Les trophoblastes du placenta

Les cellules trophoblastiques ont un rôle primordial de soutien et elles sont activement impliquées dans la vascularisation du placenta (Rossant and Cross, 2001). Trois populations trophoblastiques distinctes sont présentes dans le placenta mature. La partie la plus externe comprend les cellules trophoblastiques géantes en contact avec le tissu maternel (Figure 1-10 A). Ces cellules exercent des fonctions précoces qui favorisent l’implantation et l’invasion de l’utérus par l’embryon. Par la suite, les trophoblastes géants, via leurs fonctions endocrines, promeuvent les adaptations

43 physiologiques de la mère (Cross, 2000). La couche intermédiaire du placenta est composée de spongiotrophoblastes qui sont dérivés du cône ectoplacentaire lors de la formation du labyrinthe.

1.4.5.1

Les trophoblastes du placenta

Les cellules trophoblastiques ont un rôle primordial de soutien et elles sont activement impliquées dans la vascularisation du placenta (Rossant and Cross, 2001). Trois populations trophoblastiques distinctes sont présentes dans le placenta mature. La partie la plus externe comprend les cellules trophoblastiques géantes en contact avec le tissu maternel (Figure 1-10 A). Ces cellules exercent des fonctions précoces qui favorisent l’implantation et l’invasion de l’utérus par l’embryon. Par la suite, les trophoblastes géants, via leurs fonctions endocrines, promeuvent les adaptations physiologiques de la mère (Cross, 2000). La couche intermédiaire du placenta est composée de spongiotrophoblastes qui sont dérivés du cône ectoplacentaire lors de la formation du labyrinthe (Figure 1-10 A). Les spongiotrophoblastes soutiennent le labyrinthe et sécrètent des facteurs anti- angiogéniques qui empêchent la croissance des vaisseaux maternels dans la partie fœtale du placenta (Cross, 2005; Nadeau et al., 2012). Plus tardivement, les cellules trophoblastiques aptes à accumuler le glycogène débutent leur différenciation dans la couche de spongiotrophoblastes puis subséquemment envahissent la partie externe du placenta (Adamson et al., 2002). La régulation des cellules trophoblastiques à glycogène et leurs fonctions associées sont peu connues, excepté qu’elles sont considérées comme un sous-type de spongiotrophoblastes puisqu’elles expriment des marqueurs précoces et spécifiques à ceux-ci (Adamson et al., 2002). La partie la plus interne du placenta est constituée des trophoblastes du labyrinthe (Figure 1-10 A).

1.4.5.1.1 Les trophoblastes du labyrinthe

Les trophoblastes du labyrinthe comprennent les trophoblastes mononuclés sinusoïdaux géants (S- TGC) et une double couche de SynTs. Les S-TGC font face aux sinus maternels et sont juxtaposés à la première couche de SynT (SynT-I), elle-même accolée à une deuxième couche de SynT (SynT-II) adjacente aux cellules endothéliales fœtales supportées par leurs cellules de soutien, les péricytes (Figure 1-10 B). Les cellules sanguines maternelles et les érythrocytes fœtaux sont donc séparés par. une triple couche de cellules trophoblastiques du labyrinthe et par les cellules endothéliales fœtales (Nadeau et al., 2012)

44

Figure 1-9. Morphogenèse du labyrinthe placentaire murin. A-C) Représentation schématique du développement du labyrinthe placentaire. Les encadrés en B et C permettent de situer les régions montrées en sections histologiques en D et E. D-E) Sections histologiques de l’interface chorion- allantoïs provenant de spécimens Gcm1-LacZ suite à une coloration β-galactosidase et une contre- coloration à l’éosine. A) A E8.0, l’allantoïs croit à l’extrémité postérieure de l’embryon tandis que le chorion dérive de l’ectoderme extraembryonnaire. B) A E8.5, l’attachement a lieu entre l’allantoïs et le chorion. Cet attachement permet la traduction de GCM1 dans de petits groupes de cellules du chorion (D). C) Suivant l’attachement chorion-allantoïs, il y a invagination entre ces deux tissus et les villosités primaires sont formées spécifiquement aux endroits où GCM1 est exprimé dans le chorion (E). Figure adaptée de (Anson-Cartwright et al., 2000b; Stecca et al., 2002).

45 Figure 1-10. Structure du placenta murin: organisation des différentes couches cellulaires de la région du labyrinthe chez la souris. A) Représentation schématique du placenta de souris (panneau de gauche) et coupe histologique d’un placenta d’un embryon au jour 12.5 de la gestation (panneau de droite). La ligne pointillée sépare les parties maternelle et embryonnaire. B) Schéma de l’organisation de la triple couche de trophoblastes et de l’endothélium fœtal dans la région du labyrinthe permettant la formation de la barrière hémato-placentaire (panneau de gauche). Visualisation de la double couche de syncytiotrophoblastes par immunofluorescence avec des anticorps contre les transporteurs de monocarboxylate MCT1 (en rouge) et MCT4 (en vert) (panneau de droite). Les noyaux sont marqués en bleu par une coloration au DAPI. Les érythrocytes et les sinus maternels sont délimités par la couche de SynT-I (en rouge), alors que les érythrocytes et les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins fœtaux sont inclus à l’intérieur d’une couche de SynT- II (en vert). Les circulations sanguines fœtale et maternelle sont séparées par trois couches étanches constituées des cellules endothéliales vasculaires fœtales, des SynT-I et des SynT-II. CE, cellule endothéliale ; EF, érythrocyte fœtal ; EM, érythrocyte maternel ; SM, sinus maternel ; SynT-I, syncytiotrophoblaste de type I ; SynT-II, syncytiotrophoblaste de type II ; VSF, vaisseau sanguin fœtal. Figure de (Nadeau et al., 2012).

46

Les S-TGC représentent un sous-type de cellules trophoblastiques géantes qui sont très faiblement attachées au SynT-I par des adhésions desmosales. De plus, elles sont hautement perméables dues aux nombreux pores à travers leur cytoplasme, ce qui permet aux SynT-I un accès direct à la circulation maternelle (Coan et al., 2005; Simmons et al., 2008a). Les S-TGC sont de nature sécrétrice, exprimant une hormone comme le placental lactogène II. Elles semblent donc avoir une fonction endocrine primaire (Simmons et al., 2008a). De plus, elles expriment une protéase impliquée dans la régulation hormonale, soit la Cathepsin Q (Ctsq) (Figure 1-11) (Hu and Cross, 2010; Simmons and Cross, 2005).

Les SynT-I et SynT-II sont des cellules post mitotiques multinucléées formées par fusion cellulaire et possédant des fonctions de transport. La détermination et la différenciation des SynTs dépendent de l’expression spécifique de protéines fusogéniques. La SYNA et la SYNB sont des protéines encodées par des gènes dérivés de rétrovirus qui interviennent dans la fusion des SynT-I et SynT-II, respectivement (Figure 1-11) (Dupressoir et al., 2005a; Dupressoir et al., 2009; Dupressoir et al., 2011b). De plus, la différenciation des SynT-II est dépendante de l’expression du facteur de transcription GCM1 qui est un régulateur transcriptionnel des gènes Synb et Cebpα (Figure 1-11) (Anson-Cartwright et al., 2000b; Simmons et al., 2008a). Les deux couches de SynTs adhèrent fortement entre elles et sont toutes les deux constituées de cellules très minces et aplaties (Simmons et al., 2008a). De plus, les SynTs sont hautement polarisés afin de permettre les échanges materno- fœtaux et d’établir une barrière épithéliale contre le système immunitaire maternel (Nadeau et al., 2012). Plus précisément, la membrane apicale des SynT-I fait face aux sinus maternels alors que sa membrane basale est accolée à la membrane apicale des SynT-II. Par conséquent, la membrane basale des SynT-II est orientée vers les vaisseaux embryonnaires (Figure 1-12). Ainsi, chacune des couches de SynTs exprime des transporteurs afin de permettre les échanges entre les circulations maternelle et fœtale. Par exemple, le transporteur de glucose GLUT-1 est exprimé à la membrane apicale des SynT-I et à la membrane basale de la deuxième couche de SynT (Figure 1-12) (Shin et al., 1996b). Le transporteur de glucose GLUT-3 est localisé à la membrane apicale des SynT-I et des SynT-II (Figure 1-12) (Shin et al., 1997). Les transporteurs de monocarboxylate MCT1 et MCT4 sont exprimés spécifiquement et respectivement à la membrane apicale des SynT-I et basale des SynT-II (Figures 1-10 B et 1-12) (Nagai et al., 2010). Pour sa part, la Connexin 26 contribue à la formation des «jonctions communicantes» (gap jonctions) et est localisée à la membrane basale des SynT-I et

47 apicale des SynT-II (Figure 1-12) (Shin et al., 1996b). Des anomalies dans la fusion et la polarité cellulaire des SynTs affectent la morphogenèse et la fonctionnalité du labyrinthe placentaire en diminuant les échanges materno-fœtaux ce qui engendre des retards de croissance intra-utérine, pouvant causer la mort embryonnaire (Anson-Cartwright et al., 2000b; Dupressoir et al., 2009; Dupressoir et al., 2011b; Sripathy et al., 2011b).

En plus des trophoblastes qui séparent les circulations sanguines maternelle et fœtale, les analyses histologiques du labyrinthe à mi-gestation démontrent la présence de spongiotrophoblastes particuliers qui s’étendent vers l’intérieur du labyrinthe ainsi que de petits groupes de cellules fortement condensées et cuboïdes dont la morphologie s’apparente à des cellules du chorion à des stades plus précoces. Ces cellules sont suspectées d’être des progéniteurs pour les trophoblastes du labyrinthe, quoique très peu de littérature supporte cette hypothèse à ce jour (Simmons et al., 2008a).