Les capacités de transfert placentaire des acides aminés sont régulées en réponse à des signaux endocrines provenant à la fois de la mère et du fœtus. Les mécanismes de régulations du transport des acides aminés peuvent donc variés entre le début et la fin de grossesse. Cependant, la plupart des études porte sur le placenta à terme.
Il est clairement établit que l’IL-6 et le TNF-α (à des concentrations physiologiques) stimulent
in vitro l’activité des SNATs dans les cellules trophoblastiques humaines (Aye et al., 2015; Jones et al., 2009). Les mécanismes moléculaires impliqués dans les effets du TNF-α sont peu connus. En revanche, les effets positifs de l’IL-6 sur l’activité des SNATs sont dépendants du facteur de transcription STAT3 (Jones et al., 2009). Une autre cytokine, la leptine, est décrite comme un régulateur positif de l’activité des SNATs. Cet effet positif, mis en évidence
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in vitro sur des explants de placentas humains est médié par la voie STAT3 (Jansson et al.,
2003; von Versen-Höynck et al., 2009a). Cependant, ces effets semblent être limités à une stimulation aigue. En effet, une exposition longue à la leptine n’affecte par l’activité des SNATs (von Versen-Höynck et al., 2009a). L’adiponectine est également décrite comme un régulateur clé du transport des acides aminés. L’adiponectine, sous sa forme longue, inhibe le système A et sous sa forme courte globulaire stimule le système A (Jones et al., 2010). De plus, il a été décrit qu’un traitement in vivo avec la forme longue de l’adiponectine sur une période de 4 jours entraîne une réduction de la croissance fœtale associée à une diminution de l’activité du système L et de l’expression des transporteurs LATs dans le placenta murin (Rosario et al., 2012).
L’insuline et l’IGF-1 sont également des facteurs stimulateurs des SNATs. En effet, sur un
modèle de cellules trophoblastiques à deux dimensions, Bloxam et al, ont démontré que l’addition d’IGF-1 du côté apical augmente l’accumulation intracellulaire de l’AIB (substrat du système A) et semble en contrepartie réduire le taux de transfert du coté basal. Ces résultats indiquent également que la captation des acides aminés par la MVM est la première étape dans le transfert placentaire de ces nutriments. Néanmoins, ces résultats soulignent le fait qu’une augmentation de la captation des acides aminés n’est pas forcement suivie d’une augmentation du transport net des acides aminés vers le fœtus (Bloxam et al., 1994). En revanche, les études sont contradictoires concernant l’effet de l’insuline sur le système L. Récemment, une étude a démontré que l’insuline n’a pas d’effet sur l’expression et l’activité du système L (Roos et al., 2009a). Enfin, dans un modèle de souris présentant une délétion d'IGF-II spécifiquement dans le placenta, l'expression et l'activité des transporteurs SNAT4 et GLUT3 est diminuée (Constância et al., 2005).
Les mécanismes moléculaires impliqués dans l’activation du système A et du système L semblent faire intervenir la voie mTOR. Cette voie de signalisation est considérée comme un intégrateur des signaux moléculaires maternel, fœtal et placentaire (Roos et al., 2009a). Il a été démontré in vitro, sur des cultures primaires de trophoblastes issus de placenta de premier
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trimestre et à terme, que la voie mTOR est activée par l’insuline, l’IGF-1 et la leptine
(Jansson et al., 2003; Karl et al., 1992; Kniss et al., 1994). De manière intéressante, il a été montré que l’activité placentaire de mTOR est diminuée dans les grossesses présentant un retard de croissance intra-utérin (RCIU) (Roos et al., 2007). Des études réalisées in vitro sur des cultures primaires de trophoblastes humains, montrent que la voie mTOR exerce un effet positif sur l’activité du système A, sans changer l’expression des différentes isoformes. En effet, la voie mTOR semble augmenter le trafic à la membrane, notamment de l’isoforme SNAT2 (Roos et al., 2009b; Rosario et al., 2011). L’exposition à la rapamycine (un inhibiteur de la voie mTOR), diminue l’activité du système L et l’expression de l’ARNm de LAT1 suggérant que la voie mTOR active également le système L (Roos et al., 2007, 2009b). Enfin, l’activité du système local rénine-angiotensine qui joue aussi un rôle important dans la circulation fœto-maternelle en permettant un flux sanguin adéquate pour l’oxygénation fœtale semble également réguler le transfert de nutriment (Nielsen et al., 2000). Il est intéressant de noter qu’une altération in vitro de la concentration en angiotensine II et des taux d’oxygène semblent affecter l’activité du système A dans le placenta humain (Nelson et al., 2003; Shibata et al., 2006).
4. Le transport des lipides
Les lipides sont des molécules organiques qui comprennent, les triglycérides (TG), les phospholipides (PL), les glycolipides, les sphingolipides, le cholestérol, les esters de cholestérol (CE). Ils sont constitués d’acides gras (AG) estérifiés par des alcools. Les AG sont également présents à l’état libres encore appelés AG non-estérifiés (NEFA). Dans la circulation sanguine, les phospholipides, le cholestérol, les CE et les TG se lient à des protéines pour former une grande variété de complexes lipoprotéiques tels que les chylomicrons, les high – low – intermediate and very low-density lipoproteines (HDL, LDL, IDL et VLDL, respectivement). Les NEFA se lient à l’albumine sérique.
Dans le placenta, les AG captés et transportés vers le fœtus sont originaires de deux sources prédominantes dans la circulation maternelle : les NEFA et les TG. Le fœtus est capable de
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synthétiser quelques AG saturés et mono-insaturés à partir du glucose. Il est, en revanche, incapable de synthétiser suffisamment d’AG polyinsaturés à longue chaine carbonées (LCPUFA) pour subvenir aux besoins fœtaux. Il est important de noter que des études réalisées in vitro sur cotylédons humains perfusés et in vivo chez l’Homme ont montré un transfert préférentiel des LCPUFA, dont l’
acide docosahexaénoïque
(DHA), du placentavers le fœtus (Gil-Sánchez et al., 2011; Larqué et al., 2011).