gestation et prend même le relais du corps jaune à partir
du troisième mois puisque l'ablation des ovaires à cette date n'empêche pas
la poursuite de la grossesse).
C. Hormones et gestation
Au moment de l'ovulation, les cellules folliculaires se lutéinisent sous l'action de LH
et le corps jaune commence à fabriquer de grandes quantités d'œstrogènes et de
progestérone de manière à préparer la dentelle utérine et à permettre la nidation.
En l'absence de fécondation, le corps jaune régresse et sa production hormonale
s'arrête rapidement. À l'inverse, en cas de gestation, cette production ne cesse de
croître car les œstrogènes permettent de stimuler la croissance de la masse
musculaire utérine et de sa vascularisation pendant que la progestérone maintient
le « silence utérin » en inhibant la contractilité de ses fibres musculaires. Toutefois,
à partir du troisième mois, le rôle du corps jaune devient accessoire, le placenta
produisant suffisamment d'œstrogènes et de progestérone pour que la grossesse se
déroule normalement.
Une fois en activité, le placenta prend également le relais du trophoblaste pour
fabriquer l'HCG mais le rôle du cops jaune diminuant au cours de la gestation, son
taux de sécrétion régresse considérablement à partir du troisième mois.
Enfin, le placenta produit également une hormone polypeptidique de 190 acides
aminés, proche de l'hormone de croissance hypophysaire, l'HCS (Human Chorionic
Somatomammotrophin = Hormone chorionique somatomammotrophique) qui est à
la fois lutéotrope (elle agit sur le corps jaune), somatotrope (elle assure la
croissance du fœtus) et mammotrope (elle prépare la sécrétion lactée) et qui, pour
cette raison, est également dénommée HPL (Hormone placentaire lactogène). Sa
production, très importante, ne cesse d'augmenter au cours de la grossesse.
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49
De la fécondation à la parturition
Vers la fin du neuvième mois, le fœtus devient de plus en plus remuant et exerce
une pression constante sur la paroi de l'utérus mais contrairement à ce qui se passe
chez d'autres espèces (brebis, chèvre, rate, truie, vache, etc.), on n'observe pas de
variation du taux plasmatique des stéroïdes circulants et notamment une chute du
taux de progestérone qui pourrait expliquer la levée du silence électrique du muscle
utérin indispensable au déclenchement des contractions. Il faut en effet noter que
le déterminisme de la parturition (ensemble des phénomènes qui permettent
l'expulsion du fœtus et de ses annexes hors de l'organisme maternel) reste encore
mal connu chez la femme, celui-ci combinant plusieurs facteurs d'origine
génétique, hormonale, fœtale et environnementale. Toujours est-il que le muscle
utérin retrouve sa contractilité et que les contractions sont alors activées et
entretenues par plusieurs substances. À savoir :
y
y
une neurohormone, l'ocytocine, qui est un petit peptide de neuf acides
aminés fabriqué par l'hypothalamus et sécrété par le système
magnocellulaire ;
deux prostaglandines, les
et
, qui sont des dérivés d'acides gras
polyinsaturés à action physiologique fabriqués par l'utérus.
L'effet conjugué de l'ocytocine, des prostaglandines et des contractions volontaires
permettent alors le travail qui provoque :
y
y
y
y
50
la descente du fœtus et la rupture de la poche amniotique,
la dilatation du col utérin (exerçant un effet positif sur la production
d'ocytocine),
l'expulsion du fœtus,
la délivrance (expulsion du placenta).
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De la fécondation à la parturition
D. Exercice d'application N°1
Les schémas qui suivent ont été réalisés à partir d'observations effectuées dans les
voies génitales féminines quelques jours après la fécondation.
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51
De la fécondation à la parturition
Question 1
[Solution n°17 p 82]
Classez et titrez ces figures.
Question 2
[Solution n°18 p 82]
Y a-t-il identité génétique entre toutes les cellules représentées sur ces figures ?
Question 3
[Solution n°19 p 82]
Quelles structures composent l'élément A ?
Question 4
[Solution n°20 p 82]
Combien de chromosomes pourrait-on dénombrer dans la figure B ?
Question 5
[Solution n°21 p 82]
Comment s'appelle la cavité centrale de l'élément C ?
Question 6
[Solution n°22 p 82]
Combien de cellules renferme l'élément D ?
Question 7
[Solution n°23 p 83]
Quelles hormones sont nécessaires au bon développement de l'élément E ?
Question 8
[Solution n°24 p 83]
Quelle est la structure qui entoure l'élément F ?
E. Exercice d'application N°2
On dose chez une femme adulte les dérivés stéroïdiens éliminés dans les urines
pendant 73 jours : les phénostéroïdes pour les œstrogènes et le prégnandiol pour la
progestérone.
52
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De la fécondation à la parturition
Jours
Phénostéroïdes (µg.l-1)
Prégnandiol (mg.l-1)
1er septembre
15
0,7
2 septembre
5
traces
8 septembre
15
traces
12 septembre
25
traces
16 septembre
65
0,5
20 septembre
35
2,5
24 septembre
45
5
28 septembre
20
1,5
30 septembre
8
traces
8 octobre
16
traces
14 octobre
55
0,5
22 octobre
52
4,5
26 octobre
60
5
28 octobre
65
5
1er novembre
78
5,5
5 novembre
103
6
6 novembre
127
6
9 novembre
140
6,5
12 novembre
145
7
Question 1
[Solution n°25 p 83]
Traduisez graphiquement ces résultats dans le même système d'axes en utilisant
comme unité 1 cm pour 10 µg.l-1 de phénostéroïdes et 1 cm pour 1 mg.l-1 de
prégnandiol.
Question 2
[Solution n°26 p 84]
Quels sont les principaux événements survenus au cours de ces 73 jours ? Que
pouvez-vous en conclure ?
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53
VII -
La lactation
VII
Les glandes mammaires
55
La production lactée
56
Exercice d'application N°1
57
Exercice d'application N°2
58
Spécificité des Mammifères (ceux qui portent des mamelles), la lactation nécessite
un organe particulier – les glandes mammaires – dont le fonctionnement et la
production sont entièrement placés sous contrôle hormonal.
De nombreux travaux ayant montré les bienfaits du lait maternel et de
l'allaitement, l'OMS (Organisation Mondiale pour la Santé) recommande
actuellement l'allaitement exclusif au sein pendant les six premiers mois, puis un
allaitement décroissant jusqu'à l'âge de deux ans. Il permet en effet :
y
y
y
y
d'apporter au nourrisson une nourriture particulièrement adaptée à ses
besoins,
de lui fournir d'importantes défenses immunitaires,
de renforcer les liens affectifs entre la mère et l'enfant,
de faciliter le développement psycho-cognitif de l'enfant.
A. Les glandes mammaires
Chaque glande présente une structure en « grappe de raisin » faite d'un arbre
sécrétoire constitué d'une quinzaine de lobes, chaque lobe regroupant 20 à 40
lobules à l'intérieur desquels sont disposés quelques dizaines d'acini (un acinus,
des acini) chargés d'élaborer le lait. L'ensemble renferme ainsi plusieurs milliers
d'acini drainés par des canaux galactophores qui s'anastomosent entre eux à
l'intérieur des lobules, puis entre les lobules et qui finissent, une fois sortis des
lobes, par déboucher et s'ouvrir au niveau du mamelon.
L'arbre sécrétoire se double d'un arbre vasculaire assurant l'irrigation des cellules
acineuses et chaque acinus est entouré de quelques cellules myo-épithéliales qui,
en se contractant, permettent d'évacuer le lait sécrété dans la lumière vers le canal
galactophore qui lui fait suite, exactement comme lorsque l'on presse sur une
éponge gorgée d'eau pour la vider de son contenu.
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55
La lactation
L'ensemble se développe à la puberté et se modifie légèrement au cours de chaque
cycle menstruel de telle sorte que le volume des seins augmente sensiblement
pendant toute la durée du cycle puis diminue au cours des menstruations, les
œstrogènes agissant sur le développement des canaux et la progestérone sur celui
des acini. Il n'y a toutefois pas production de lait, les taux d'hormones impliqués
dans cette production étant insuffisants pour permettre son démarrage.
B. La production lactée
C'est au cours de la gestation que les canaux galactophores et les acini atteignent
leur développement maximal sous l'effet conjugué des œstrogènes, de la
progestérone, de l'hormone placentaire lactogène HPL (ou HCS) et de la prolactine,
une hormone antéhypophysaire responsable de la lactogenèse. En milieu de
grossesse, la glande acquiert ainsi la capacité à sécréter du lait mais le fort taux de
progestérone plasmatique agissant sur le complexe hypothalamo-hypophysaire en
inhibant la sécrétion de prolactine et plusieurs facteurs de croissance locaux
agissant de manière autocrine et paracrine en freinant le développement des
cellules acineuses empêchent la production de lait.
À la parturition, l'expulsion du placenta provoquant une forte chute du taux de
progestérone circulante, l'équilibre progestérone/prolactine s'inverse et déclenche
la montée de lait dans les deux à trois jours qui suivent l'accouchement. Il
convient toutefois de distinguer deux étapes dans la lactation.
y
y
La lactogenèse de type 1 démarre vers le milieu de la grossesse et se
termine deux ou trois jours après l'accouchement. Elle produit le
colostrum, un liquide jaune-orangé pauvre en lactose et en lipides mais
très riche en immunoglobulines (notamment des Ig A) et en cellules
immunocompétentes (lymphocytes et macrophages).
La lactogenèse de type 2 se produit au cours de la montée de lait et
permet aux acini de fabriquer le véritable lait plus abondant que le
colostrum et beaucoup plus riche en lactose (60 g/l), en lipides (30 à 40 g/l)
et en vitamines. Sa composition se stabilise au bout de quelques jours mais
peut varier légèrement d'une tétée à l'autre.
Une fois cette dernière production démarrée, la sécrétion lactée est alors
essentiellement sous la dépendance de deux hormones :
y
y
d'une part, la prolactine qui agit en stimulant le métabolisme des cellules
glandulaires et dont la sécrétion est principalement régulée par deux
facteurs hypothalamiques de nature peptidique : une libérine, le PRF
(Prolactin Releasing Factor) et une statine, le PIF (Prolactin Inhibiting
Factor) ;
d'autre part, l'ocytocine qui agit sur les cellules myo-épithéliales entourant
les acini en provoquant leur contraction et dont la sécrétion est déclenchée
par voie réflexe après stimulation mécanique du mamelon.
Elle ne sera toutefois maintenue que s'il y a tétée, la succion du mamelon agissant
directement sur le fonctionnement de l'hypothalamus par voie réflexe et régulant
ainsi la libération de prolactine par le système parvocellulaire et celle d'ocytocine
par le système magnocellulaire. Notons enfin, que divers stimuli d'origine centrale,
56
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La lactation
en particulier olfactifs, visuels et psychiques peuvent influer sur le fonctionnement
de l'hypothalamus ce qui peut provoquer une modification de la sécrétion lactée
mais aussi une reprise des cycles, ceux-ci étant en principe supprimés par la tétée
qui, toujours par voie réflexe, inhibe la production de FSH et de LH par le complexe
hypothalamo-hypophysaire.
C. Exercice d'application N°1
On mesure la quantité d'ARN messager codant pour la caséine (une protéine
essentielle du lait) dans des cellules acineuses de glande mammaire de rate mises
en culture :
y
y
y
les lots A et B sont incubés avec des extraits plasmatiques issus de femelles
gestantes pour le lot A et de femelles postparturiantes pour le lot B ;
les lots C et D sont incubés avec des extraits hypophysaires de femelles
postparturiantes
antéhypophysectomisées
pour
le
lot
C
et
neurohypophysectomisées pour le lot D ;
les lots E et F sont incubés avec des extraits hypophysaires de femelles
postparturiantes allaitantes pour le lot E et privées de leurs petits pour le
lot F.
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57
La lactation
Question
[Solution n°27 p 84]
Analysez ces données. Que pouvez-vous en conclure ?
D. Exercice d'application N°2
Le tableau suivant donne la composition pour 100 g de quelques composants du lait
chez plusieurs femelles de mammifères.
58
Espèce
Caséine
Lactose
Lipides
Baleine bleue
7,2
1,3
42,3
Brebis
4,6
4,8
7,4
Chamelle
2,7
5,0
4,5
Chatte
3,7
4,8
4,8
Chèvre
2,5
4,1
4,5
Femme
0,4
7,0
3,8
Guenon Rhésus
1,1
7,0
4,0
Jument
1,3
6,2
1,9
Otarie
4,6
0,1
53,3
Ourse polaire
7,1
0,3
33,1
Truie
2,8
5,5
6,8
Vache
2,8
4,8
3,7
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La lactation
Question 1
[Solution n°28 p 84]
Quelles remarques pouvez-vous tirer de l'ensemble de ces données ?
Question 2
[Solution n°29 p 85]
Quel serait d'après-vous le meilleur lait de substitution en remplacement du lait
maternel humain ?
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59
VIII -
La contraception
VIII
Les méthodes existantes
61
La contraception hormonale
63
Exercice d'application N°1
66
Exercice d'application N°2
67
Destinée à limiter et à contrôler le nombre des naissances, la contraception (= qui
s'oppose à la conception) regroupe un ensemble de méthodes visant à empêcher la
fertilité de manière temporaire, voire définitive. Selon les cas, elle permet de
s'opposer à :
y
y
y
y
y
la production des gamètes,
l'ovulation,
la rencontre des gamètes,
l'implantation de l'œuf,
la nidation.
A. Les méthodes existantes
On les classe habituellement en fonction des moyens employés. On distingue ainsi :
y
y
y
y
y
les
les
les
les
les
méthodes
méthodes
méthodes
méthodes
méthodes
naturelles,
chirurgicales,
mécaniques,
chimiques,
hormonales.
Les méthodes naturelles ne nécessitant pas d'intervention particulière, elles n'ont
aucune incidence sur la physiologie des organismes, excepté le stress qu'elles
peuvent générer en raison de leur faible efficacité. Elles regroupent :
y
y
y
l'abstinence ;
l'allaitement prolongé censé s'opposer à la reprise des cycles menstruels par
inhibition de la production de FSH et de LH ;
le coït interrompu (retrait du pénis avant éjaculation) ;
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61
La contraception
y
y
l'abstention périodique basée sur l'observation statistique du calendrier
et/ou de la température (méthode Ogino-Knaus) ;
l'observation de la glaire cervicale dont la structure se modifie en période
pré-ovulatoire (méthode Bilings).
Les méthodes chirurgicales sont en revanche efficaces à 100 % mais sont quasidéfinitives dans la mesure où elles consistent à ligaturer les canaux déférents chez
l'homme et les trompes de Fallope chez la femme. Longtemps interdites en France,
elles sont aujourd'hui autorisées depuis la loi du 4 juillet 2001 dite loi de
« Stérilisation à visée contraceptive » qui précise qu'elles ne peuvent être
pratiquées que si « la personne majeure intéressée a exprimé une volonté libre,
motivée et délibérée en considération d'une information claire et compétente sur
ses conséquences » après un délai de réflexion de quatre mois. Elles peuvent
également être pratiquées chez les aliénés « lorsqu'il existe une contre-indication
médicale absolue aux méthodes de contraception ou une impossibilité avérée de les
mettre en œuvre efficacement ». Enfin, depuis le début des années 2000 (la
méthode a été approuvée en France en 2002), une nouvelle technique définitive de
contraception qui ne nécessite ni incision ni anesthésie a fait son apparition.
Baptisée méthode Essure, elle consiste à poser par les voies naturelles des microimplants dans les trompes dans le but de les obturer complètement après qu'un
tissu cicatriciel se soit développé autour des micro-implants.
Les méthodes mécaniques sont beaucoup moins invasives et regroupent
aujourd'hui les méthodes obturantes qui s'opposent à la progression des
spermatozoïdes dans les voies génitales féminines. Elles sont au nombre de quatre.
y
y
y
y
Le préservatif masculin ou condom qui recouvre le pénis, qui peut être
lubrifié ou non et qui est à usage unique. Généralement en latex, on en
rencontre aujourd'hui en polyuréthane pour ceux qui présentent une allergie
au latex.
Le préservatif féminin qui tapisse l'intérieur du vagin et du vestibule
vulvaire et qui est également à usage unique. Commercialisé en France
depuis l'an 2000, il est exclusivement fabriqué en polyuréthane lubrifié.
Le diaphragme en forme de dôme qui se place au fond du vagin associé à
une gelée spermicide, qui peut rester en place 24 heures et qui est à usage
multiple. Certains sont en latex, d'autres en silicone.
La cape cervicale en forme de capuchon qui se place au fond du vagin avec
une noisette de gelée spermicide de manière à boucher l'orifice du col utérin
par effet ventouse, qui peut également rester en place 24 heures et être
réutilisée. Elles ont également en latex ou en silicone.
Les méthodes chimiques s'opposent également à la progression des
spermatozoïdes en agissant au niveau du vagin. Elles consistent à introduire avant
les rapports sexuels un produit spermicide dans le vagin commercialisé sous
différentes formes (crème, gelée, mousse, ovule, éponge imbibée d'un produit
spermicide, etc.) qui, utilisé seul, ne présente guère d'efficacité. C'est pourquoi ces
différents produits sont généralement employés en association avec un contraceptif
de type « barrière » comme la cape, le diaphragme ou le préservatif. Quant à la
douche vaginale, autrefois classée dans ces méthodes, elle est aujourd'hui
pratiquement abandonnée en raison de sa très faible efficacité et de son impact
négatif sur la flore bactérienne vaginale.
62
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La contraception
Les méthodes hormonales agissent à différents niveaux. Autorisées en France
depuis la loi Neuwirth du 28 décembre 1967 (mais seulement appliquée à partir de
1972 en raison de lourdeurs administratives), elles consistent à prendre des
hormones sexuelles de synthèse de manière à perturber le fonctionnement du cycle
menstruel et ses boucles de rétroaction. Longtemps limitées aux contraceptifs par
voie orale (la fameuse « pilule »), elles se sont diversifiées depuis le début des
années 2000 avec l'apparition de l'implant contraceptif (mai 2001), du patch
contraceptif (janvier 2004) et de l'anneau vaginal (avril 2004) mais restent
cantonnées à la physiologie féminine, la mise au point d'un contraceptif hormonal
masculin ciblant la maturation des spermatozoïdes au cours de la spermatogenèse
sans impact sur la libido en étant encore au stade de la recherche. Enfin, depuis
1981 est également autorisée en France l'injection contraceptive trimestrielle qui
consiste à injecter en intramusculaire un progestatif de synthèse (l'acétate de
médroxyprogestérone) tous les trois mois.
Quant aux dispositifs intra-utérins (DIU) anciennement dénommés stérilets
qui peuvent rester en place plusieurs années de suite dans l'utérus, leur action et
multiple puisqu'ils agissent comme barrière mécanique en s'opposant à
l'implantation de l'œuf dans la muqueuse endométrale tout en présentant une
activité chimique ou hormonale. Il en existe aujourd'hui deux types.
y
y
Le DIU au cuivre est constitué par une petite structure en matière
plastique généralement en forme de T sur laquelle est enroulé un fil de
cuivre. Outre son action anti-implantatoire, il s'oppose à la progression des
spermatozoïdes, le cuivre ayant pour effet d'inhiber leurs mitochondries.
Le DIU hormonal (parfois dénommé système intra-utérin hormonal) est
également constitué par une petite structure en plastique en forme de T
dont la partie verticale renferme un réservoir délivrant en continu un
progestatif de synthèse (le lévonorgestrel) qui s'oppose à la progression des
spermatozoïdes par épaississement de la glaire cervicale et à la nidation par
modification de la structure de l'endomètre. Il a également pour effet de
diminuer l'intensité des règles, voire de les supprimer totalement.
B. La contraception hormonale
Quels que soient leur mode d'administration et leur manière d'agir, tous les
contraceptifs hormonaux utilisent des stéroïdes de synthèse :
y
y
l'éthinylœstradiol en remplacement des oestrogènes,
divers progestatifs en remplacement de la progestérone.
Les plus utilisés sont les pilules qui se présentent sous forme de plaquettes de
comprimés rectangulaires ou circulaires et qui sont dites :
y
y
normodosées si la dose d'éthinylœstradiol est de 50 µg par comprimé,
minidosées si la dose d'éthinylœstradiol est de l'ordre de 15 à 30 µg par
comprimé.
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63
La contraception
Il en existe trois types principaux.
La pilule combinée associe éthinylœstradiol et progestatifs pendant 21 jours à des
doses qui varient en fonction du fabricant et du type considéré. On distingue en
effet :
y
y
y
la pilule monophasique dans laquelle tous les comprimés possèdent la
même composition ;
la pilule biphasique dans laquelle la dose de progestatifs augmente à partir
du huitième ou du douzième jour ;
la pilule triphasique dans laquelle la dose de progestatifs augmente chaque
semaine, celle d'éthinylœstradiol pouvant également varier.
On arrive ainsi à de multiples combinaisons possibles mais toutes fonctionnent
selon le même principe qui est d'apporter suffisamment d'hormones à l'organisme
pour que celles-ci exercent un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamohypophysaire de telle sorte que le taux de FSH et de LH devienne très faible et
constant durant toute la prise. La pilule combinée empêche ainsi les follicules
ovariens de se développer et l'ovulation de se produire tout en rendant, par
ailleurs, la glaire cervicale imperméable aux spermatozoïdes et l'endomètre inapte à
la nidation. Agissant à différents niveaux, elle est, de loin, la plus utilisée.
La pilule séquentielle simule quant à elle le cycle menstruel normal dans la
mesure où les premiers comprimés (en nombre variable selon les fabricants) ne
renferment que des œstrogènes de synthèse, mimant la phase folliculaire, alors que
les suivants associent éthinylœstradiol et progestatifs, mimant la phase lutéale. Son
action se limite à bloquer le développement des follicules et l'ovulation, elle n'a que
peu d'effet sur les voies génitales.
La micropilule dite également pilule microdosée est réservée aux femmes qui ne
supportent pas les œstrogènes. Elle se présente sous la forme d'une plaquette de
28 comprimés de progestatifs (sa prise n'est donc pas interrompue) et agit
uniquement sur les voies génitales en rendant la glaire cervicale imperméable aux
spermatozoïdes et l'endomètre inapte à la nidation. Elle provoque par ailleurs des
règles irrégulières allant de l'absence totale à des saignements plus ou moins
permanents. Les modèles les plus récents sont également censés bloquer
l'ovulation en diminuant les sécrétions de FSH et de LH mais leurs effets sur le
complexe hypothalamo-hypophysaire sont moindres que ceux de la pilule
combinée.
Comme on le voit, le choix est donc particulièrement large – il en existe aujourd'hui
plusieurs dizaines – et adapté au fonctionnement des organismes, des contreindications pouvant exister chez certains sujets de même que de nombreux effets
secondaires. Elles sont d'une grande efficacité mais sont contraignantes dans la
mesure où tout décalage dans la prise d'un comprimé peut modifier le
fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire et les rendre inopérantes.
D'où l'apparition récente de nouveaux contraceptifs hormonaux qui n'utilisent plus
la voie orale et qui demandent donc moins de vigilance. Il en existe également trois
types.
64
CUEEP - Université Lille 1 Sciences et Technologies
La contraception
L'implant contraceptif se présente sous la forme d'un petit bâtonnet de la taille
d'une allumette que l'on insère sous la peau à la face interne du bras et qui est
gardé trois ans. Délivrant un progestatif en continu (l'étonogestrel), il bloque le pic
ovulatoire de LH, provoque un épaississement de la glaire cervicale s'opposant à la
progression des spermatozoïdes ainsi qu'un amincissement de la muqueuse
endométrale rendant impossible la nidation d'un œuf éventuel. En revanche et
comme tous les contraceptifs qui utilisent un progestatif pur, il perturbe la
menstruation, les règles pouvant être diminuées, supprimées ou, au contraire, plus
abondantes.
L'anneau vaginal se présente sous la forme d'un anneau souple que l'on place au
fond du cul-de-sac vaginal pendant trois semaines et qui délivre en continu de
l'éthinylœstradiol et un progestatif à des doses légèrement inférieures à celle d'une
pilule minidoséée. Le mode d'action est similaire, y compris pour le déclenchement
des règles puisque son retrait au bout de trois semaines équivaut à l'arrêt de la
prise de comprimés pendant une semaine.
Le patch contraceptif se présente sous la forme d'un timbre adhésif de 4,5 cm de
côté que l'on colle sur la peau, de préférence sur le ventre ou les fesses (jamais à
proximité des seins), et que l'on change chaque semaine pendant trois semaines. Il
délivre également de l'éthinylœstradiol et un progestatif en continu à des doses
semblables à celle d'une pilule minidosée. Le fait de ne pas en mettre la quatrième
semaine permet, comme le retrait de l'anneau, de déclencher les règles.
Enfin, à coté de ces méthodes préventives, existent également deux types de pilule
relevant de la contraception d'urgence (ou contraception post-coïtale) pour la
première et de la contragestion (= qui s'oppose à la gestation) pour la seconde.
La pilule du lendemain est utilisée suite à un rapport sexuel potentiellement
fécondant et doit être administrée dans les 72 heures au plus tard. Fortement
dosée en hormones de synthèse, elle provoque un déséquilibre hormonal brutal qui
conduit à la destruction de l'endomètre et s'oppose ainsi à la nidation d'un éventuel
embryon.
La pilule contragestive est par contre utilisée pour stopper une grossesse. Il
s'agit donc d'une pilule abortive qui représente une alternative chimique à la
méthode classique d'aspiration endo-utérine. Connue sous le nom de code de
RU 486 (RU pour le laboratoire Roussel-Uclaf qui la commercialise et 486 pour
l'ordre des opérations de synthèse de la molécule), il s'agit d'un stéroïde artificiel,
la mifépristone, qui présente une très grande affinité pour les récepteurs
intracellulaires à la progestérone de l'endomètre et qui se comporte comme une
antihormone. Prenant la place de la progestérone sur les récepteurs de manière
compétitive, elle empêche celle-ci d'agir ce qui a pour effet de provoquer des
saignements de la muqueuse dans les trois jours qui suivent son administration et
conduit à la mort de l'embryon. Le traitement est associé à une dose de
prostaglandines de manière à déclencher des contractions utérines et permettre
l'expulsion de l'embryon de l'organisme maternel. Il n'est plus efficace au-delà de
50 jours d'aménorrhée.
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65
La contraception
C. Exercice d'application N°1
Des études épidémiologiques ont permis de mesurer le nombre de grossesses
observées pour cent femmes utilisant la même méthode de contraception pendant
un an et de le comparer à l'indice d'efficacité théorique obtenu lors de l'utilisation
optimale de chaque méthode (indice de Pearl). Les résultats sont les suivants.
Taux d'échec en
Taux d'échec en
situation optimale (%)
utilisation courante (%)
Coït interrompu
4
19 - 27
Ogino
9
25
Température
2
20 - 25
Bilings
1
22,5
Préservatif masculin
3
14
Préservatif féminin
5
21
Diaphragme
6
16 - 20
Spermicide seul
18
29
Pilule oestroprogestative
0,3
6-8
Pilule progestative
0,5
6-8
Implant
0,05
0,1
Patch
0,3
8
Anneau vaginal
0,3
8
Injection trimestrielle
0,3
0,3
DIU au cuivre
0,6
0,8
DIU hormonal
0,1
0,1
Méthode
Question 1
[Solution n°30 p 85]
Comment expliquez-vous le décalage observé pour chaque méthode ?
Question 2
[Solution n°31 p 85]
L'indice de Pearl concernant les contraceptifs oraux est en fait un indice moyen
calculé à partir de différents modèles, sa valeur variant en fonction d'une pilule à
une autre. Quelle en est la raison ?
Question 3
[Solution n°32 p 85]
Les données concernant la cape cervicale sont identiques à celles observées pour le
diaphragme chez une femme nullipare mais l'indice de Pearl passe de 9 à 26 après
66
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La contraception
une grossesse et le taux d'échec en utilisation courante de 16-20 à 32-40.
Comment expliquer cette différence ?
D. Exercice d'application N°2
Un endomètre prélevé chez une lapine pubère est broyé puis centrifugé. Le
surnageant renfermant les protéines intracellulaires est alors réparti en trois tubes :
y
y
y
au tube A, on ajoute une quantité c de progestérone marquée au tritium ;
au tube B, on ajoute une quantité ½ c de progestérone marquée et une
quantité ½ c de progestérone non marquée ;
au tube C, on ajoute une quantité ½ c de progestérone marquée et une
quantité ½ c de mifépristone (RU 486).
Après trente minutes d'incubation, on mesure la radioactivité des protéines
présentes dans le surnageant, la valeur de 100 % étant étalonnée à partir du tube
A. Les résultats sont les suivants.
Question 1
[Solution n°33 p 86]
Pourquoi certaines protéines sont-elles devenues radioactives ?
Question 2
[Solution n°34 p 86]
Comment expliquez-vous ces résultats ?
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67
L'assistance
médicale à la
procréation
(AMP)
IX -
IX
Les causes d'infertilité
69
L'insémination artificielle
70
La fécondation in vitro (FIV)
71
L'injection intracytoplasmique de spermatozoïde (ICSI)
72
Le transfert d'embryons congelés (TEC)
72
Autrefois dénommée PMA (pour Procréation médicalement assistée), l'AMP recouvre
l'ensemble des techniques biologiques et cliniques permettant de remédier à
certains problèmes d'infertilité et ainsi à des couples infertiles d'avoir un enfant.
Mises en œuvre chez l'Homme dès la fin du XVIIIe siècle avec la première
insémination artificielle intra-conjugale réussie en Angleterre par le chirurgien
d'origine écossaise John Hunter, les techniques d'AMP ont connu un développement
spectaculaire dans la deuxième moitié du XXe siècle avec notamment la naissance
des premiers bébés « éprouvette ». Elles se sont aujourd'hui presque banalisées
puisque si on se limite à la France, le nombre de tentatives d'AMP entre conjoints,
toutes techniques confondues, fut de 124 789 pour l'année 2009 (dernières
statistiques disponibles), ce qui a représenté 20 440 naissances soit près de 2,5 %
du nombre total de naissances enregistrées pour cette période.
A. Les causes d'infertilité
Elles sont nombreuses, concernent aussi bien le sexe masculin que le sexe féminin
et peuvent être d'ordre :
y
y
anatomique (e. g. malformation des trompes de Fallope),
cytologique (e. g. dysfonctionnement de la spermiogenèse),
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69
L'assistance médicale à la procréation (AMP)
y
y
y
y
y
environnemental (e. g. absorption de perturbateurs endocriniens),
infectieux (e. g. maladie sexuellement transmissible non traitée),
immunologique (e. g. fabrication d'anticorps anti-spermatozoïdes)
physiologique (e. g. troubles de l'érection),
psychologique (e. g. désir trop important de grossesse).
Chez l'homme, hormis les troubles de l'érection ou de l'éjaculation, l'existence de
malformations des voies génitales ou la production d'anticorps dirigés contre ses
propres spermatozoïdes, les causes les plus fréquentes d'infertilité sont liées à la
qualité du sperme qui selon les normes retenues par l'OMS doit renfermer plus de
20 millions de spermatozoïdes par millilitre de sperme (entre 20 et 250 !) dont plus
de 50 % mobiles et plus de 30 % normaux. On distingue ainsi :
y
y
y
y
y
l'azoospermie (absence de spermatozoïdes),
l'oligospermie (nombre insuffisant de spermatozoïdes),
l'asthénospermie (défaut de mobilité des spermatozoïdes),
la tératospermie (fort pourcentage de spermatozoïdes anormaux),
la nécrospermie (fort pourcentage de spermatozoïdes morts).
Chez la femme, hormis une production de glaire insuffisante, l'existence de
malformations au niveau du tractus génital et notamment des trompes de Fallope
(stérilité tubaire) d'ordre congénital ou infectieux, les principales causes
d'infertilité sont d'ordre hormonal et se traduisent par des troubles de l'ovulation
d'origine ovarienne et/ou hypothalamo-hypophysaire. Enfin l'endométriose, une
pathologie qui concerne près d'une femme sur dix et qui est caractérisée par la
présence d'îlots de cellules endométrales en dehors de la cavité utérine (trompes,
ovaires, vagin, péritoine, vessie, intestins, etc.) peut également être une cause
d'infertilité dans ses formes les plus sévères. Ces cellules, qui évoluent au rythme
du cycle menstruel, libèrent en effet dans l'organisme des facteurs biochimiques qui
interagissent avec les mécanismes permettant une fécondation normale. Ils
provoqueraient notamment une diminution de la motilité des cils de la muqueuse
tubaire sans que l'on sache aujourd'hui s'ils n'interviennent pas à d'autres niveaux.
B. L'insémination artificielle
C'est à la fois la technique la plus employée (52 861 tentatives en 2009 sur un total
de 124 789 AMP aboutissant à 5 400 naissances) et la plus facile à mettre en
œuvre puisqu'elle consiste à introduire un millilitre de sperme dans la cavité intrautérine à l'aide d'un cathéter.
L'injection peut être faite une fois le pic ovulatoire de LH détecté mais, de manière
à augmenter le taux de réussite, on pratique le plus souvent une stimulation
ovarienne par injection de gonadotrophines ce qui permet d'obtenir plusieurs
follicules mûrs. Une surveillance par échographie et dosages hormonaux permet de
s'assurer de la maturité des follicules et, une fois cette maturité atteinte, l'ovulation
est déclenchée par une injection d'HCG qui possède les mêmes effets que LH.
La plupart du temps, le sperme est « préparé », c'est-à-dire qu'il est au préalable
centrifugé de manière à éliminer le liquide séminal et les divers débris cellulaires en
70
CUEEP - Université Lille 1 Sciences et Technologies
L'assistance médicale à la procréation (AMP)
suspension et à sélectionner les spermatozoïdes les plus mobiles. Il peut être frais
ou congelé et appartenir au conjoint ou à un donneur. Lorsqu'il provient du
conjoint, on parle d'IAC (insémination artificielle entre conjoints) ; lorsqu'il provient
d'un donneur, on parle d'IAD (insémination artificielle avec donneur). Enfin,
lorsque le sperme est congelé, il provient d'un CECOS (Centre d'Études et de
Conservation des Œufs et du Sperme), seul organisme habilité à conserver les
gamètes et les embryons. Le premier CECOS a été créé à Paris en 1973, il en existe
aujourd'hui plus d'une vingtaine sur le territoire national.
C. La fécondation in vitro (FIV)
Aujourd'hui dénommée fivète (acronyme de fécondation in vitro et transfert
d'embryon), elle consiste à mettre en présence des spermatozoïdes et des ovocytes
en dehors de l'organisme maternel et nécessite plusieurs étapes.
Dans un premier temps, des injections quotidiennes de FSH sont pratiquées de
manière à stimuler l'ovaire et à obtenir plusieurs follicules mûrs dont l'évolution est
suivie par échographie et dosages hormonaux. Une fois la maturité des follicules
atteinte, l'ovulation est alors déclenchée par une injection d'HCG et le contenu des
follicules ponctionné ce qui permet de recueillir plusieurs ovocytes mûrs entourés
de leur cumulus oophorus.
Les ovocytes sont ensuite mis dans un milieu nutritif et placés en présence des
spermatozoïdes obtenus à partir de sperme « préparé » de la même façon que pour
une insémination artificielle (environ 100 000 spermatozoïdes par ovocyte). Il suffit
alors d'attendre que les spermatozoïdes traversent le cumulus, qu'ils arrivent au
contact de la zone pellucide et que l'un d'entre eux finisse par pénétrer dans
l'espace périvitellin comme dans une fécondation normale.
Après s'être assuré du bon développement des embryons obtenus sur la base de
leur aspect (nombre et régularité des cellules), ils sont enfin déposés dans la cavité
utérine au moyen d'un cathéter entre deux à six jours après fécondation. Le taux
de réussite étant assez faible, plusieurs embryons sont généralement implantés ce
qui explique un taux assez élevé (plus de 30 %) de grossesses multiples.
Le premier bébé conçu par fécondation in vitro (Louise Brown) est né en GrandeBretagne le 25 juillet 1978 à l'hôpital d'Oldham dans la banlieue de Manchester
grâce au gynécologue Patrick Streptoe et au physiologiste Robert Edwards (prix
Nobel 2010 de physiologie et de médecine). Depuis, plus de cinq millions d'enfants
sont nés dans le monde par cette technique à un rythme actuel de 350 000 par an
ce qui représente environ 0,3 % des naissances. En France, le premier « bébééprouvette » (Amandine) est né le 24 février 1982 à l'hôpital Antoine Béclère de
Clamart (Hauts-de-Seine) grâce à la collaboration du biologiste Jacques Testart et
des gynécologues René Frydman et Émile Papiernik. En 2009, 20 675 tentatives ont
été réalisées avec un taux de réussite de 21,6 % (4 464 naissances).
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71
L'assistance médicale à la procréation (AMP)
D. L'injection intracytoplasmique de spermatozoïde
(ICSI)
Utilisée dans les cas où les spermatozoïdes sont incapables de pénétrer dans
l'ovocyte par eux-mêmes, l'ICSI (pour Intra Cytoplasmic Sperm Injection) consiste
à injecter directement un spermatozoïde dans le cytoplasme ovocytaire à l'aide
d'une micropipette en verre très fine.
Les ovocytes matures recueillis comme précédemment sont tout d'abord traités par
une enzyme (la hyaluronidase) qui permet de détacher et d'éliminer les cellules du
cumulus oophorus. Puis les cellules de la corona radiata sont à leur tour éliminées
mécaniquement par un processus dit de décoronisation de manière à ce que les
ovocytes ne soient plus entourés que de la zone pellucide.
Un spermatozoïde à l'aspect normal (parfois
testiculaire) est ensuite choisi en fonction
microscope. Sa queue est coupée pour éviter
des lésions dans le cytoplasme ovocytaire lors
à ce qu'il rentre dans la pipette d'injection.
obtenu par biopsie épididymaire ou
de sa mobilité et immobilisé sous
que ses mouvements ne provoquent
de l'injection et il est aspiré de façon
L'ovocyte retenu est alors maintenu en place par une pipette de contention et le
spermatozoïde injecté au centre de l'ovocyte de telle sorte que la trajectoire de la
pipette d'injection ne perturbe pas le fuseau méiotique sur lequel sont placés les
chromosomes maternels, l'ovocyte étant à ce stade toujours bloqué en métaphase
équationnelle.
On s'assure ensuite que la fécondation a eu lieu et que l'embryon présente un
aspect normal avant d'être implanté dans l'utérus, comme pour une fécondation in
vitro normale. Ici encore, plusieurs embryons sont généralement déposés dans
l'utérus de manière à augmenter les chances de succès.
Mise au point en 1992 à l'hôpital de l'Université libre de Bruxelles par Gianpiero
Palermo, Paul Devroey et André Van Steirteghem, l'ICSI fut ensuite reprise en
France par Jacques Testart en 1994 qui réalisa l'année suivante la première
injection intracytoplasmique de spermatide selon le même protocole en compagnie
de Jan Tesarik alors à l'hôpital américain de Neuilly. En 2009, 34 415 tentatives de
fécondation in vitro avec ICSI ont été réalisées en France avec un taux de réussite
de 23,7 % (8 160 naissances).
E. Le transfert d'embryons congelés (TEC)
Les manipulations précédentes aboutissent généralement à un stock d'embryons
surnuméraires qui n'ont pas été utilisés et qui peuvent être congelés puis conservés
pendant plusieurs années dans de l'azote liquide à – 196 °C.
72
CUEEP - Université Lille 1 Sciences et Technologies
L'assistance médicale à la procréation (AMP)
Il est alors possible de les décongeler, de vérifier qu'ils soient toujours viables (au
moins six blastomères intacts) et de les implanter dans l'utérus après s'être assuré
que l'endomètre soit prêt à accueillir une nidation au cours d'un cycle naturel ou
qu'il ait été préparé par stimulation hormonale. Quel que soit le cas, l'embryon est
implanté trois à cinq jours (selon son âge) après le déclenchement de l'ovulation.
En 2009, 16 838 tentatives de TEC ont été réalisées en France avec un taux de
réussite de 14,3 % (2 416 naissances).
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73
Auto-évaluation
finale
X-
X
Des dosages hormonaux ont été effectués chez trois femmes de trente ans en
bonne santé : l'une parfaitement réglée, la seconde sous contraceptif à base
d'œstroprogestatifs et la troisième enceinte.
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75
Auto-évaluation finale
Question 1
[Solution n°35 p 86]
Indiquez à quelle femme se rapporte chaque dosage.
Question 2
[Solution n°36 p 86]
Analysez ces documents en précisant les événements physiologiques importants.
Question 3
[Solution n°37 p 87]
On observe une montée thermique de la température centrale d'environ 1°C en
milieu de cycle dans les cas A et B. Expliquez cette montée. Pourquoi n'apparaîtelle pas dans le cas C ?
Question 4
[Solution n°38 p 87]
Par quelles structures sont sécrétées l'œstradiol et la progestérone au cours d'un
cycle normal ?
Question 5
[Solution n°39 p 87]
Quel organe prend le relais en cas de gestation et quelles autres hormones produitil ? Précisez leurs rôles.
Question 6
[Solution n°40 p 87]
Hors gestation, quels types de facteurs sont susceptibles de perturber le
fonctionnement cyclique de l'ovaire ? Quel en est le mécanisme ? Vous en donnerez
deux exemples précis.
Question 7
[Solution n°41 p 87]
Peut-on préciser quel type de contraceptif utilise la seconde femme ?
Question 8
[Solution n°42 p 87]
La femme parfaitement réglée désire avoir un enfant et ne présente aucune forme
d'infertilité mais l'analyse du sperme de son conjoint a révélé une forte
oligospermie doublée d'une asthénospermie. Quelle(s) solution(s) pourrai(en)t lui
être proposée ?
76
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Solution des
exercices de TD
> Solution n°1 (exercice p. 17)
a) Le développement du sexe femelle se faisant par défaut, c'est-à-dire sans
l'intervention d'hormones, il est normal que le retrait des gonades primitives soit
sans effet sur la maturation des voies génitales et que le fœtus, même castré,
présente un phénotype femelle.
b) La masculinisation du fœtus étant lié à la présence des hormones testiculaires, il
est normal que la lapine présente un phénotype mâle. La testostérone a permis le
développement des canaux de Wolff et l'AMH a provoqué la régression des canaux
de Müller.
c) La testostérone assurant la maturation des voies génitales mâles, il est normal
que le fœtus présente un phénotype mâle. En revanche, l'absence d'AMH ne permet
pas la régression des canaux de Müller.
> Solution n°2 (exercice p. 17)
L'animal possédant des organes génitaux femelles atrophiés, des voies génitales
mâles et une apparence de bœuf, nous sommes clairement en présence d'un
phénomène d'intersexuation puisque le sexe phénotypique ne correspond pas au
sexe génétique. On peut donc supposer que le développement génital au cours de
la vie intra-utérine a été perturbé et que le fœtus a subi une imprégnation par des
hormones virilisantes.
> Solution n°3 (exercice p. 17)
La présence d'anastomoses vasculaires entre les placentas des deux jumeaux
explique le phénomène de freemartinisme. En effet, les hormones mâles fabriquées
par le fœtus mâle ont vraisemblablement imprégné le fœtus femelle de sorte que
celui-ci s'est virilisé au cours de son développement. La testostérone a permis
l'apparition de tissus testiculaires dans les gonades (les tubes séminifères) et la
transformation des canaux de Wolff en voies génitales mâles. Quant à l'AMH, elle a
provoqué l'atrophie des canaux de Müller, ce qui explique que le tractus génital
femelle ne se soit pas développé.
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77
Solution des exercices de TD
> Solution n°4 (exercice p. 28)
En prenant 1 cm pour 5 jours, on obtient le graphe suivant.
> Solution n°5 (exercice p. 28)
Le graphe fait apparaître trois cycles. Le premier cycle (1er au 30 juin) est complet
et présente un premier pic de phénostéroïdes pendant la phase folliculaire suivi de
deux pics synchrones, l'un de phénostéroïdes, l'autre de prégnandiol,
correspondant à la phase lutéale. L'ovulation suit le premier pic de phénostéroïdes.
On notera qu'il est impossible de déterminer sa date exacte : d'une part, les
dosages sont effectués tous les cinq jours (il est donc difficile d'être précis) ;
d'autre part, il ne faut pas oublier que ce qui est mesuré ici résulte du catabolisme
des hormones ovariennes et de leur évacuation par les urines. Il s'ensuit donc un
léger décalage entre la réalité physiologique et le témoin observé de ces
évènements. Quant aux menstruations, survenant lorsque le taux d'hormones
circulantes chute, on peut considérer qu'elles apparaissent aux alentours du
30 juin.
Le deuxième cycle (30 juin au 30 juillet) est également complet et présente
exactement les mêmes caractéristiques.
Enfin, le troisième cycle est incomplet et s'arrête au premier pic de phénostéroïdes,
soit quelque temps avant l'ovulation.
78
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Solution des exercices de TD
> Solution n°6 (exercice p. 28)
On ne peut mesurer la durée du cycle qu'en déterminant le temps qui sépare deux
évènements identiques dont on connaît avec précision la date. C'est par exemple le
cas de la chute du taux d'hormones circulantes enregistrée le 30 juin et le 30
juillet. On peut donc en déduire que le cycle de cette femme est de 30 jours.
> Solution n°7 (exercice p. 29)
Qu'il s'agisse du frottis vaginal ou du comportement sexuel, on remarque que les
mêmes évènements se reproduisent tous les quatre jours. Par exemple, la rate ne
présente des cellules épithéliales (cellules endomètrales) et des traces de
leucocytes (globules blancs) que le lundi et le vendredi (J + 4) ou n'accepte
l'accouplement que le mercredi ou le dimanche (J + 4). On peut donc en déduire
que le cycle sexuel de la rate dure quatre jours et que sa période optimale de
fécondation (œstrus) ne dure qu'une journée puisqu'elle refuse le mâle les autres
jours.
> Solution n°8 (exercice p. 29)
Le cycle de la rate diffère de celui de la femme, de même que sa production
hormonale. Néanmoins, en se basant sur la périodicité des évènements constatés,
on peut tracer les courbes suivantes (précisons encore une fois qu'il s'agit ici de
taux supposés, non conformes à ce que l'on observe réellement chez la Rate).
> Solution n°9 (exercice p. 29)
Il est parfaitement possible de réaliser des frottis vaginaux pour suivre l'évolution
de l'endomètre chez la femme et donc déterminer la longueur de ses cycles. En
revanche, les tests comportementaux ne peuvent être utilisés que chez des espèces
présentant des « chaleurs », ce qui n'est bien évidemment pas le cas de l'espèce
humaine où la production hormonale joue certes un rôle sur la libido mais ne suffit
pas à déclencher le « désir » sexuel.
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Solution des exercices de TD
> Solution n°10 (exercice p. 39)
a) La production ou la libération (il est impossible de trancher par cette expérience)
de testostérone est dépendante de la glande hypophyse. Toutefois, seule
l'antéhypophyse
est
concernée
puisque
l'ablation
du
lobe
postérieur
(neurohypophyse) ne se traduit par aucune variation du taux de testostérone
circulante.
b) Cette production (ou cette libération) est liée à l'action de LH et non de FSH
puisque seule l'injection de LH à un animal hypophysectomisé entraîne une
remontée temporaire du taux de testostérone. On peut donc en déduire qu'en
conditions normales l'antéhypophyse agit par l'intermédiaire de LH.
c) L'hypophyse semble devoir être connectée à l'hypothalamus pour pouvoir agir.
En effet, la rupture de la tige pituitaire qui unit les deux structures provoque une
chute du taux de testostérone circulante et ce malgré l'intégrité de la glande.
d) La destruction du noyau arqué (aire hypophysiotrope) se traduit également par
une diminution du taux de testostérone circulante. On peut donc supposer que
l'hypothalamus agit sur l'antéhypophyse par l'intermédiaire des neurones du noyau
arqué dont les axones empruntent la tige pituitaire.
e) Cette hypothèse est vérifiée par la stimulation électrique du noyau arqué.
Toutefois l'hypothalamus ne peut agir seul puisque la stimulation se révèle
inefficace sur un animal hypophysectomisé. On peut donc en conclure que ce n'est
pas l'hypothalamus qui produit LH mais bien l'antéhypophyse lorsqu'elle est
stimulée par l'hypothalamus.
f) L'électrocoagulation du système porte bloquant les effets de la stimulation
électrique du noyau arqué, cela montre que la relation neurone hypothalamique –
cellule antéhypophysaire se fait par voie sanguine et non par articulation
synaptique directe des neurones sur les cellules glandulaires. En conséquence,
l'hypothalamus agit sur l'antéhypophyse par l'intermédiaire d'une substance qu'il
déverse dans le système porte, en l'occurrence la GnRH.
> Solution n°11 (exercice p. 39)
Le premier pic de LH survient le douzième jour, le second le quarantième jour
(J + 28) et le troisième le soixante-dixième jour (J + 30). On peut donc en déduire
que la durée moyenne du cycle sexuel pour cette période est de 29 jours.
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Solution des exercices de TD
> Solution n°12 (exercice p. 40)
Le rapprochement des pics de LH suite à l'éclairement continu de l'animal indique
un raccourcissement des cycles. Cette modification s'explique par le fait que le
cycle ovarien est placé sous le contrôle de l'hypothalamus qui intègre en
permanence de nombreuses données sensorielles. Ainsi un éclairement continu
désynchronise l'horloge biologique de l'animal, habitué à une alternance de
périodes diurnes (jours) et nocturnes (nuits), ce qui provoque une ovulation
précoce (pic de LH) et par voie de conséquence une diminution de la durée du
cycle.
> Solution n°13 (exercice p. 40)
L'ablation des ovaires entraînant une augmentation du taux de LH circulante,
montre que l'ovaire exerce en temps normal un effet inhibiteur sur la sécrétion de
LH par rétroaction négative. Par ailleurs, le fait que les pics de LH disparaissent est
normal puisque les ovaires ayant été supprimés, il ne peut y avoir de pic
d'œstrogènes préovulatoire déclenchant le pic ovulatoire de LH.
> Solution n°14 (exercice p. 40)
La perfusion d'œstradiol à une dose de 0,1 µg.l-1 provoquant une chute du taux de
LH circulante, confirme l'expérience précédente. En effet, en conditions normales,
l'ovaire par l'intermédiaire des œstrogènes, exerce une rétroaction négative sur
l'axe hypothalamo-hypophysaire en phase folliculaire qui se traduit par un faible
taux de LH circulante. En revanche, l'apport d'une dose plus importante d'œstradiol
simule le pic préovulatoire d'œstrogènes et déclenche un pic de LH par rétroaction
positive. On met ainsi en évidence le rôle des œstrogènes ovariennes qui, à faible
dose, inhibent les sécrétions de l'axe hypoyhalamo-hypophysaire alors qu'elles les
stimulent pour une dose plus élevée.
> Solution n°15 (exercice p. 41)
Cette fois, aucune modification du taux de LH n'est observée pendant l'expérience
et la perfusion par une dose d'œstradiol à 0,3 µg.l -1 ne déclenche plus de pic de LH
comme précédemment. Cela s'explique par le rôle inhibiteur de la progestérone qui,
associée aux œstrogènes en conditions normales, exerce également une rétroaction
négative sur l'axe hypothalamo-hypophysaire pendant la phase lutéale.
> Solution n°16 (exercice p. 41)
Les trois rétroactions mises en évidence (correspondant en fait aux régulations
naturelles observées en phase folliculaire, en période préovulatoire et en phase
lutéale) peuvent se représenter par un schéma illustrant les interactions entre les
organes concernés, limité ici aux seules données fournies par l'expérimentation.
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> Solution n°17 (exercice p. 52)
B (stade deux blastomères) ; F (stade quatre blastomères) ; D (stade morula) ; C
(stade blastula) ; A (blastocyste libre) ; E (mise en place des feuillets
embryonnaires).
> Solution n°18 (exercice p. 52)
Oui. Toutes dérivent de la segmentation de l'œuf obtenu après fécondation et sont
le résultat de mitoses successives.
> Solution n°19 (exercice p. 52)
Le trophoblaste en périphérie, le bouton embryonnaire contre le trophoblaste et le
blastocèle au centre.
> Solution n°20 (exercice p. 52)
Il y a deux cellules renfermant chacune 46 chromosomes (n = 23 chez l'Homme),
donc 92.
> Solution n°21 (exercice p. 52)
Le blastocèle.
> Solution n°22 (exercice p. 52)
Au moins 16 cellules (on parle du stade morula jusqu'à 64 cellules).
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Solution des exercices de TD
> Solution n°23 (exercice p. 52)
Dans un premier temps, les œstrogènes et la progestérone pour permettre la
nidation. Puis, au fur et à mesure que l'œuf grossit, toujours les œstrogènes et la
progestérone mais également l'HCG pour stimuler la production de stéroïdes
ovariens avant que le placenta prenne le relais. Enfin, l'HCS pour assurer le
développement du fœtus.
> Solution n°24 (exercice p. 52)
La zone pellucide.
> Solution n°25 (exercice p. 53)
En prenant 1 cm pour 5 jours, on obtient le graphe suivant.
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Solution des exercices de TD
> Solution n°26 (exercice p. 53)
La première partie du graphe (2 au 30 septembre) fait apparaître un cycle
menstruel complet de 28 jours avec un pic de phénostéroïdes pendant la phase
folliculaire suivi de deux pics synchrones, l'un de phénostéroïdes, l'autre de
prégnandiol, pendant la phase lutéale. L'ovulation se produit entre le 16 et le 20
septembre et les menstruations, déclenchées par la chute du taux d'hormones
circulantes, démarrent le 30 septembre. Le cycle qui suit, en revanche, présente un
profil hormonal différent puisque le taux de phénostéroïdes et de prégnandiol ne
cesse de croître à partir du 20 octobre. On peut donc en déduire que le corps jaune
est resté actif ce qui signifie que cette femme est enceinte.
> Solution n°27 (exercice p. 58)
Le taux d'ARNm mesuré codant pour la caséine, une protéine caractéristique du
lait, il peut être considéré comme un bon témoin de la production lactée. On peut
alors faire les observations suivantes :
a) à la différence des femelles gestantes (lot A), les femelles postparturiantes
fabriquent une substance qui active la production de lait (lot B) ;
b) cette substance est vraisemblablement fabriquée par l'antéhypophyse puisque la
production de lait se maintient lorsque les cellules sont incubées avec l'extrait issu
de femelles postparturiantes neurohypophysectomisées (lot D) alors qu'elle
disparaît lorsque les cellules sont incubées avec l'extrait issu de femelles
postparturiantes antéhypophysectomisées (lot C) ;
c) l'allaitement est nécessaire pour que les femelles produisent cette substance
puisque les cellules incubées avec des extraits issus de femelles allaitantes
produisent du lait (lot E) alors que celles qui sont incubées avec des extraits de
femelles privées de leurs petits n'en produisent pas (lot F).
On peut donc en conclure qu'après la parturition l'antéhypophyse produit une
substance qui active la production de lait à condition que la femelle allaite ses
petits. En toute hypothèse, il doit s'agir de la prolactine.
> Solution n°28 (exercice p. 59)
On remarque tout d'abord que la composition du lait est très différente d'une
espèce à une autre, ces variations pouvant même être considérables. C'est par
exemple le cas du lactose dont la teneur est de 0,1 g pour 100 g de lait chez
l'Otarie alors qu'elle est de 7 % chez la Femme et la guenon rhésus ou des lipides
dont la concentration est de 1,9 % chez la Jument alors qu'elle atteint 53,3 % chez
l'Otarie. On peut donc en déduire que chaque lait est adapté à la physiologie et au
métabolisme de l'espèce et que, par conséquent, n'importe quel lait ne peut pas
être utilisé pour nourrir n'importe quelle espèce. On remarque par ailleurs que le
lait des espèces vivant dans un milieu aquatique et/ou froid (baleine bleue, otarie,
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ourse polaire) est particulièrement riche en graisses ce qui lui donne une forte
valeur énergétique adaptée à l'environnement avec pour corollaire une faible teneur
en eau (la somme des trois composés atteint 50,8 % chez la Baleine bleue, 40,5 %
chez l'Ourse polaire et 58 % chez l'Otarie), l'apport en eau étant moins nécessaire
dans ces milieux que dans ceux où évoluent les autres espèces répertoriées dans le
tableau.
> Solution n°29 (exercice p. 59)
Au vu des données du tableau, les laits dont la composition s'approche le plus de
celle du lait humain sont le lait de jument et celui de la guenon rhésus. Le lait de
jument étant beaucoup plus facile à se procurer, il pourrait donc constituer un bon
substitut pour l'alimentation du nourrisson. Il a d'ailleurs été utilisé autrefois dans
ce but et l'est parfois encore.
> Solution n°30 (exercice p. 66)
Les écarts observés entre l'utilisation optimale et l'usage courant (causes liées au
fabricant comme la porosité d'un préservatif mises à part) sont pour la plupart
imputables à une méconnaissance de la méthode employée et/ou au non respect
des consignes à appliquer. Ce peut être (liste non exhaustive) : un retrait trop
tardif lors du coït interrompu ; un décalage du cycle lié à une désynchronisation de
l'horloge biologique non pris en compte pour les méthodes basées sur le calendrier
ou la température ; une mauvaise interprétation de l'aspect de la glaire cervicale
pour la méthode de Bilings ; le déplacement ou la déchirure d'un préservatif
masculin ou féminin ; un mauvais positionnement du diaphragme ou son
déplacement lors du coït ; une dose insuffisante de spermicide ou l'utilisation d'un
produit périmé ; un oubli ou une prise irrégulière de la pilule ; un patch qui se
décolle ou la perte de l'anneau vaginal. On notera, en revanche, que les méthodes
qui ne nécessitent aucune intervention de leur utilisatrice (implant, injection et
DIU) ont un taux d'échec en utilisation courante quasiment identique à l'indice de
Pearl.
> Solution n°31 (exercice p. 66)
Le type même de pilule utilisée, le dosage en stéroïdes de synthèse et l'utilisation
de tel ou tel progestatif par les fabricants (on parle parfois de pilule de première,
deuxième et troisième génération) expliquent ces écarts constatés d'un modèle à
l'autre.
> Solution n°32 (exercice p. 66)
On peut imaginer que la dilatation du col lors de l'accouchement ayant quelque peu
modifié l'anatomie du cervix, l'utilisation d'une cape cervicale est par la suite moins
efficace que chez une personne nullipare qui n'a jamais accouché.
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> Solution n°33 (exercice p. 67)
La progestérone étant une hormone stéroïdienne, elle agit en pénétrant dans les
cellules et en se fixant sur des récepteurs protéiques de manière à activer certains
gènes. Il n'est donc pas étonnant de retrouver des protéines radioactives en faisant
incuber le surnageant obtenu à partir du broyat d'endomètre puisque celui-ci
renfermant les protéines intracellulaires, il contient forcément les récepteurs à la
progestérone qui ont fixé la progestérone tritiée.
> Solution n°34 (exercice p. 67)
L'étalonnage de 100 % ayant été effectué à partir du surnageant auquel on a
ajouté une dose c de progestérone tritiée (tube A), il est normal que la radioactivité
soit diminuée de moitié avec une dose de progestérone tritiée également réduite de
moitié (tube B). En effet, la progestérone tritiée possédant la même structure
moléculaire que la progestérone non marquée, elle présente exactement la même
affinité pour les récepteurs et on peut donc imaginer qu'un même nombre de
récepteurs s'est combiné à la progestérone tritiée et à la progestérone non
marquée, réduisant ainsi la radioactivité de moitié. En revanche, il est plus
surprenant de constater que la radioactivité soit encore moindre dans le tube C, le
surnageant ayant reçu la même quantité de progestérone tritiée que celui du tube
B et la progestérone non marquée ayant été remplacée par une quantité
équivalente de mifépristone. Il faut donc en conclure que la mifépristone présente
une plus grande affinité que la progestérone aux récepteurs et qu'elle s'y est
combinée en priorité, ce qui est effectivement le cas puisque la mifépristone est
connue pour être une antihormone de la progestérone.
> Solution n°35 (exercice p. 76)
Le document A se rapporte à la femme enceinte, le document B à la femme
parfaitement réglée et le document C à la femme sous contraceptif.
> Solution n°36 (exercice p. 76)
Le document B se rapportant à une femme parfaitement réglée, il peut servir de
référence. On constate tout d'abord que le cycle se décompose en deux parties : la
première partie caractérisée par un pic d'œstradiol et un taux de progestérone
pratiquement nul correspond à la phase folliculaire ; la seconde partie caractérisée
par deux pics synchrones d'œstradiol et de progestérone correspond à la phase
lutéale. L'ovulation doit se produire vers le seizième jour après le pic préovulatoire
d'œstradiol et les menstruations démarrer le vingt-huitième jour. En ce qui
concerne le document A, on observe une première phase sensiblement identique au
cas précédent mais les taux d'œstradiol et de progestérone ne chutant pas au cours
de la deuxième phase indiquent que le corps jaune est resté actif. On peut donc en
déduire qu'il y a eu fécondation et que la femme est enceinte. Enfin, le document C
ne présentant pratiquement aucune variation des taux d'hormones au cours de la
même période, si ce n'est une légère chute du taux d'œstradiol au cours de la
quatrième semaine, indique que la femme est sous contraceptif. La légère chute du
taux d'œstradiol indique par ailleurs que la prise du contraceptif a été interrompue.
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Solution des exercices de TD
> Solution n°37 (exercice p. 76)
La montée thermique s'explique par le fait que la progestérone qui commence à
être sécrétée est hyperthermiante. Son taux restant inchangé dans le cas C, il est
normal que cette montée n'apparaisse pas.
> Solution n°38 (exercice p. 76)
L'œstradiol est sécrété par les cellules de la granulosa et de la thèque interne des
différents follicules présents dans les ovaires ; la progestérone par les cellules de la
granulosa qui se sont lutéinisées et qui ont donné naissance au corps jaune.
> Solution n°39 (exercice p. 76)
Le placenta. Il produit également de l'HCG (hormone chorionique gonadotrophique)
à l'action lutéotrope puis de l'HCS (hormone chorionique somatomammotrophique)
qui est à la fois lutéotrope, somatotrope et mammotrope.
> Solution n°40 (exercice p. 76)
Les facteurs susceptibles de perturber le fonctionnement cyclique de l'ovaire sont
d'ordre sensoriel ou psychique mais ils agissent tous sur l'hypothalamus en
déréglant l'horloge biologique. C'est par exemple le cas d'une modification de
l'éclairement journalier consécutive à un décalage horaire (travail posté, vol
transméridien) ou à un changement d'ambiance lumineuse (séjour ensoleillé au
bord de la mer ou en haute montagne en période hivernale) ; c'est également le
cas lors d'un stress important lié par exemple à une forte dépression ou à un
enfermement.
> Solution n°41 (exercice p. 76)
Pas vraiment. En effet, nous savons d'une part qu'il s'agit d'un contraceptif
hormonal à base d'œstroprogestatifs et nous observons d'autre part que sa prise a
été interrompue au bout de trois semaines puisque le taux d'œstradiol plasmatique
chute au cours de la quatrième semaine. Il peut donc s'agir d'une pilule, d'un patch
ou d'un anneau vaginal.
> Solution n°42 (exercice p. 76)
Les spermatozoïdes du conjoint étant en nombre insuffisant (oligospermie) et
présentant de surcroît un défaut de mobilité (asthénospermie), on pourrait tenter
une fivète avec ICSI à partir d'une spermatide obtenue par biopsie testiculaire. En
cas d'échec, il resterait alors la solution de l'IAD (insémination artificielle avec
donneur).
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