follicules
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UE Anatomie et Physiologie des Grandes Fonctions II Système reproducteur humain Estelle Durand MCU 2IS – PériTox L2 BHTS 2016-2017 1 Système reproducteur femelle Système reproducteur femelle ANATOMIE ET FONCTIONNEMENT Généralités (1) • Système reproducteur composé de 4 parties – l'ovaire, organe ovoïde dont le rôle est : • la production des gamètes femelles • la sécrétion des hormones sexuelles – l'oviducte • Transporte l'ovule jusqu'à l'utérus • permet la montée des spermatozoïdes afin que s'effectue la fécondation dans la partie ampoulaire de l'oviducte Généralités (2) – l'utérus où va s'implanter l'embryon et se développer le fœtus – le vagin, séparé de l'utérus par le cervix, ouvre le système reproducteur vers l'extérieur et permet la fécondation interne. Système reproducteur femelle Franges de la trompe utérine Ovaires Trompe utérine Ovules immatures Utérus Col de l’utérus Vagin Système reproducteur femelle (2) Système reproducteur femelle (3) Vascularisation • La vascularisation de l'utérus est importante. • Les veines et les artères présentent de nombreuses circonvolutions et sont fréquemment accolées ce qui permet la diffusion de certaines substances du sang veineux au sang artériel (hormones). Vascularisation Les ovaires • L'ovaire : organe ovoïde de dimension 1 à 3 cm de long pour un poids de 3 à 15 g chez la femme • Composition : – structures de soutien et de remplissage – des follicules à divers stades de leur développement et parfois un ou des corps jaunes. Les ovaires (2) • Structure : – L'épithélium superficiel de l'ovaire qui recouvre – La tunica albuginea (albuginée), tissu conjonctif dense fibreux qui entoure l'ovaire – Le cortex qui contient les follicules, entourés de tissu conjonctif irrégulier dense contenant des myocytes lisses – la medulla ovarienne, composée de tissu conjonctif plus lâche renfermant des vaisseaux sanguins et lymphatiques ainsi que des fibres nerveuses – le stroma constitue le tissu de remplissage formé de cellules peu différenciées Coupe d’ovaire Schéma d’un ovaire Les follicules • Les follicules subissent un développement qui mène à l'ovulation, puis se transforment en corps jaunes – Les follicules primaires constituent le premier stade de croissance des follicules • 1 ou 2 couches de cellules folliculeuses entourant l'ovocyte I • Une zone pellucide apparaît autour de l'ovocyte Les follicules – Les follicules primaires •Cellules arrondies et indifférenciées •En groupe dans le cortex ovarien=> périphérie •Ovocyte I+ cellules pavimenteuses => follicule primordial Empêche l’entrée de certaines molécules Les follicules – Les follicules secondaires • possèdent plus de 2 couches de cellules folliculeuses • le diamètre de l'ovocyte et de sa zone pellucide augmente Les follicules (2) • Les follicules tertiaires possèdent des couches cellulaires différenciées : – la granulosa – la thèque interne – la thèque externe Les différents follicules ovariens primordiaux primaires tertiaire secondaires de Graaf antral Les follicules (3) • Les follicules antraux ont comme particularité des cavités remplies de liquide folliculaire sécrété par les cellules de la granulosa. • Ces cavités grandissent et finiront par fusionner – formation d’un grand antrum – dans lequel proémine le cumulus oophorus, excroissance de la granulosa entourant l'ovocyte • Ceci constitue le stade ultime de la croissance du follicule et est appelé follicule de De Graaf Follicule de De Graaf Le corps jaune • Le corps jaune – phase de croissance et de sécrétion maximale pendant laquelle il présente une couleur rouge vif due à une riche vascularisation – phase de régression lutéale (lutéolyse) la vascularisation diminue fortement et le tissu présente une couleur jaune rosée. • Le corpus albicans est la trace qui persiste dans l'ovaire après la disparition du corps jaune. Follicules et corps jaune L’oviducte • L'oviducte est formé de trois parties fonctionnellement distinctes : pavillon, corps et isthme • Le pavillon, enveloppe l'ovaire – formé de l'infundibulum – couvert de cellules ciliées (fimbries) • se développent fortement en période ovulatoire • destinés à la capture de l'ovule et semblent doués d'une motilité qui leur permettrait même de récupérer un ovule émis par l'autre ovaire. L’oviducte (2) • Le corps de l'oviducte, dont fait partie l'ampoule – 2 fonctions • le transport et la nutrition de l'ovule • la production d'un milieu favorable à la survie des spz et à la fécondation – Composition • une muqueuse fortement plissée qui émet des substances nutritives • une musculeuse qui participe aux déplacements de l'ovule. • un épithélium qui présente des cellules ciliées – C’est dans l'ampoule que se réalise la fécondation L’oviducte (3) • L'isthme ferme l'oviducte en séparant l'ampoule de l'utérus – La musculeuse est beaucoup plus développée qu'au niveau de l'ampoule contrairement à la muqueuse. – Fonctions : • Au cours de la phase ovulatoire : mouvements ascendants pour le déplacement des spz vers l'ampoule. • Après la fécondation : mouvements descendants pour conduire l'œuf vers l'utérus. • Reste du temps : l’isthme forme un barrage entre l'utérus et l'ampoule – Sécrétions constituent un milieu idéal pour les spz et de l'œuf Schéma d’oviducte L’utérus • L'utérus est composé de 3 parties : le corps, les cornes et le cervix. – Le corps est séparé du vagin par le col utérin ou cervix – les isthmes oviducaux s'abouchent aux extrémités des cornes utérines. • L'utérus est constitué – d'une muqueuse avec un épithélium glandulaire appelée endomètre – d'une musculeuse : le myomètre. L’utérus (2) • L'endomètre subit des modifications importantes au cours du cycle – Pour présenter un milieu favorable à la survie de l'œuf puis à sa nidation. – Pour créer un milieu favorable à la préparation des spz pour la fécondation • La composition du fluide utérin varie avec le moment du cycle et avec la gestation, de même que les contractions du myomètre. Schéma d’utérus humain Utérus humain Le cervix • Cervix : sphincter qui se jette dans le vagin – paroi musculaire très épaisse – muqueuse et épithélium présentent de nombreux replis (cryptes) ainsi que des canaux ciliés • Fonction du cervix : traitement du sperme – Cryptes : stockage des spz (survie plus longue dans un milieu favorable) – Macrophages : tri et nettoyage du sperme – Contractions péristaltiques et canaux ciliés favorisent le transport des spz Cervix (col utérin) humain Les organes externes • Le vagin subit également des modifications au cours du cycle – variation du nombre d’assises cellulaires – Épithélium • La lubrification du vagin est réalisée par transsudation à travers l'épithélium de substances qui s'additionnent à la glaire cervicale • le pH du milieu vaginal influence la fécondation et est généralement défavorable (rôle du fluide séminal) Les organes externes (2) • La vulve est composée – du vestibule – des petites et grandes lèvres – du clitoris • Le méat urinaire s'abouche au niveau du vagin • Le clitoris a la même origine embryologique que le pénis Système reproducteur femelle FONCTIONNEMENT OVARIEN États physiologiques • différents types d'activité du système reproducteur – Cyclicité sexuelle – Anœstrus : arrêt de l’activité sexuelle cyclique • • • • • • prépubertaire saisonnier gestatif post-partum (de lactation) pathologique Ménopausal (ex : femme) – Gestation : modifs particulières pour le dév. de l‘œuf – lactation (peut se superposer aux autres) États physiologiques (2) • Cyclicité sexuelle – cycles continus, sauf pdt la gestation (ex : femme) – cycles saisonniers – cycles irréguliers – ovulations uniques (ex : lapine) • Ovulations – ovulations spontanées (ex : femme) – ovulations induites par le coït (ex : lapine) Étapes de l’ovogenèse • • • • • Croissance folliculaire basale Croissance folliculaire terminale Ovulation Développement du corps jaune et lutéolyse Contrôles Folliculogenèse Définition : • Succession des différentes étapes du développement du follicule, depuis le moment où il sort de la réserve jusqu’à – l’ovulation ou – l’atrésie, cas le plus fréquent (99%). • Quatre phases: ‒ ‒ ‒ ‒ Initiation = recrutement Croissance basale Sélection Dominance Pool folliculaire • Constitution pendant la vie fœtale • Migration « trans-embryonnaire » des cellules germinales souches • Multiplication mitotique durant la migration -> 1 à 2 millions d’ovogonies • Démarrage de la méiose une fois la crête germinale atteinte, blocage en Prophase 1 • 106 ovocytes I à la naissance • qqs 100 000 dans les follicules primordiaux en fin de puberté Schéma du fonctionnement ovarien Initiation = recrutement Le follicule primordial quiescent débute son développement pour évoluer en quelques mois vers un follicule secondaire. Initiation = recrutement • Développement des follicules primordiaux à partir des ovogonies Initiation = recrutement • … En follicules primaires Initiation = recrutement • … Puis en follicules secondaires ⇒ Régulation intra ovarienne autocrine et paracrine indépendante des gonadotrophines Croissance basale • Le follicule secondaire évolue vers le follicule tertiaire … Folliculogenèse basale • … Puis en follicules antraux (antrum en formation) Folliculogenèse basale • Pour finir en petits follicules antraux de De Graaf, si l’atrésie ne les a pas atteint auparavant. Sécrétion des hormones stéroïdiennes FSH Œstrogènes androgènes LH Progestérone 50 Schéma du fonctionnement ovarien Folliculogenèse basale • Caractéristiques : – Longue durée : 4 à 6 mois chez la femme – Phénomène continu : 50 à 80 follicules primordiaux quittent le pool chaque jour – Phénomène permanent : depuis la vie fœtale jusqu’à la mort ou la ménopause Folliculogenèse basale • Contrôle mal connu : – pas d’effet des gonadotrophines (sinon permissif ?) – influence de « l’environnement » • pool de follicules • statut corporel (poids, alimentation…) • statut physiologique (anoestrus, gestation, cycle…) – contrôle paracrine (IGF1, GH, Insuline, ???) Folliculogenèse terminale • La FGT ne se fait pas de manière aléatoire, mais sous forme de périodes de croissance et régression successives appelées vagues. • Le nombre de vagues par cycle varie selon les espèces et, parfois, selon les conditions physiologiques. – 2 vagues de 13 à 15 jours chez la femme 2ème vague 1ère vague Folliculogenèse terminale (2) • 1ère étape de la FGT : recrutement des follicules secondaires et tertiaires – Période de développement rapide – 2 possibilités : • Atrésie = sélection des follicules (99%) • Follicules dominants vont aller jusqu’au stade de De Graaf et jusqu’à l’ovulation (300 à 500) Folliculogenèse terminale (3) • 2ème étape de la FTG : l’ovulation • maturation folliculaire – détachement du cumulus oophorus – dissociation des cellules de paroi – contraction de la paroi folliculaire • maturation ovocytaire – Nucléaire – Cytoplasmique – Corona radiata Maturation folliculaire • détachement du cumulus oophorus -> Le complexe cumulus – ovocyte (COC) flotte dans le fluide folliculaire • dissociation des cellules de granulosa et thèque – ouverture folliculaire progressive – exsudation du fluide folliculaire – ouverture complète • contraction de la paroi folliculaire -> émission de l'ovule Maturation ovocytaire • maturation nucléaire : obtention ovocyte II – reprise de la méiose (prophase I -> métaphase II) – émission du 1er globule polaire • maturation cytoplasmique : migration des organites cellulaires pour la fécondation et le développement embryonnaire précoce • maturation extra-ovocytaire – cellules de granulosa se dissocient progressivement – corona radiata : sécrétion fluide de protection et de capture de l’ovule Maturation ovocytaire Ovule dénudé avec GP1 Schéma du fonctionnement ovarien L’ovule • diamètre de 100 à 130 microns, délimité par : – une membrane plasmique (oolemme) – un mince espace périvitellin – une zone pellucide de 10 à 15 microns d'épaisseur • 3000 à 4000 cellules granuleuses : rôle nutritif • L'ovule peut être fécondé pendant environ 12 heures. Schéma d’un ovule Espace périvitellin Capture de l’ovule par le pavillon • Période ovulatoire : les fimbries du pavillon se développent et enveloppent l'ovaire • Lors de l’ovulation : – Chémotactisme positif de la trompe et de son pavillon pour le fluide folliculaire et l'ovule – Adhésion du pavillon par ses fimbries à la zone d'ovulation et l'ovule est capté par l'oviducte – Mouvements ciliaires : transport de l’ovule jusqu’à l’ampoule de l’oviducte Le corps jaune • 3 étapes –Installation –Développement –Lutéolyse Le corps jaune (2) • Installation – Formation du corps hémorragique : après l'ovulation, le reste du follicule se remplit d'un caillot de sang et fluide folliculaire – Formation du corps jaune : • mélange des cellules de granulosa et thèque • Une angiogenèse extrêmement rapide se développe et irrigue ce corps jaune (rouge vif) Le corps jaune (3) • Développement – en quelques jours le corps jaune se développe et atteint une taille importante – il sécrète de la progestérone (P4) de manière croissante et atteint un plateau de sécrétion après quelques jours Le corps jaune (4) • Lutéolyse – sous l'influence des oestrogènes (E2) folliculaires, l'activité du corps jaune régresse brutalement – la sécrétion de P4 s'arrête – Formation du corps blanc (corpus albicans) : disparition des structures du corps jaune Follicules et corps jaune Autres modifications en période oestrale • Cervix – ouverture sous l'effet de E2 – glaire fluide et favorable aux spz • Utérus : contractions ascendantes • Isthme et partie basse de l'oviducte – ouverture – péristaltisme ascendant Autres modifications en période lutéale • Cervix – fermeture – glaire muqueuse et hostile aux spz • Utérus – pas de contractions – Développement et sécrétions de l’endomètre • Isthme et partie basse de l'oviducte – ouverture et mouvements ciliaires descendants en début de phase lutéale – fermeture en pleine phase lutéale Autres modifications en période de lutéolyse • Cervix – ouverture – rejet de l'endomètre hypertrophié • Utérus – contractions descendantes – Sans fécondation : dégénérescence de l’endomètre (menstruations) • Isthme et partie basse de l'oviducte – fermeture Épithélium vaginal • Modifications en fonction des taux hormonaux (ex : rat, mais semblable chez différentes espèces) Proœstrus : c. nucléées Métœstrus : c. nucléées + lymphocytes Œstrus : c. kératinisées Diœstrus : surtout lympho Système reproducteur femelle CONTRÔLE ENDOCRINIEN DU CYCLE OVARIEN Généralités • Activité sexuelle repose sur une série de glandes à sécrétion endocrine -> axe endocrinien – hypothalamus – hypophyse – gonades – tractus génital • A chaque niveau interviennent des mécanismes de régulation (rétrocontrôles) nécessaires à une activité harmonieuse de l'ensemble de l'axe L’axe hypothalamo-hypophysaire 78 L’hypothalamus • Sécrétion de GnRH (Gonadotrophin Releasing Hormone) – libérée dans la veine porte hypothalamohypophysaire – sécrétion de GnRH est pulsatile (indispensable sinon insensibilisation de l’hypophyse) – Pulsatilité augmente en période pré-ovulatoire • Rôle : stimulation de la sécrétion des gonadotrophines de l’hypophyse (LH, FSH) L’hypothalamus (2) • Rétrocontrôle de la sécrétion de GnRH – Feed-Back négatif (FB-) par : • la GnRH en concentration élevée inhibe elle-même sa propre libération par l'hypothalamus • les gonadotrophines hypophysaires (LH, FSH) dont elle stimule la sécrétion • les hormones ovariennes (E2, P4 et inhibine) – FB+ par : • L’E2 au moment de l'œstrus, une importante augmentation de la sécrétion de GnRH puis de LH qui déclenchent l'ovulation. L’hypothalamus (3) • Autres hormones sécrétées par l’hypothalamus : – La leptine : hormone secrétée par le tissu adipeux, agit également sur l'activité des neurones à GnRH • influencée par l'état corporel, le stress, l'exercice physique prolongé • connexions avec les centres de la faim et de la satiété – la TRH (Thyrotropin Releasing Hormone) • stimule la sécrétion de TSH (Thyroïd Stimulating Hormone) -> augmente métabolisme • stimule la production de PRL (prolactine) -> effets mammotrope, lactogénique L’axe hypothalamo-hypophysaire 82 L’hypophyse • Sécrétion des hormones gonadotropes ou gonadotrophines – FSH (Follicle Stimulating Hormone) : hormone stimulant les follicules ovariens – LH (Luteinizing Hormone) : hormone stimulant l'ovulation et le développement du corps jaune • Rôle : stimulation de la sécrétion des hormones ovariennes (E2, P4, activine, inhibine) L’hypophyse (2) • Rôle de la FSH – augmente le métabolisme cellulaire et favorise la multiplication cellulaire dans les follicules recrutés -> assure donc la croissance des follicules – augmente le nombre de récepteurs à la LH, ce qui favorise la synthèse des œstrogènes par la thèque folliculaire – augmente la synthèse d'inhibine par les follicules L’hypophyse (3) • Sécrétion de la FSH : – vagues de sécrétion corrélées aux croissances folliculaires. A chaque maximum de sécrétion correspond un recrutement de follicules. – plus une décharge pré-ovulatoire au cours du cycle • Contrôle et rétrocontrôle – Contrôle par GnRH pas évident car sécrétion FSH non pulsatile (permissivité ?) – Rétrocontrôle par hormones ovariennes (principalement FB- par inhibine / FB+ par activine) L’hypophyse (4) • Rôle de la LH : – agit sur le métabolisme des follicules dont elle stimule principalement les cellules de la thèque -> favorise donc la sécrétion de l’E2 – stimule le développement et l'activité du corps jaune qui sécrète de la P4 L’hypophyse (5) • Sécrétion de la LH – émise sous forme de pulses dont la fréquence est identique à celle du GnRH (1 pulse/8h à 1 pulse/1h) – Sécrétion plus ou moins constante tout au long du cycle – Décharge pré-ovulatoire • Rétrocontrôle par hormones ovariennes (principalement FB- par inhibine / FB+ par activine) L’hypophyse (6) • Autres hormones sécrétées par l’hypophyse : – La PRL : augmentation en période ovulatoire • Dans une certaine limite de concentration : favorise l'activité des neurones à GnRH • Taux faibles ou élevés : activité inhibitrice • Action synergique avec la LH pour stimuler le développement et l'activité du corps jaune • Effets mammotropes et lactogéniques – L'ocytocine • renforce l'activité contractile des muscles du tractus génital (utérus, oviductes) -> favorise le déplacement des spz Évolution des hormones hypophysaires Les ovaires • Les ovaires (gonades femelles) sont soumis à l'influence de la FSH et de la LH et produisent : – des œstrogènes et de l'inhibine dans les follicules – de la progestérone par le corps jaune • Ces hormones interagissent sur l'hypothalamus et l'hypophyse (rétrocontrôle) • Hormones stéroïdiennes : stimulent le développement de l'utérus et du tractus génital. Les ovaires (2) • L'œstradiol (E2) – Action sur l’hypothalamus : • Conditions normales : FB• Réaction en chaîne de type explosif : FB+ : Augmentation du GnRH -> LH et FSH -> E2 -> déclenchement de l'ovulation – Action au niveau hypophysaire : FB- qui ralentit la sécrétion de LH et FSH Les ovaires (3) – Au niveau de l'ovaire • FB+ : E2 favorise sa propre production en stimulant le métabolisme des follicules • Action lutéolytique : détruit le corps jaune et permet la prochaine ovulation – Au niveau de l'utérus et de l’oviducte • E2 provoque des contractions favorisant la rencontre des spz et de l'ovule. Les ovaires (4) • La progestérone (P4) – Sécrétion de la P4 • augmentation 2 jours après l'ovulation • plateau pdt la phase lutéale puis régression – Rôle de la P4 • au niveau de l’hypothalamus et hypophyse : inhibe la sécrétion de GnRH et de LH et FSH • au niveau ovarien : empêche la maturation folliculaire et maintient la sécrétion d'E2 dans certaines limites • Au niveau de l'utérus : provoque une inhibition des contractions mais un développement des parois et une augmentation du métabolisme. Évolution des hormones ovariennes Les ovaires (5) • L’inhibine et l’activine – Même famille hormonale – Actions antagonistes au niveau hypophysaire • Inhibine : inhibe la sécrétion principalement de FSH • Activine : stimule la sécrétion de FSH Rôle des hormones ovariennes • Sur la glaire cervicale – oestrogènes : stimulent la sécrétion de glaire cervicale et augmentent sa perméabilité aux spz – progestérone : diminue la sécrétion et la rend imperméable aux spz Rôle des hormones ovariennes (2) • Sur l’endomètre (muqueuse qui tapisse l’intérieur de la cavité utérine) – oestrogènes : épaississement de l’endomètre -> Phase proliférative – progestérone : stoppe le développement de l'endomètre mais stimule la sécrétion des glandes de l'endomètre -> Phase sécrétoire Rôle des hormones ovariennes (3) – Fin de vie du corps jaune : chute de la progestérone -> détachement de l’endomètre de la paroi utérine = menstruation (règles) – En cas de grossesse : maintien de la sécrétion de progestérone par l'hCG (human Chorionic Gonadotrophin) -> empêche l'apparition des règles – fonctionnement cyclique de l'endomètre : cycle menstruel L’utérus • Influence des hormones ovariennes – Progestérone : développement – Oestrogènes : production de prostaglandine F2α (PGF2α) qui détruira le corps jaune (lutéolyse) Cycle menstruel (endomètre) Les prostaglandines • 2 types de prostaglandines (sécrétion : reins, rate) – PGE2 • lutéotrope : stimule le développement du corps jaune et la production de P4 • favorise le déplacement de l'œuf fécondé vers l'utérus – PGF2α • lutéolytique : freine la production de P4 et entraîne la destruction du corps jaune • Phase oestrale : stimule le déplacement de l'œuf et des spz au niveau de l'utérus et de l'oviducte • Pdt lutéolyse : provoque des contractions descendantes de l'utérus Synthèse du contrôle hormonal • Hypothalamus : – sécrète une hormone, le GnRH (Gonadotrophin Releasing Hormone) – stimule les sécrétions hypophysaires • Hypophyse : – sécrète 2 hormones (gonadotrophines) • la FSH (Follicle Stimulating Hormone) • la LH (Luteinizing Hormone) – Stimule les sécrétions ovariennes Synthèse du contrôle hormonal (2) • Ovaires – Sécrète 2 hormones stéroïdiennes • Oestrogènes par les follicules • Progestérone par le corps jaune – Sécrétions ovariennes régulent les sécrétions hypothalamiques et hypophysaires Synthèse du contrôle hormonal (3) • Modalités de contrôle varient en fonction du stade de développement des follicules – Phase folliculaire • la FSH stimule la croissance des follicules et la synthèse d’oestrogènes • En retour, les oestrogènes régulent la sécrétion de FSH – Fin de phase folliculaire • les fortes quantités d’oestrogènes secrétées par l'ovaire stimulent l'hypothalamus et l'hypophyse • ce qui entraîne une décharge brutale et très importante de LH (pic de LH) qui va induire l'ovulation et la maturation ovocytaire Synthèse du contrôle hormonal (4) – Phase lutéale : la LH stimule le corps jaune qui en réponse synthétise de la progestérone – Fin de phase lutéale : chute de la LH, entraînant la lutéolyse S'il y a grossesse, l'embryon secrète l' hCG (human Chorionic Gonadotrophin) qui a le même effet que la LH et qui va donc stimuler le corps jaune et empêcher la lutéolyse.
