Endocrinologie de la gestation et de la parturition

sécrété par les tissus fœtaux, en particulier le trophoblaste (Lennard et al, 1995; Lennard et al, 1998).

Les microcotylédons sont les unités primaires d’échanges hémotrophiques du placenta (Figure 6) (Samuel et al, 1975). Ils optimisent la surface microscopique de contact entre les épithéliums fœtal et maternel pour les échanges de nutriments, de gaz et de déchets (Macdonald et al, 2000). Chaque microcotylédon est irrigué par une artère maternelle et drainé par une veine placentaire, formant un système d’échange à contre-courant (Samuel et al, 1975; Steven et Samuel, 1975). Les nutriments doivent traverser six couches tissulaires et les échanges gazeux se font par différence de pression (Silver et Comline, 1975). Les molécules de grande taille comme les anticorps, antigènes et la plupart des bactéries et parasites ne peuvent pas traverser cette barrière placentaire, même si les virus et certaines toxines bactériennes suffisamment petites en sont capables. D’autre part, les glandes utérines restent fonctionnelles tout au long de la gestation et sécrètent le « lait utérin ». Dans les espaces aréolaires qui se développent entre 40 et 80 jpo, des trophoblastes pseudo-stratifiés spécialisés dans l’absorption de l’exsudat exocrine constituent une forme de nutrition histotrophe du fœtus (Figure 5 et 6) (Samuel et al, 1977). Le placenta est qualifié de diffus car il est en contact avec l’endomètre sur toute sa surface et d’épithéliochorial car l’allantochorion est simplement en contact avec l’épithélium endométrial. Les microcotylédons sont répartis sur toute la surface de l’allantochorion hormis sur une petite surface appelée étoile cervicale. Pour revue (Chavatte, 1995; Allen et Stewart, 2001; Allen et Wilsher, 2009).

1.1.1.4. Endocrinologie de la gestation et de la parturition

1.1.1.4.1. Maintien de la gestation

Les 14 premiers jours de la gestation ressemblent à la phase lutéale d’une jument cyclique, caractérisée par la sécrétion de progestérone par le corps jaune. En l’absence de gestation, l’endomètre produit vers 14-15 jpo une décharge de PGF_2α (prostaglandine F_2α) qui provoque la lutéolyse et permet un nouvel œstrus (Ganjam et al, 1975). En cas de gestation, la vésicule embryonnaire sécrète les PGF2α et PGE2 (prostaglandine E2). La PGE2

initie le transport de l’ovocyte dans l’oviducte en induisant le relâchement des muscles de l’isthme (Weber et al, 1991). Les PGE₂ et PGF_2α stimulent les contractions péristaltiques du myomètre et lui permettent de rester mobile dans l’ensemble de l’utérus jusqu’à 16-17 jpo (Gastal et al, 1998; Stout et Allen, 2001, 2002). La mobilité de la vésicule embryonnaire inhibe la décharge endométriale de PGF_2α, assurant ainsi la reconnaissance maternelle de la gestation et le maintien du corps jaune (Hershman et Douglas, 1979; Leith et Ginther, 1984). La nature de ce signal chez la jument est encore mystérieuse. Cependant, comme le conceptus porcin, le conceptus équin sécrète des œstrogènes dès 12 jpo et il est suggéré que cette sécrétion constituerait le signal de reconnaissance de la gestation (Flood et al,

Figure 7. Profils hormonaux de la gestation chez la jument (d’après Ginther, 1992 dans Blanchard et al, 2005 et

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1979; Zavy et al, 1979; Heap et al, 1982). De plus, la concentration en récepteurs de l’ocytocine dans l’endomètre est fortement diminuée entre 10 et 16 jpo, empêchant son action lutéolytique via PGF2α. (Goff et al, 1987; Starbuck et al, 1998). Enfin, à 15 jpo, la présence du conceptus bloque l’expression de COX-2 (cyclo-oxygénase 2), responsable de la catalyse des acides arachidoniques libres qui sont ensuite oxydés en prostaglandines à l’action lutéolytique (Boerboom et al, 2004; Rivera Del Alamo et al, 2008).

Imprégné par la progestérone du corps jaune primaire et par les œstrogènes sécrétés dès 12 jpo par la vésicule embryonnaire, l’utérus devient tonique et le conceptus se fixe à 16 jpo sans toutefois s’implanter (Terqui et Palmer, 1979). L’implantation commence dès 40 jpo (§1.1.1.3.2). La sécrétion d’eCG par les cupules endométriales à partir de 35-42 jpo augmente rapidement jusqu’à son niveau maximal entre 55 et 65 jpo, puis elle diminue lentement jusqu’à 100-150 jpo (Figure 7). L’eCG est nécessaire au maintien du corps jaune primaire de 35 à 120 jpo (Holtan et al, 1979). La sécrétion de progestérone par le corps jaune primaire augmente de 35 à 40 jpo jusqu’à ce que la sécrétion par les corps jaunes secondaires (ovulations entre 40 et 70 jpo) et accessoires (lutéinisation de follicules anovulatoires entre 40 et 150 jpo) - mis en place grâce au contrôle de la FSH hypophysaire et de l’eCG des cupules endométriales - devient significative (Daels et al, 1998; Saint-Dizier et al, 2003; Saint-Dizier et al, 2004a; Saint-Dizier et al, 2004b). L’ensemble des corps jaunes maintient une concentration sanguine maternelle en progestérone élevée (>10 ng/ml) et assure le maintien de la gestation au cours des 5 premiers mois en réduisant le nombre de jonctions serrées (gap junctions) et de récepteurs des hormones utérotoniques comme la PGF_2α et l’ocytocine dans le myomètre (Pashen, 1984; Silver, 1994). Tous les corps jaunes dégénèrent vers 150-200 jpo : la concentration sanguine maternelle en progestérone diminue à moins de 1 ng/ml (Figure 7) (Holtan et al, 1991). L’unité fœto-placentaire assure alors seule la sécrétion progestative et le maintien de la gestation jusqu’à la parturition (Squires et Ginther, 1975). En effet, elle synthétise et sécrète de grandes quantités de progestagènes (surtout les 5α-prégnanes, métabolites de la prégnélonone issue de la circulation fœtale) au milieu et à la fin de la gestation (Holtan et al, 1979; Moss et al, 1979; Hamon et al, 1991; Thorburn, 1993; Silver, 1994; Chavatte et al, 1997). Ces progestagènes sont détectables chez la jument entre 30 et 60 jpo et leur sécrétion augmente progressivement jusqu’à 300 jpo, avec un pic (>200 ng/ml) 2-3 jours avant la parturition (Figure 7) (Holtan et al, 1979). Parmi ces progestagènes, la 5α-dihydroprogestérone a une forte affinité pour le récepteur à la progestérone et serait responsable de la quiescence utérine (Hamon et al, 1991). Pour revue (Ginther, 1992b; Allen et Stewart, 2001; Blanchard et al, 2005; Fowden et al, 2008; Allen et Wilsher, 2009).

1.1.1.4.2 Déclenchement de la parturition

La parturition se déroule en trois stades. Au stade I, les contractions utérines permettent la rotation du fœtus et la rupture de l’allantochorion au niveau du col (Jeffcott et Rossdale, 1979). Au stade II, le poulain est expulsé et le cordon ombilical se rompt. Au stade

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III, les membranes fœtales sont expulsées (dans un délai de 30 minutes à 3 heures) : les contractions du myomètre, des extrémités des cornes utérines vers le col et l’invagination du sac allantochorionique entraînent un détachement progressif des microcotylédons. Le déclenchement de la parturition est une interaction complexe entre la jument et l’unité fœto-placentaire (Rossdale et Silver, 1982; Silver, 1990; Ginther, 1998).

L’unité fœto-placentaire sécrète des progestagènes (Holtan et al, 1979; Moss et al, 1979; Hamon et al, 1991; Thorburn, 1993; Silver, 1994; Chavatte et al, 1997) et synthétise des œstrogènes (œstrone, œstradiol, équiline et équilénine) par aromatisation des androgènes produits par les gonades fœtales (Bhavnani et al, 1969, 1971; Bhavnani et Short, 1973; Tait et al, 1983; Mostl, 1994). Dans les 30 derniers jours de gestation, la concentration sanguine maternelle en progestagènes augmente rapidement avec un pic 2-3 jours avant la parturition (Figure 7) (Holtan et al, 1975; Moss et al, 1979; Pashen et Allen, 1979; Haluska et Currie, 1988; Hamon et al, 1991; Holtan et al, 1991). Elle commence à diminuer 24 heures avant la parturition et, à la naissance, ne représente plus que 10 à 25% de la concentration maximale (Figure 7). La concentration sanguine maternelle en œstrogènes diminue progressivement à partir de 200 jpo, puis brutalement après la parturition (Figure 7) (Cox, 1975; Pashen, 1984). L’augmentation du rapport œstrogènes/progestagènes stimule l’évolution du travail via la formation de jonctions gap dans le myomètre. Pendant la seconde moitié de la gestation, l’unité fœto-placentaire sécrète aussi la PGE₂ qui induit le relâchement du col utérin et la PGF2α qui stimule les contractions utérines en augmentant la concentration intracellulaire en calcium des myocytes (Silver et al, 1979; Leadon et al, 1982; Rigby et al, 1998). La concentration sanguine maternelle en PGF_2α augmente progressivement à l’approche du terme et jusqu’à 20-50 fois en cours de travail (Figure 7). Les pics de « relargage » de PGF2α dans les jours suivant la parturition sont attribués à l’involution utérine. Enfin, le placenta sécrète la relaxine dès 80 jpo. La concentration sanguine maternelle en relaxine augmente jusqu’à des valeurs maximales au cours du stade II et diminue après le stade III (Figure 7). Dans les autres espèces, la relaxine a un effet relaxant sur les ligaments pelviens et sur le col. En synergie avec la 5α-dihydroprogestérone, elle inhiberait les contractions spontanées du myomètre (McKinnon et al, 1992; Chavatte-Palmer et al, 2000b).

Le lobe postérieur de l’hypophyse maternelle sécrète de l’ocytocine dont la concentration augmente juste avant que l’allantochorion soit visible aux lèvres de la vulve (Haluska et Currie, 1988; Vivrette et al, 2000). L’ocytocine serait l’initiateur du stade II. En synergie avec la PGF2α, elle stimule l’activité contractile du myomètre et la sécrétion de relaxine par le placenta au début du stade II.

1.1.1.4.3. Adaptations physiologiques liées à la parturition

Le métabolisme maternel des glucides et en particulier la fonction des cellules β pancréatiques s’ajustent après 270 jpo, avec une diminution de l’insulinémie et de

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l’efficacité de l’insuline, une tendance à la diminution de la glycémie et une hypoglycémie à jeun (corrélée à la sécrétion augmentée de PGF2α) (Fowden et al, 1984). Ces changements permettent une disponibilité accrue de glucose pour le fœtus. L’insuline est aussi détectée dans le sang fœtal en fin de gestation (Barnes et al, 1979; Fowden et al, 1980; Fowden et al, 1984).

Enfin, la survie du nouveau-né est liée à la maturité de ses glandes surrénales dont le poids augmente pendant les 20 à 30 derniers jours de gestation, passant de 60 mg/kg à 300 jpo à 100 mg/kg à terme (Silver, 1990). La concentration sanguine fœtale en cortisol reste basse jusqu’à 4-5 jours avant la parturition et augmente exponentiellement dans les dernières 24-36 heures avant la naissance (Silver, 1990, 1994; Fowden et al, 1998). Le cortisol est essentiel à la préparation du fœtus pour la vie extra-utérine car il intervient dans la maturation pulmonaire, la production de surfactant alvéolaire, la maturation fonctionnelle des intestins et l’activation de systèmes enzymatiques tels que la conversion des progestagènes placentaires en œstrogènes (Nathanielsz et al, 1972; Rossdale et al, 1973; Fowden et al, 1985; Han et al, 1995). Le passage d’une dominance progestagénique à une dominance œstrogénique déclenche la sécrétion utérine de PGF2α (Figure 7) et la première phase du travail expulsif (Haluska et Currie, 1988; Silver, 1990). Associées au relâchement du col, les contractions du myomètre permettent l’avancée du fœtus dans le vagin : la dilatation cervicale et vaginale induit à son tour la libération d’ocytocine (réflexe de Ferguson).