Matière : Embryologie Professeur : Dr Florence Boitrelle Titre du Cours : Ovogenèse Équipe : Gorgeon Evan ST : Tahraoui Inès CT : Tacheau Amélie Pages :17 Date : 2023-2024 Table des matières L’ovogenèse I - Appareil Génital Féminin 1 - Aspect général 2 - L’ovaire II - L’ovogenèse 1 - Déroulement 2 - L’Ovocyte de premier ordre 3 - L’Ovocyte mature : Ovocyte II III - La folliculogenèse 1 - Aspect général 2 - Les différents follicules IV - L’ovulation V - Contrôle neuro-endocrinien 1 - Présentation du cycle hormonal 2 - Phase folliculaire précoce (J1-J7) 3 - Phase folliculaire tardive (J8-J13) 4 - Le concept de « fenêtre de FSH » 3 3 5 9 13 14 Remarques : Le cours n’a pas changé par rapport à l’année dernière. Il est important de bien connaître et comprendre les images de ce cours ainsi que leurs légendes car elles sont susceptibles de tomber au concours. Les chiffres sont également important à connaître, entraînez vous bien en faisant des annales ! Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 2 / 17 L’ovogenèse I - Appareil Génital Féminin 1 - Aspect général Nous allons décrire dans ce cours l’utérus et les ovaires qui sont des organes paires. L’utérus se compose de 3 segments : le corps utérin avec la cavité utérine, l’isthme et le col. Le corps de l’utérus est prolongé par les trompes qui sont renflées à leurs extrémités par le pavillon. 2 - L’ovaire L’ovaire est un organe pair situé dans la région pelvienne qui possède une fonction amphicrine (= exocrine + endocrine) : • Sa fonction exocrine lui permet de réaliser la folliculogenèse et l’ovogenèse (fonction représentée exclusivement par le cortex ovarien, la zone corticale) • Et la fonction endocrine est impliquée dans la stéroïdogenèse également réalisée par les follicules ovariens situés dans la zone corticale, dans le cortex ovarien. Ce sont bien les follicules ovariens qui assurent les deux fonctions exocrine et endocrine. Il y a différent stade de follicule ovarien qu’on peut observer au niveau de la zone corticale de l’ovaire. L’ovaire comprend deux parties : - Zone médullaire: Au centre, au milieu. Elle est le lieu de l’atrésie (apoptose) des différents follicules ovariens. - Zone corticale : En périphérie. On retrouve dans cette zone les follicules ovariens durant les différents stades de l’ovogenèse. C’est le siège de l’ovogenèse et de la folliculogenèse, c’est-àdire de la fonction exocrine (l’ovocyte se trouve dans un follicule). Cette zone corticale est aussi la zone de déroulement de la stéroïdogenèse. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 3 / 17 La folliculogenèse et l’ovogenèse sont indissociables. Il s’agit de l’ensemble des processus par lesquels un follicule primordial se développe pour atteindre l’ovulation (<0,1%) ou régresse par apoptose (99,9%). Donc la majorité des follicules vont mourir. Le lieu de ce processus est le cortex ovarien (ou zone corticale). C’est un processus continu de la puberté à la ménopause. Mais la méiose est discontinue. La folliculogenèse est donc indissociable de l’ovogenèse dont l’objectif est l’obtention d’un gamète féminin mature fécondable. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 4 / 17 II - L’ovogenèse 1 - Déroulement L’ovogenèse débute avant la naissance. Elle comprend la formation, la croissance et la différenciation des gamètes femelles. Elle comprend différentes étapes s’étalant sur plusieurs années, de la vie fœtale à la vie adulte. - Le développement de l’appareil génital est marqué par l’existence d’un stade indifférencié jusqu’à la 6e semaine de vie fœtale. La gonade indifférenciée est constituée de cellules germinales primordiales et de cellules somatiques. La différenciation ovarienne se traduit morphologiquement à partir de la 8e semaine. Les cellules germinales primordiales deviennent des ovogonies et continuent leurs mitoses intenses avec une répartition plutôt corticale. - On aboutit à la fin du 2e mois à un stock de 600 000 ovogonies et à un stock de 6-7 millions d’ovogonies au 7e mois. Les premiers ovocytes sont observés dès la 12e semaine de vie fœtale. Ils entrent en méiose et restent bloqués en prophase de la première division méiotique (ovocytes I) jusqu’à la reprise de la méiose qui surviendra juste avant l’ovulation. - A la naissance le stock au total pour les deux ovaires est de 0,7 à 1 million d’ovocytes de premier ordre, bloqués en prophase de 1e division méiotique. - Après la naissance, l’ovocyte reste bloqué en prophase méiotique. - Ensuite il y a une phase de production discontinue de gamètes de la puberté jusqu’à la ménopause. - Ensuite il y a une phase de production discontinue de gamètes de la puberté jusqu’à la ménopause. Sur le schéma récapitulatif : l’ovogenèse est séparée en différentes étapes : Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 5 / 17 • Première étape : Phase de prolifération ou de multiplication : Elle a lieu après la colonisation des crêtes génitales par les cellules germinales primordiales. Ces cellules dont l’ovaire fœtal sont des ovogonies, vont se multiplier par mitoses et former un stock d’environ 7 millions de cellules au 7e mois. C’est également pendant cette période que les ovogonies vont commencer leur méiose mais elle va se bloquer en prophase I et elle ne reprendra qu’après la décharge ovulante de chaque cycle. En fin de Prophase I, les ovocytes sont des ovocytes I. Ils forment avec les cellules folliculaires qui les entourent les follicules primordiaux. • A partir de 7 mois de grossesse : Très forte dégénérescence de ces follicules et ovocytes I puisqu’à la naissance il subsiste environ 1 millions d’ovocytes de premier ordre au total dans les deux ovaires sur les 7 millions. La diminution drastique entre les 5-7 ème mois de la vie fœtale et la naissance s’explique par des phénomènes d’apoptose. • Après la naissance → début de la puberté : La dégénérescence se poursuit après la naissance jusqu’à la puberté mais de manière moins importante puisqu’il subsiste à la fin de la puberté 400 000 ovocytes I. • Puberté → Ménopause : l’ovocyte I poursuit sa maturation en parallèle de celle des follicules. Il grossit et seul l’ovocyte du follicule dominant poursuit sa méiose et l’achever. Il n’achèvera sa méiose complètement que s’il est fécondé. • Ménopause : Le stock est épuisé. 2 - L’ovocyte de premier ordre a - L’ovocyte I Cet ovocyte de premier ordre peut être étudié en microscopie en contraste de phase (côté droit de la photo). Il est bloqué en prophase I, au stade diplotène. Il a un aspect dictyé. Il contient la vésicule germinative. Il mesure 35 à 40 microns. Cet ovocyte va maturer. En effet il va passer de 35 /40 microns au stade de follicule primordial à environ 120 microns à maturité. Il va de plus acquérir des compétences méiotiques mais également une compétence au développement puisqu’il permettra le développement précoce du futur embryon. La croissance ovocytaire se traduit par : • Une transcription intense qui se traduit par une accumulation d’ARN qui lui seront nécessaires après la fécondation. • La synthèse spécifique de protéines notamment celles nécessaires à la zone pellucide (ZP1, ZP2, ZP3) ou au cycle cellulaire Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 6 / 17 • Des modifications cytoplasmiques : ➢ L’accumulation de mitochondries et granules corticaux ➢ L’acquisition appareil de Golgi avec activité intense. b - 1ère division méiotique : avant la fécondation La maturation cytoplasmique s’accompagne d’une maturation nucléaire. La première division réductionnelle lors de la méiose, alors bloquée au stade de prophase I (stade dictyé qui est celui de la vésicule germinative) va reprendre avant la fécondation. Puis la membrane nucléaire va donc disparaître parallèlement à une condensation des chromosomes. Le fuseau méiotique se met en place puis les paires de chromosomes s’alignent le long de la plaque équatoriale. La maturation nucléaire ovocytaire s’observe morphologiquement par : • Plissement de la membrane nucléaire • Disparition des pores nucléaires • Rupture de la membrane nucléaire en fin de maturation • Condensation des chromosomes • Organisation du fuseau de division En parallèle il y a expulsion du premier globule polaire qui matérialise la maturité nucléaire de l’ovocyte. L’ovocyte est alors appelé ovocyte de deuxième ordre ou ovocyte II bloqué en métaphase II. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 7 / 17 3 - L’ovocyte mature : ovocyte II Ici est représenté schématiquement l’ovocyte mature ou ovocyte II bloqué en métaphase II. Le fuseau méiotique est bloqué en métaphase II. Le premier globule polaire est observable. La zone pellucide, l’espace périvitellin et les cellules folliculaires périovocytaires le sont aussi. En microscopie en contraste de phase, on peut voir sur cet ovocyte II bloqué en métaphase II, le premier globule polaire et la zone pellucide à l’extérieur. L’ovocyte II finira sa méiose SEULEMENT s’il y a fécondation, ceci aboutira à l’expulsion du deuxième globule polaire. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 8 / 17 Cet ovocyte mature en métaphase II a plusieurs caractéristiques : - C’est une cellule hautement spécialisée. - C’est une cellule rare (400 à 500 ovocytes). - Chaque ovocyte présente une grande quantité d’ARN. - L’ovocyte est le porteur de la moitié du patrimoine génétique féminin. - Capable de fusionner avec un spermatozoïde. - Capable de décondenser son noyau. - Capable d’assurer le début du développement (cytoplasme) grâce à l’accumulation de réserves - Croissance et différenciation grâce aux cellules folliculaires entourant l’ovocyte. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 9 / 17 III - La folliculogenèse 1 - Aspect général La folliculogenèse et l’ovogenèse sont indissociables. Elles fonctionnent de façon conjointe. Les différents stades sont : ➢ le follicule primordial ➢ le follicule primaire ➢ le follicule secondaire ➢ le follicule pré-ovulatoire de DE GRAAF ➢ le follicule ovulatoire ➢ le corps jaune. N.B : Le corps blanc correspond à un corps jaune dégénératif. Chaque mois, au moment de l’ovulation, il y aura production d’un ovocyte unique et donc d’un follicule ovulatoire. L’évolution la plus commune de tous ces follicules correspond à l’atrésie, par apoptose. 2 - Les différents follicules Nom du follicule Follicule Primordial Particularités -Ce follicule est constitué de l’ovocyte (qui est en prophase 1 de méiose). -Le noyau est formé de la vésicule germinative. -L'ovocyte est entouré de cellules somatiques aplaties de la granulosa. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 10 / 17 -Diamètre du follicule : 50 microns. Follicule Primaire -La transition (passage du follicule primordial au follicule primaire) est liée à l’entrée en croissance du follicule. -Celle-ci se voit notamment au niveau de la granulosa dont les cellules deviennent plus nombreuses et cubiques. -On observe une membrane basale : « de Slavjanski » qui sépare les follicules du stroma ovarien. -Diamètre du follicule : 60 à 80 microns. Follicule secondaire pré-antral -Les cellules somatiques de la granulosa se multiplient formant ainsi plusieurs couches de cellules cubiques. -L’ovocyte sécrète autour de lui une enveloppe glycoprotéique : c’est la zone pellucide. -Cette dernière est formée de trois types de glycoprotéines sulfatées. -La zone pellucide est une structure constituée de filaments de molécules ZP2 et ZP3 en alternance régulière. -Ces filaments sont unis par des ponts de molécules ZP1. -Autour de la membrane basale, il y a une différenciation des cellules du stroma ovarien : c’est la thèque interne (compétences stréroïdogènes). -Les cellules de la granulosa établissent des jonctions communicantes entre elles et avec l’ovocyte grâce à des prolongements qui traversent la zone pellucide. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 11 / 17 -Diamètre : 200 à 400 microns. Follicule tertiaire ou antral -Les cellules de la granulosa élaborent des sécrétions qui forment des microcavités entre elles. -Ces cavités vont progressivement confluer pour former une cavité unique qui contient l’antrum (liquide folliculaire). -Autour de la thèque interne stéroïdogène, il y a la formation d’une enveloppe fibreuse conjonctive appelée thèque externe. -La membrane basale sépare la granulosa de la thèque interne. Follicule mature préovulatoire de DE GRAAF -La granulosa est refoulée par le liquide folliculaire et présente des zones avec des différences fonctionnelles : -Mur externe : en périphérie de la cavité antrale. -Cumulus oophorus : dans la cavité antrale, il flotte comme un drapeau. -Il contient l’ovocyte qui mesure environ 120 microns. -Corona radiata : les cellules du cumulus qui entourent l’ovocyte forment la corona radiata ; leurs prolongements restent en contact avec l’ovocyte. -Diamètre du follicule (≠ du diamètre de l’ovocyte) : 20 à 25 mm Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 12 / 17 Photo récapitulative d’un follicule mature pré-ovulatoire 1- l’antrum 2- les cellules de la granulosa (avec la corona radiata) 3- la zone pellucide 4- le noyau de l’ovocyte 5- les cellules de la thèque interne 6- les cellules de la thèque externe 7- les cellules de la corona radiata qui entoure l’ovocyte (120 microns) Note : Bien faire la distinction entre la taille du follicule et celle de l’ovocyte : attention, ce n’est pas la même chose ! L’ovocyte est entouré de cellules folliculaires, le tout forme le follicule. Remarque : il est fortement conseillé de bien distinguer les schémas et de connaître les légendes, il peut y avoir des images au concours. IV - L’ovulation L’ovulation correspond à l’expulsion de l'ovocyte par l’ovaire. On observe d’abord un amincissement de la paroi ovarienne et folliculaire. Suite au détachement du cumulus oophorus, il va y avoir une augmentation du volume de l’antrum ainsi qu’une rupture des liens entre les cellules de la corona radiata et l’ovocyte. Les prolongements péri-ovocytaires se rétractent hors de la zone pellucide. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 13 / 17 Parallèlement, on observe une expulsion du premier globule polaire, une rupture du follicule et le recueil du complexe cumulo-ovocytaire par le pavillon de la trompe. Le gamète mature migre vers l’ampoule de la trompe et le follicule, quant à lui, se transforme en corps jaune. Le corps jaune présente un aspect typique comprenant, une cavité remplie de dépôts de fibrine avec les cellules lutéales et la thèque à l’extérieur. Il se transformera ensuite en corps blanc ou corpus albicans. La production du corps jaune, appelée aussi lutéolyse, a ensuite un impact important dans le cycle menstruel. V - Contrôle neuro-endocrinien 1 - Présentation du cycle hormonal Le cycle hormonal commence par les menstruations (dernier schéma). Il s’agit de la desquamation des cellules de l’endomètre. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 14 / 17 Le cycle peut être séparé en 2 phases (schémas du milieu) : la phase folliculaire et la phase lutéale, séparées par l’ovulation. Durant la première moitié de la phase folliculaire, la FSH augmente de façon régulière puis décroît suite à l’apparition du follicule dominant. Cette phase folliculaire est découpée en 3 phases : recrutement, sélection et dominance. Il y a recrutement de 5 à 10 follicules à chaque début de cycle mais un seul finira sa croissance (les autres régressent par apoptose). L’ensemble de ces 3 phénomènes est sous le contrôle de la FSH. La LH augmente lentement au début du cycle puis, suite à la décharge d’œstradiol, on observe un « pic », qui favorise l’ovulation. Suite à la sécrétion du corps jaune, après l’ovulation, l’œstradiol et la progestérone vont favoriser l’implantation et sont à leur maximum durant la fenêtre d’implantation embryonnaire. Ils vont ensuite décroître, et le cycle recommence. 2 - Phase folliculaire précoce (J1-J7) 1- Lutéolyse (lors du cycle ovarien précédent) : • diminution de la progestérone qui induit les menstruations • diminution de l’œstradiol et de l’inhibine qui permet l’augmentation de la FSH 2- Ouverture de la « fenêtre de FSH » : • croissance folliculaire asynchrone avec différenciation folliculaire • notion de seuil de FSH 3- La FSH stimule la sécrétion d’œstradiol et d’inhibine 3 - Phase folliculaire tardive (J8-J13) On a tout d’abord une fermeture de la fenêtre de FSH par augmentation de l’œstradiol et de l’inhibine Ensuite seul le follicule le plus sensible à la FSH va continuer sa croissance on parle de follicule dominant. Ce processus de dominance et de maturation folliculaire terminale sont FSH dépendants mais aussi LH dépendants. Enfin le reste des follicules entrés en croissance évoluent vers l’atrésie. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 15 / 17 4 - Le concept de « fenêtre de FSH » En fin de phase lutéale du cycle précédent, l’apoptose du corps jaune, la lutéolyse (en l’absence de grossesse) fait chuter le taux de progestérone, d’œstradiol et d’inhibine : ✔ La chute de progestérone supprime son rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de GnRH. Il va y avoir une augmentation de la fréquence et de l’amplitude des puls de GnRH. ✔ La chute d’œstradiol lève les rétrocontrôles négatifs de celui-ci au niveau hypotalamohypophysaire. ✔ La chute d’inhibine B lui fait perdre son contrôle sélectif freinateur sur la sécrétion de la FSH. Ceci aboutit, en fin de cycle et au début d’un nouveau cycle, à la sécrétion de FSH. Il va y avoir en réalité une élévation importante du taux de FSH circulante. ● Parmi tous les follicules restants (par encore entrés en apoptose) un follicule présente plus de récepteurs à la FSH (sans doute liée au hasard). Il n’a pas été établi de corrélation entre la taille du follicule et la sensibilité ou la présence de nombre élevé de récepteurs à la FSH. La FSH va permettre à ce follicule la poursuite de la croissance. Il apparaît ainsi un seuil de FSH qui prévient de l’apoptose folliculaire programmée. ● L’élévation du taux de circulante de FSH à l’intercycle atteint le seuil de recrutement pour le follicule le plus sensible à la FSH, c’est-à-dire celui possédant le plus de récepteurs à la FSH de la cohorte. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 16 / 17 L’action de la LH sur les récepteurs de la thèque interne permet à ces cellules de synthétiser des androgènes. Les androgènes gagnent les cellules de la granulosa en franchissant la membrane basale. Une coopération se fait entre deux types cellulaires : les cellules de la granulosa et celles de la thèque interne et deux gonadotrophines : la FSH et la LH. Ces coopérations vont permettre la sélection du follicule ovulatoire. Les androgènes sécrétés par la thèque internes vont pouvoir être transformés en œstrogènes par les cellules de la granulosa. ● Le taux de FSH circulant est maximal entre le 3e et le 5e jour du cycle puis il s’abaisse. En effet les œstrogènes, en particulier l’œstradiol, sécrétés par le follicule recruté exercent un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de FSH. Le niveau de FSH circulante n’est alors plus suffisant pour atteindre le seuil de recrutement des follicules qui présentaient moins de récepteurs à la FSH. Leur atrésie ou apoptose ne peut plus être évitée. ● En revanche, le follicule recruté, lui, poursuit, son évolution malgré des taux de FSH plus faibles en raison des effets paracrines de l’œstradiol notamment qui augmente son propre nombre de récepteurs. Le follicule recruté exerce sa dominance sur les autres follicules de la cohorte par sa capacité à faire redescendre le taux de FSH en dessous de leur seuil de recrutement. Support de cours écrit et mis à disposition des étudiants candidatant en L2 d’études de Santé à l’UVSQ,par le Tutorat APOSENTEUR. Toute reproduction est interdite. APOSENTEUR, 2 avenue de la Source de la Bièvre 78180 Montigny-le-Bretonneux Page : 17 / 17
