PLACENTA CHEZ LE RONGEUR
II- DÉVELOPPEMENT DU PLACENTA DURANT LA GESTATION
Le développement du placenta (Figure 19) débute par le blastocèle qui devient, au 3.5ème jour embryonnaire (E3.5) chez la souris et à E4.5 chez le rat, un blastocyste avec une masse cellulaire interne qui donnera lieu au futur embryon et une couche externe, le trophectoderme.
- 78 - Figure 19 Développement du placenta murin (souris), d'après Krupinski P et al, 2011; Watson CS et al, 2005
E0 à E14.5 avec à E14.5 le placenta mature avec ses 3 couches. CEP=cône ectoplacentaire
AxeaxeAxe
8 16 2 32 >100cellules E8.5 E9.5 E10.5 Labyrinthe Décidue Chambre intervilleuse cellules géantes E14.5 Artères spiralées Cellules à glycogène Spongio-trophoblaste Trophoblaste E3.5 Masse interne Trophecto-derme E4.5 CEP Epiblaste Ectoderme Sac vitellin Trophoblaste Décidue Villosités Sang maternel spongiotrophoblaste cordon Ectoderme Sac vitellin CEP
- 79 - Le trophectoderme au contact de la masse cellulaire interne est dit "mural" et celui en contact avec la masse cellulaire interne est dit polarisé. Le blastocyste subit une maturation, la masse cellulaire interne se différencie en endoderme et ectoderme primitifs (Cross JC et al, 1994).
À E4.5 chez la souris (E5.5 chez le rat), le blastocyste s'implante dans la muqueuse utérine avec la formation de la déciduale qui est une structure stromale dérivée de l'endomètre utérin. L'implantation se déroule en 3 phases: l'apposition, l'adhésion et la pénétration (Rossant J et al, 2001). Pendant la phase d'apposition, le trophectoderme mural rentre en contact avec la muqueuse utérine qui se décidualise puis y adhère, c'est la phase d'adhésion. Il s'en suit une phase de pénétration, où le blastocyste pénètre la muqueuse utérine grâce à une décidualisation de plus en plus forte. Le trophectoderme mural se différencie alors en trophoblaste avec des cellules géantes qui ne se divisent plus mais qui continuent à répliquer leur ADN (endoréplication) et sont polyploïdes.
Quant au trophectoderme polarisé, ses cellules vont proliférer et migrer dans plusieurs directions. Elles migrent autour de l'embryon jusqu'à l'entourer et le pousser vers le centre du blastocyste, vers la muqueuse utérine. Ces cellules sont également polyploïdes. Ce trophectoderme polarisé se différencie alors en deux types cellulaires: l'ectoderme extra-embryonnaire et le cône ectoplacentaire. La nature invasive de ces cellules semble en relation avec une augmentation de synthèse de métalloprotéases (MMPs) et de leurs inhibiteurs (Borbely AU et al, 2014).
L'ectoderme extra-embryonnaire se différenciera en trophoblaste chorionique qui donnera naissance au labyrinthe et le cône ectoplacentaire deviendra le spongiotrophoblaste (ou zone de jonction). Le spongiotrophoblaste a surtout un rôle structural (de soutien pour le labyrinthe) et endocrine. Le nombre de cellules spongiotrophoblastiques se multiplie surtout entre E12,5 et E16,5 chez la souris (E14 à E17.5 chez le rat) pour diminuer progressivement jusqu'au terme (Watson ED et al, 2005).
Entre E6.5 et E7.5 chez la souris (E8 à E8.5 chez le rat), le cône placentaire donnera naissance à des cellules à glycogène, des spongiotrophoblastes, des cellules géantes trophoblastiques. Ces types cellulaires seront alors retrouvés dans la zone de jonction. Ces cellules géantes trophoblastiques (CGT) peuvent se retrouver au niveau des parois des artères utérines spiralées et devenir intravasculaires. Les cellules à glycogène accumulent le glycogène
- 80 - et sont détectables chez la souris dès E10.5 (e12 chez le rat) et peuvent migrer dans la décidue à partir de E12.5 (E14 chez le rat) qui coïncide avec une dilatation des artères spiralées. Entre E12.5 et E16.5 chez la souris (E14 à E17.5 chez le rat), elles prolifèrent et se retrouvent surtout dans le spongiotrophoblaste ou zone de jonction. En fin de gestation, des cellules trophoblastiques à glycogène se différencient dans le spongiotrophoblaste pour migrer par la suite dans le mur utérin (Adamson SL et al, 2002). Le rôle de ces cellules reste à définir. Une des hypothèses serait la libération du glucose dans le sang maternel qui irrigue le labyrinthe à la fin de la gestation, permettant ainsi d’assurer les besoins fœtaux durant cette période de forte croissance (Coan PM et al, 2006).
L'endoderme primitif mis en place à E3.5 chez la souris, va former l'allantoïde à partir de l'endoderme extra-embryonnaire à E8.0 (E9.0 chez le rat). L'allantoïde va s'accoler au trophoblaste par un processus d'attachement à E8.5 chez la souris (E9 chez le rat) pour former un placenta chorio-allantoïdien (Saunders DN et al, 2004). C'est aussi la première étape du développement du labyrinthe. L'attachement chorio-allantoide est cruciale, son défaut est responsable de certaines causes létales embryonnaires (Giroux S et al, 1999).
A E8.5 chez la souris (E9.0 chez le rat), le trophoblaste chorionique se différencie en deux types cellulaires qui composeront le labyrinthe:
les cellules du syncytiotrophoblaste multinuclées, nées d'une fusion de cellules trophoblastiques et entourant les capillaires fœtaux, elles forment deux couches de cellules.
les cellules du trophoblaste, mononuclées formant une seule couche de cellules, en contact avec le sang maternel.
A E9.5 chez la souris (E11 chez le rat), il se forme des villosités dans lesquels vont se former les vaisseaux allantoïdiens. Ensemble, les cellules trophoblastiques et les vaisseaux fœtaux formeront dès E10.5 (E12.0 chez le rat) des villosités qui deviennent de plus en plus larges jusqu'au terme (Watson ED et al, 2005).
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III- ANGIOGÉNÈSE PLACENTAIRE ET INVASION
TROPHOBLASTIQUE
Les cellules utérines NK régulent en partie la vasodilatation des artères utérines au site d'implantation du blastocyste pour augmenter le flux sanguin maternel. Bien que les cellules du trophoblaste invasif murin partagent des mécanismes analogues à l'humain, le remodelage des artères utérines est indépendant de l'invasion des cellules du trophoblaste. Le rôle de ces cellules est plutôt indirect que direct, agissant plutôt comme facteur de perméabilité vasculaire. Il y a deux types d'invasions: péri/endovasculaire et interstitielle.
Le sang maternel arrive au niveau de l'utérus par des artères radiales qui s'arborisent pour former les artères spiralées au niveau d'un triangle métrial peuplé de cellules NK et de cellules déciduales. Les artères spiralées se dilatent et leur paroi perd en élastine et en cellules musculaires lisses sous l'influence des cellules NK. Puis, elles convergent vers les CGTS qui vont peupler alors les parois des artères utérines en se différenciant en cellules endothéliales qui remplaceront progressivement l'endothélium initial.
Le sang maternel est alors déversé dans des sortes de canaux que délimitent les CGT. Ces canaux traversent le spongiotrophoblaste et conduisent le sang maternel jusqu'au labyrinthe. Il se produit une circulation à contre courant (Figure 20). Le sang fœtal traverse le labyrinthe à travers les capillaires fœtaux dans le sens opposé au sang maternel qui traverse le spongiotrophoblaste en passant par les sinus artériels vers le labyrinthe où baignent les trophoblastes villeux (Adamson SL et al, 2002). Le remodelage des artères utérines est crucial, son défaut peut être responsable de retard de croissance intra-utérin.
Figure 20 Circulation murine à contre-courant, d'après Adamson SL et al, 2002
Circulation maternelle Circulation fœtale Artères spiralées Labyrinthe Labyrinthe Spongiotrophoblaste Spongiotrophoblaste Flux sanguin Flux sanguin
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