Etude Miller
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Nicolas Amélie, Caniou Pauline 10/03/11 Périconceptologie, interaction gamétique (suite), développement embryonnaire précoce Dr Le Lannou C) Maturation cytoplasmique de l'ovocyte 1) Aspect morphologique a) Migration des granules corticaux D ’une situation sous corticale, ils migrent dès la reprise de la méiose vers la zone corticale où ils s ’associent au cytosquelette. b) Rassemblement des autres organites Cette migration des granules corticaux s’accompagne d’un rassemblement des autres organites dans la région périnucléaire (mitochondries, Golgi). 2) Aspect moléculaire Au cours de la maturation de l'ovocyte, de nombreux transcrits d'ARN messager ont été stockés dans le cytoplasme. On aura : Traduction de ces transcrits d'ARNm stockés à l'état dormant dans l'ovocyte. Environ 60% des transcrits maternels présents dans l'ovocyte I vont être détruits après traduction lors de la maturation ovocytaire. Synthèse de Glutathion, qui est importante pour la fécondation. 3) Conditions de la fécondation Il faut : un ovocyte mature en métaphase 2 un spermatozoïde capacité c'est à dire : Spz avec des mouvements hyperactives Capable de réaliser la réaction acrosomiale Capable de se fixer à la zone pellucide III. Interaction gamétique Elle se passe en plusieures étapes : Traversée du cumulus par les spz Reconnaissance des gamètes par attachement à la zone pellucide Pénétration des spz dans la zone pellucide Fusion gamétique Fusion des pronucléi Page 1 sur 17 A) Traversée du cumulus Dans le cumulus très visqueux, un complexe progestérone-protéine induit la réaction acrosomique des spz. Il y a donc libération d'enzymes acrosomiques, et particulièrement de la hyaluronidase. La hyaluronidase dissout la matrice hyaluronique inter cellulaire ceci entrainant une dissociation des cellules folliculaires et donc le passage des spz. B)La zone pellucide Les spz n'atteignent la zone pellucide que lorsque toutes les cellules folliculaires sont dissociées. La zone pellucide est une membrane rigide, ferme qui protège l’ovocyte, Elle est formée de 3 groupes principaux de glycoprotéines ; ZP1, ZP2 et ZP3. ZP2 et ZP3 sont associées en alternance et forment des filaments. Elles sont reliées entre elles grâce à ZP1. C) Attachement du spz à la zone pellucide Les spz qui ont effectué la réaction acrosomiale ne sont plus fécondables. Donc pour une fécondation, il faut un grand nombre: dissocier le cumulus nécessite plusieurs centaines, voire milliers de spz il en faut encore au moins 5000 en contact avec l'ovocyte pour avoir une chance de fécondation. Page 2 sur 17 On a deux types de fixation à la zone pellucide : Fixation primaire Elle nécessite un spz intact (qui n'a pas effectué la réaction acrosomiale). Il faut également du galactosyl transférase, enzyme présente sur la membrane externe du spz, qui se fixe à ZP3. C'est la fixation du galactosyl transférase sur le ZP3 qui entraine la réaction acrosomiale. La fixation primaire est lâche. fixation secondaire Elle est beaucoup plus ancrée que la fixation primaire. Elle se fait avec le même spz ayant subi la réaction acrosomiale. La proacrosine, qui est présente sur la membrane interne de l'acrosome du spz, se fixe sur ZP2. La réaction entre ZP2 et la proacrosine est spécifique d'espèce contrairement à celle entre galactosyl tranférase et ZP3. À ce stade, le spz est fixé à la zone pellucide. D) Pénétration du spz dans la zone pellucide Le spz doit maintenant traverser la zone pellucide par deux mécanismes. Processus enzymatique La réaction acrosomique entraine la libération d'enzymes, dont l'acrosine. L'acrosine hydrolyse ZP1 qui fixait ZP2 et ZP3 ensemble, ce qui permet de diminuer les résistances de la zone pellucide. Processus mécanique Mouvements d'hyperactivité du spz entraine un cisaillement de la tête du spz permettant la pénétration. Les deux processus sont nécessaires à la pénétration du spz dans la zone pellucide. Page 3 sur 17 E)Fusion gamétique Le spz est dans l'espace péri ovocytaire Il y a contact entre la zone post-acrosomique et les villosités de l'ovocyte. Puis fusion entre la membrane du spz et celle de l'ovocyte. Et enfin incorporation du spz dans le cytoplasme ovocytaire. Cette fusion est non spécifique d'espèce. Par exemple, un spz humain peut fusionner avec un ovocyte de hamster (mais sans la zone pellucide car ZP2 est spécifique d’espèce). Les molécules responsables de la fusion gamétique sont retrouvées partout dans l'organisme car ce sont celles qui interviennent dès qu'il y a contact entre 2 cellules. les intégrines de l'ovocyte fertiline a et b du spz Le contact se fait en premier au niveau de la zone post-acrosomique, puis s'étend à toute la tête du spz et on a une incorporation totale du spz. F) Conséquences de la pénétration du spz Activation du métabolisme L'entrée du spz entraine un afflux de Ca2+ intracellulaire. Il y a des pics de Ca2+ avec une fréquence de 10-20 secondes aussitôt après la pénétration du spz . L'oscilline présent dans le spz est responsable de ces oscillations, qui entrainent un accroissement du métabolisme et une intense synthèse protéique Page 4 sur 17 Réaction corticale Ce phénomène est du à la pénétration du spz dans l'ovocyte. C'est l'exocytose des granules corticaux et la libération de leur contenu (enzymes, mucopolysaccharides) qui entrainent une modification de la membrane de l'ovocyte et de la zone pellucide (elle durcit un peu) pour empêcher la pénétration d'autres spzs. Blocage de la polyspermie. Ce mécanisme est imparfait : si 2 (ou plus) spz pénètrent en même temps dans la zone pellucide, alors ils vont fusionner avec l'ovocyte en même temps. Les 2 spzs sont dans l'ovocyte et la réaction corticale à lieu après. Il y aura donc 3 pronucléi au lieu de 2. Reprise de la méiose Reprise de la méiose à partir de la métaphase 2 avec expulsion du 2ème globule polaire. Il arrive que le premier globule polaire se divise, donc on peut observer 3 globules polaires Le lot haploïde de chromosomes maternels se regroupe, une membrane nucléaire apparaît : c'est le pronucléus maternel (correspond à un noyau avec n chromosomes maternels). Récapitulatif: A la naissance, l'ovocyte est bloqué en prophase 1 de la méiose. 36h avant l'ovulation, grâce au pic de LH, il y a reprise de la méiose et blocage à nouveau en métaphase 2. Il y aura fin de la méiose, seulement s'il a fécondation. G) Formation du pronucléus paternel Disparition de la membrane du noyau du spz. Décondensation de la chromatine. Il y a une rupture des ponts disulfure sous l'action du glutathion (glutathion de l’ovocyte, va réduire les pont mis en place pendant la spermatogénèse. Ils ont été mis pour condenser la chroma) Remplacement des protamines par des histones Apparition de la membrane du pronucléus masculin Il apparaît environ 10h après la fécondation, à peu près comme le pronucléus féminin. Page 5 sur 17 IV. Devenir du spermatozoïde Le spz pénètre entièrement dans l'ovocyte. Mitochondries Les mitochondries paternels disparaissent, seuls les maternels persistent. Centriole spermatique Il est situé à la base du noyau du spz. Lors de la fécondation, il se développe: Le centriole spermatique émet des filaments (= le spermaster) qui partent du pronucléus paternel vers le maternel. Il se dédouble pour former 2 centrioles proches de 2 pronucléi. Puis il y a migration et fusion des 2 pronucléi. Disparition de la membrane des pronucléi. Apparition du 1er fuseau mitotique. En laboratoire : Si on injecte seulement le noyau du spz dans l'ovocyte, il ne se passe rien car il n'y a pas de centriole, donc pas de spermaster à se développer. Il faut injecter au minimum le noyau plus un morceau du flagelle pour garder le centriole proximal, nécessaire à la mise en place des microfilaments. Page 6 sur 17 Page 7 sur 17 Développement embryonnaire précoce I. Vie libre de l’embryon Il s’agit du stade où l’embryon fécondé va migrer pendant 5 à 6 jour vers la cavité utérine jusqu’au moment de son implantation. Cette vie est dite libre car elle n’a pas besoin de contact matériel. Dans l’espèce humaine, ce stade est caractérisé par des divisions (mitoses) cellulaires asynchrones qui passent par les stades 2, 3, 4,5 puis 6 cellules etc.… En effet les deux premières cellules issues de la toute première division vont se diviser à des vitesses différentes d’où l’observation des stades 3 puis 4 puis 5 cellules… A partir du 3-4ème jour : on parle de Morula, il s’agit d’un embryon constitué de 20 à 30 cellules. Puis au 5 - 6ème jour : on parle de Blastocyste, l’embryon a creusé une cavité et présente un début de différenciation cellulaire. A ce stade, pendant la division cellulaire, l’embryon est entouré de sa Zone Pellucide. Celle-ci est nécessaire car elle permet le maintient des cellules entre elles : - favorise la compaction des cellules embryonnaires. Remarque : à ce stade si on enlève la ZP, les cellules vont évoluer individuellement, elles ne pourront pas se compacter, et donc l’embryon ne pourra pas se développer correctement. - empêche l’embryon de s’implanter, elle bloque l’adhésion du blastocyste au niveau de la muqueuse utérine afin d’éviter les grossesses extra utérine. Remarque : Si jamais il y avait un défaut de synchronisation entre le transport et la maturation de l’embryon, celui-ci risquerait d’éclore par exemple au niveau de la trompe. La ZP joue donc un rôle mécanique très important car un embryon ne peut se développer sans celle-ci. A) Quelques étapes importantes L’embryon migre dans la trompe et arrive dans la cavité utérine vers le 5ème ou 6ème jour. L’embryon à 12h possède 2 pronucléus. Celui de 24h renferme 2 cellules. Un embryon de 48h possède 4 cellules et une ZP peu épaisse. Un embryon de la fin du 3ème jour, début 4ème jour possède 12-15 cellules, on aperçoit la cavité qui se forme. Un embryon vers 5 – 6ème jour est appelé blastocyste (on observe un début de différenciation cellulaire) Un embryon à 4-8 cellules est un embryon dont toutes les cellules sont totipotentes. B) Le Blastocyste L’embryon de fin du 5ème jour et du début de 6ème jour est appelé Blastocyste, il commence à y avoir un début de différenciation cellulaire. Avant, toutes les cellules de l’embryon étaient totipotentes c'est-à-dire que chaque cellule qui le constituait était capable de donner un embryon à condition d’avoir mis en place une ZP adéquate. A ce stade, on a deux types cellulaires : - les cellules périphériques de l’embryon sont les cellules trophoblastiques, ce sont des cellules plates qui tapissent la face externe de l’embryon, elles formeront les futures annexes embryonnaires. Le bouton embryonnaire est composé de 6 à 10 cellules plus grosses qui donneront l’embryon. Page 8 sur 17 Les cellules du bouton embryonnaire sécrètent un liquide qui va créer une pression intra-embryonnaire. Cette pression va distendre la ZP qui devient fine et se fragilise et en l’espace de quelques heures on va alors avoir un dédoublement du volume de l’embryon. Lors de la sécrétion du liquide, une cavité va se mettre en place c’est le Blastocèle. Le blastocyte va augmenter de volume rendant sa ZP fine. C’est à cause de la ZP (ayant une épaisseur moyenne de 10m) qu’il ne peut toujours pas s’implanter, il faudra alors une éclosion du blastocyte. Pour cela, il y a mécanisme de contraction, les cellules trophoblastiques sont porteuses de pompes à sodium qui permettent d’effectuer des entrées et sorties d’eau. - S’il y a une entrée d’eau, le blastocyte va grossir, la pression intra blastocèle augmente. - Puis sortie d’eau avec le blastocyte qui se contracte. Et ainsi de suite… environ 3 phénomènes d’extension/contraction du blastocyte se succèderont, ce qui entrainera la déchirure de la ZP. De plus il existe des phénomènes enzymatiques, les cellules trophoblastiques sont capables de sécréter des protéases qui vont fragiliser la ZP. Remarque : la ZP peut être très dure et épaisse, alors l’éclosion ne se fera pas. Il y a donc des cas de stérilité liés à des problèmes de non éclosion. Mais parfois, la déchirure se produit malgré une ZP épaisse (supérieur à 10 µm), la brèche est alors toute petite, ce qui à pour conséquence un blocage du blastocyste dans cette brèche au niveau du bouton embryonnaire, qui va être coincé. Le bouton embryonnaire va se séparer en deux, ce qui aboutira à la formation de grossesse gémellaire monozygote (jumeaux). Pendant les 48 premières heures : le génome embryonnaire n’est pas encore actif, il n’y a pas de transcription càd pas d’ARN messager produit par les chromosomes embryonnaires. L’embryon vit donc sur les réserves de l’ovocyte faites avant la fécondation. Il va puiser l’énergie nécessaire à la synthèse protéique dans son stock d’ARN messagers maternels : les transcrits maternels. La réactivation du génome embryonnaire n’apparaît qu’à la fin du 2ème jour : les chromosomes embryonnaires sont capables de donner de l’ARN et ces ARN des protéines nécessaires à son développement. On voit apparaitre les premiers transcrits embryonnaires. Il existe une zone critique, car si la maturation ovocytaire n’a pas été de bonne qualité et que l’ovocyte n’a pas suffisamment stocké de transcrits maternels, celui-ci va partir avec un seuil de transcrits faible. Lors du 2ème jour, les transcrits seront épuisés et il n’y aura pas encore assez de transcrits embryonnaires pour pallier ce manque. L’embryon arrête alors son développement. Page 9 sur 17 II. L’implantation embryonnaire Bel exemple d’interactions successives entre 2 tissus génétiquement distincts. Le don d’ovocyte fonctionne alors que l’ovocyte est pourtant inconnu de l’utérus maternel dans lequel il est implanté, cet embryon est indépendant de la femme (et génétiquement totalement différent) et pourtant l’implantation se fait. C’est la tolérance immunitaire. C’est le principal facteur limitant en AMP puisque le taux d’implantation est de 30 % dans le meilleur des cas. Il reste donc 70% d’embryons qui ne vont pas s’implanter. L’implantation se fait sous certaines conditions : - Il faut une synchronisation entre le stade de développement de l’embryon et de l’endomètre. Parallèlement au développement embryonnaire, le corps jaune va sécréter de la progestérone, ce qui va entrainer une augmentation de l’épaisseur de l’endomètre. A ce stade de l’implantation, - le blastocyste doit être éclos - l’endomètre est en phase sécrétoire. - Dans l’espèce humaine on décrit une fenêtre d’implantation variable ( de J-20 à J-23) qui correspond à la coordination de la date d’implantation de l’embryon et la date du cycle de la femme. Dépassé ce laps de temps l’implantation ne pourra plus se faire. L’implantation est sous déterminisme hormonal : D’abord action de l’œstradiol sécrétée par le follicule (6 à 8 jours de sécrétion) Puis sécrétion d’œstrogène + progestérone qui va permettre la transformation de l’endomètre en jouant sur sa croissance et sa réceptivité. La progestérone agit en plus sur le myomètre en diminuant ses contractions. Le myomètre se relaxe et favorise l’implantation. Chez les femmes ménopausées, les ovaires ne fonctionnent plus, on peut cependant leur proposer un don d’ovocyte. Si on leur implante des embryons, il faudra créer un cycle artificiel en leur ajoutant de l’œstradiol puis en rajoutant de l’oestradiol+ progestérone. Et on transfère l’embryon 3 jours après avoir débuté la progestérone. Cela suffit à donner un utérus actif, adapté au développement de l’embryon. L’implantation possède différentes étapes : L’embryon arrive dans la cavité utérine en migrant 5-6 jours après la fécondation, en donnant le blastocyte. Puis éclosion de l’embryon. Et enfin il va adhérer à la muqueuse. On observe : -la phase d’apposition : positionnement de l’embryon par rapport à la muqueuse utérine. Le blastocyste se met au contact de la muqueuse utérine. L’embryon met toujours le bouton embryonnaire en regard de la muqueuse -la phase d’adhésion : l’embryon adhère et se fixe à la muqueuse utérine. -la phase d’invasion : l’embryon pénètre dans la muqueuse utérine. Page 10 sur 17 A) Apposition C’est la mise en contact du blastocyste et de la muqueuse utérine. La cavité utérine est une cavité virtuelle, les 2 feuillets de la muqueuse utérine qui sont face à face sont séparées par un petit filet liquidien (1mm d’épaisseur) à l’intérieur duquel l’embryon se balade. Vers le 19-21ème jour, se produit un phénomène morphologique où apparaissent les pinopodes: ce sont des invaginations de la membrane apical de cellules épithéliales de l’utérus, et qui n’apparaissent que pendant la fenêtre d’implantation donc pendant 2-3 jours. Les pinopodes résorbent ce liquide ce qui permet aux parois utérines de s’accoler et de favoriser le contact mécanique entre le blastocyste et l’épithélium utérin. Par réduction du filet liquidien, celui-ci va passer de 1mm à 100µm. De plus l’embryon oriente son bouton embryonnaire vers la muqueuse. B) Adhésion Plusieurs molécules interviennent durant cette phase d’adhésion à la muqueuse : 1-Mucines : (spécifique) muccoprotéines présentes au pôle apical des cellules de l’endomètre. Elles ont une partie intra cytoplasmique, extra cytoplasmique et une zone transmembranaire. Elles bloquent l’adhérence de l’endomètre et des cellules trophoblastiquess. Elles ont un rôle antiadhésif qui empêche l’embryon de s’implanter n’importe où. Tant qu’elles sont présentes, il n’y aura pas d’implantation. Mais à un moment donné, les mucines disparaissent en regard du blastocyste. Ainsi l’embryon peut adhérer. C’est la première étape de l’adhésion. Page 11 sur 17 Il y sûrement des signaux sécrétés par les cellules trophoblastiques qui agissent sur les cellules de l’endomètre et qui vont le prévenir. 2- Intégrine : à l’inverse c’est une molécule d’adhésion ubiquitaire. Ce sont des glycoprotéines composées de deux chaines (un bras alpha, et un bras beta). Les intégrines possèdent des segments intra cytoplasmiques qui restent en contact avec le cytosquelette de la cellule, une zone extra cytoplasmique et une zone trans-membranaire. Le segment extra cytoplasmique possède des récepteurs de reconnaissance qui permettent d’informer du lieu de l’implantation. Il existe une quinzaine de chaines et plus de 8 chaines , il y a donc plusieurs combinaisons possible d’intégrines. On peut ainsi étudier le comportement des cellules trophoblastiques vis-à-vis des intégrines : (Les différentes intégrines ne sont pas à connaître) - 3 1 avec ses bras externes, se fixe sur la laminine qui est un composant de la membrane basale de l’épithélium. In vitro, si on met en contact une cellule trophoblastique avec 3 1, la cellule trophoblastique s’immobilise puis se fixe sur la laminine. - 1 1 se fixe sur la fibronectine qui est un composant du stroma conjonctif (il faut traverser l’endothélium pour y accéder). In vitro, si on met en contact 1 1 avec une cellule trophoblastique, la cellule trophoblastique va différencier des pseudopodes et devient mobile. En fonction des intégrines, les cellules trophoblastiques auront donc des réactions différentes. Les intégrines sont donc des molécules d’attachement qui sont situés sur les cellules trophoblastiques ou les cellules de l’endomètre. Elles sont capables de reconnaitre des structures à l’extérieur de la cellule, et signaler se qui se passe à l’extérieur aux cellules trophoblastiques pour leur indiquer le comportement à avoir (fixer, adhéré, pénétrer…) Il y a un pic d’intégrines présent pendant la fenêtre d’implantation. Si on dose différentes intégrines (4, 3, 1…) on constate qu’elles sont toutes présentent en même temps pendant la fenêtre d’implantation. Page 12 sur 17 Remarque : Certaines femmes infertiles le sont de manière inexpliquée, celles-ci présentent des défauts de sécrétion de ces intégrines, l’implantation ne se fait donc pas. C) Invasion Les molécules intervenant, sécrétées par l’embryon sont : -Intégrines : adhésion entre blastocyste et l’endothélium. -Protéases, anti protéases, Collagénases : enzymes permettant la pénétration des cellules trophoblastiques. Elles vont dissoudre localement la membrane basale de l’endothélium. Une brèche se forme et laisse passer les cellules trophoblastiques à l’intérieur de la muqueuse. L’intégrine qui est attacher au cytosquelette va pouvoir informer le noyau de la situation de la cellule trophoblastique et en retour le trophoblaste va libérer les protéases qui vont attaquer les couches superficielles de l’endomètre ce qui va favoriser l’implantation. Puis les cellules trophoblastiques vont pouvoir pénétrer à travers l’endomètre jusque dans les couches profondes. L’invasion est contrôlée : Il y’a un dialogue entre l’embryon et l’endomètre. L’endomètre réagit et réalise sa réaction déciduale qui est normalement liée à la présence de l’embryon (mais pas chez l’Homme : la réaction déciduale se fait aussi en l’absence de l’embryon). De grosses cellules apparaissent dans le chorion de la muqueuse. Sous l’influence de la progestérone, les cellules du stroma se transforment en grosses cellules déciduales en regard de l’embryon. De plus il y a sécrétion de facteurs de croissance par les cellules déciduales: EGF, IGF1, TGF et libération de cytokines : IL1, IL2, LIF. Page 13 sur 17 III. La tolérance immunitaire Quand il y a une implantation, il y a une réaction inflammatoire qui se met en place à proximité de l’embryon. Cette réaction est très importante et nécessaire à l’implantation. Sans réaction inflammatoire= PAS DE GROSSESSE. Elle se caractérise par une augmentation très importante du nombre de cellules de l’inflammation : - notamment des lymphocytes dans le stroma conjonctif qui s’activent en cellules NK (Natural Killer) qui sont des cellules tueuses qui, en présence d’IL2, peuvent lyser les cellules du trophoblaste. C’est une réaction normale de défense. - Il y a activation d’autres cellules de l’inflammation telles que : -les TCD8+ -les macrophages et leucocytes qui vont sécréter des cytokines et intégrines (molécules favorable à l’implantation). Durant la tolérance immunitaire, il existe deux types de réactions inflammatoires : - TH1 = réaction cellulaire (activation des cellules, notamment des lymphocytes) sous l’effet d’IL2 - TH2 = réaction humorale sous l’effet d’IL4 - dans une grossesse normale, TH2>TH1, pour une bonne implantation. Sinon risque de fausse couche. A) Notion d’antigénicité de l’embryon Avant l’éclosion du blastocyte, il n’y a pas d’antigènes sur la zone pellucide donc l’embryon peut se déplacer sans créer de réactions. Après éclosion, on voit apparaitre des Ag spécifiques de surface des cellules trophoblastiques qui appartiennent au système HLA G (il est spécifique des cellules trophoblastiques). L’endomètre est capable de réagir par réaction inflammatoire à l’encontre de l’embryon. Mais l’embryon est aussi capable de se défendre par rapport à cette réaction. En effet les Antigènes HLA G présents sur le trophoblaste piègent les récepteurs des cellules NK et ainsi protègent l’embryon en empêchant la lyse des cellules trophoblastique = phénomène de défense. Ces cellules Ag HLAG sont aussi capables d’entraîner l’apoptose des cellules TCD8+ , et réguler l’angiogénèse (mise en place des différents vaisseaux autour du placenta.) Remarque : embryon déficitaire en HLAG ne pourra pas se défendre. -Les meilleurs taux d’implantation sont obtenus dans des systèmes hétérospécifiques tels que les dons d’embryons, d’ovocytes. L’embryon qui est totalement inconnu du corps de la femme s’implante mieux que les embryons issu d’ovocyte de la propre femme. -Cependant une réponse excessive au niveau de l’utérus est défavorable, car la sécrétion d’anticorps cytotoxiques lysant les cellules trophoblastiques va entraîner des fausses couches immunologiques. Page 14 sur 17 Fertilité humaine La fertilité humaine est faible, elle correspond au pourcentage de chance d’avoir une grossesse par cycle d’exposition. Globalement la fertilité humaine est de 20-25% et varie avec l’âge de la femme (diminuant chez les femmes plus âgées). Cela est très spécifique de l’espèce. I) Explications Deux explications sont possibles à ces faibles chiffres : -faible taux de fécondation. -mortalité embryonnaire importante : il y a une fécondation, mais l’embryon n’arrive pas a se développer. Etude Miller Femmes fertiles Conception à J12 (BHCG +) Etude Edmonds Femmes infertiles 148 118 101 (32%) 51 (57%) FC 1er T 14 (14%) 6 ( 12%) Naissances 87 (43%) 45 (62%) Grossesses cliniques à J30 Ex : deux études, l’une avec des femmes fertiles, et l’autre avec des femmes infertiles qui désiraient des enfants. On leur a demandé de réaliser une prise de sang 12 jours après l’ovulation pour faire un dosage de la HCG (hormone de grossesse sécrété par les cellules trophoblastiques, qui devient positive 12 jours après l’ovulation si fécondation) 1ère étude : 148 femmes avaient au 12ème jour des BHCG +. L’évolution des grossesses a été suivie. A J30 : 101 étaient encore enceintes, puis sur les 101 femmes, 14 d’entre elles vont réaliser une Fausse Couche clinique. Au total, il y à 87 naissances sur les 148 présente initialement qui ont eu lieu. Cela représente un taux de mortalité embryonnaire de 43%. 2ème étude : Dans le groupe des femmes infertile : 62% de mortalité. En général, il y 40 à 60% de mortalité embryonnaire entre le 12ème jour et la naissance, ainsi que 40-60% avant le 12ème jour, ce qui représente un très fort taux de mortalité embryonnaire. Page 15 sur 17 II) Pourquoi arrêtent-ils leur développement ? Cela peut être Lié à une anomalie embryonnaire ou utérine. A) Anomalies embryonnaires Dans les arrêts de développement, 70 % sont liés à des anomalies des embryons. Les causes de ces anomalies sont : soit chromosomiques soit dues à une mauvaise maturation de l’embryon ou des gamètes. Etude : 15-20% des grossesses débutantes vont donner des FC (+/- précoce ou tardive). Celles qui seront vues cliniquement sont celles du 2ème ou 3ème mois, en revanche celles du 1er mois de grossesse ne sont pas visible sauf un retard de règles qui peut être perçu. BOUE a fait une étude phylogénétique des produits de FC, on s’apercevait que 60% des produits de FC présentaient des anomalies chromosomiques (trisomie, monosomie…). A partir de là on a décidé de ne plus traiter les FC, car il parait inutile de maintenir la grossesse (par ajout de progestérone) si l’embryon est anormal, il est préférable de laisser la sélection naturelle. Quand on réalise une FIV, on peut faire des études chromosomiques sur les embryons normaux, on observe que 35% de ces embryons présentent des anomalies chromosomiques, cela va varier avec l’âge de la femme (environ 70% d’anomalies chez la femme de 40 ans) 1) Anomalies chromosomique de l’embryon - Origine gamétique de l’ovocyte/ spz : Erreur au cours de la méiose lors du passage de 46 à 23 chrs (trisomie, monosomie…). Anomalies paternelles : dans les spz fécondant, 10% d’anomalies chromosomique. Il est tout de fois difficile d’étudier les chromosomes du spz. Anomalies maternelles : 30% d’anomalies sur l’ovocyte en relation avec l’âge maternel (étude sur le globule polaire car il possède le même matériel génétique que l’ovocyte) : 70% d’anomalies à 40 ans, 20-25% à 20 ans - Origine lors de la fécondation : Triploïdie : 3n chromosomes, ovocyte avec 3 pronucléus. 2 explications : -2 spz pénètrent en même temps dans l’ovocyte : dispermie. -un seul spz pénètre mais la reprise de la méiose est mauvaise car il y a eu une absence d’expulsion du 2 ème globule polaire, on aura donc 2 pronucléus d’origine maternelle : diginie. Anomalies de chrs dans l’avortement spontané : Les plus fréquentes sont les trisomies qui portent sur les autosomes (trisomie 21, donne des anomalies embryonnaires viables ; T18 et 13 létale…) : 50-60% Monosomie X : 15-20% Triploidie : 12-20% Tétraploidie : 3-7% Page 16 sur 17 2) Anomalies de maturation des gamètes Gamètes paternels : - défauts de substitution des histones en protamine durant la spermatogénèse, cela peut entrainer des dysfonctionnements au moment de la fécondation, des phénomènes de désynchronisation entre la formation des 2 pronucléus. - défauts de maturation épididymaire. Gamètes Maternel : défaut de maturation cytoplasmique, il faut normalement un certain nombre de transcrit maternel durant la période pré ovulation. Une Maturation in vitro d’ovocyte, consiste à prélever un ovocyte vers le 5ème jour, les conditions de cette maturation peuvent être mauvaises et donc la maturation cytoplasmique le sera aussi. L’ovocyte aura alors peu de transcrits maternels mais il sera fécondable, cependant la mortalité embryonnaire sera précoce. B) Anomalies utérines Les Anomalies utérines représentent moins de 30% des anomalies, elles entraînent principalement des anomalies d’implantation ou FC. Cela peut être du à des anomalies : -Hormonales : insuffisance lutéale, corps jaune inadéquat… (cela peut être corrigé par administration de progestérone) -Infectieuse : endométrite… -Vasculaire : mauvaise vascularisation des artères utérines… Réalisation d’un écho doppler -Malformation : hémi utérus … III) Modification épigénétique Modification du fonctionnement de l’ADN sans modifier sa structure. L’ADN est associé à des protéines nucléaires (histones) qui vont former les chromatines. Des phénomènes peuvent toucher les protéines et l’ADN, malgré des chrs et un caryotype normal. A) Méthylation Si la méthylation d’ADN est très importante, l’ADN est inactif, cela empêche l’expression des gènes. Il existe une grande variation au cours des différents stades de développement du taux de méthylation de l’ADN. Au moment de la fécondation il y a des taux élevés donc l’ADN est inactif, les gamètes ont un noyau inactif sur un plan génétique. Durant les 48h premières heures de la fécondation, l’embryon n’a pas encore activé son génome, on a donc un taux élevé de méthylation sur un embryon au stade précoce. Au bout de 2-3 jours, la chute de la méthylation correspond à la réactivation de l’ADN embryonnaire. Page 17 sur 17 Ces phénomènes de méthylation sont très dépendant de l’environnement (irradiation, tabac…) et agissement sur l’ADN des embryons, ce qui entraîne des dérèglements au niveau de ces phases et ainsi donner des anomalies : aujourd’hui on parle de maladie épigénétique. Exemple : embryon en culture, au stade 2-3 jours : il est très sensible, très méthylé et il doit commencer à se déméthyler. Si les conditions de culture sont mauvaises, on va entrainer des anomalies épigénétiques, cet embryon va s’implanter normalement, mais on observera des maladies chez les enfants à 5-8 ans résultantes de l’empreinte de la méthylation. Au total : mortalité embryonnaire élevée (connue 15 à 20%, ignorée 50-70%) et Fertilité humaine proche de 25%. Page 18 sur 17
