Mise en place de la circulation placentaire

1. La circulation fœtale

Les premiers signes de vasculogenèse (formation des premiers vaisseaux) apparaissent au 21ème jour après la fécondation par la différenciation des précurseurs de cellules endothéliales, les angioblastes. Cette différenciation est induite par le vascular endothelial growth factor-A (VEGF-A) produit en particulier par les trophoblastes. Le VEGF-A agit via deux récepteurs,

VEGF receptor 1/2 (VEGFR1/2). Le VEGF-A est également un puissant activateur de la

prolifération des cellules endothéliales. Par ailleurs, le placenta produit le placental growth

factor (PlGF) et l’angiopoïétine, deux puissants inducteurs de la formation de nouveaux vaisseaux (Charnock-Jones et al., 2004).

2. La circulation maternelle

L’endomètre est irrigué par des artères basales situées dans la zone profonde de la muqueuse et les artères spiralées qui atteignent la surface de la muqueuse. Ces dernières subissent un remodelage important liées à l’invasion trophoblastique endovasculaire. En effet, des bouchons de CTEV endovasculaires se forment à la sortie des artères spiralées empêchant l’entrée d’élément figurés du sang maternel pendant la majeure partie du premier trimestre de grossesse. Le développement placentaire se fait donc en présence de concentrations faibles en oxygène. Cet état hypoxique représente une condition favorable à la vasculogenèse, à l’angiogenèse et à la prolifération des cytotrophoblastes. De plus, l’hypoxie placentaire limite la production de radicaux libres qui sont tératogènes. En effet, le placenta ne présente pas encore de système de défense antioxydant. En outre, à ce stade, la chambre intervilleuse est remplie de sécrétions provenant des glandes endométriales impliquées dans la nutrition histiotrophe de l’embryon (Duval et al., 2018). Après 12 semaines d’aménorrhée, les bouchons trophoblastiques disparaissent et l’irrigation de la chambre intervilleuse par le sang maternel se réalise progressivement. Ainsi, le sang maternel est directement au contact des villosités choriales dans la chambre intervilleuse, qui représente un vaste espace d’échange

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atteignant 150 à 200 ml (Figure 35). Dans l’espèce humaine, les circulations fœtales et maternelles restent séparées jusqu’à la délivrance.

Figure 35 : Représentation schématique du remodelage des artères spiralées utérines (D’après Challier and Uzan. 2003)

À 8 semaines d’aménorrhée, les artères spiralées de la décidue sont bouchées par les cytotrophoblastes extravilleux. Le plasma et quelques hématies maternelles circulent dans l’espace intervilleux (flèches jaunes). Le sang est court-circuité vers un réseau de sinusoïdes déciduaux et regagne les veines. À 12 semaines d’aménorrhée, les bouchons trophoblastiques ont disparu et le sang des artères utéro-placentaires s’écoule dans l’espace intervilleux. pO2: pression partielle d’oxygène.

3. Le placenta à terme

Le placenta se présente à terme sous forme arrondie (dite « discoïdale ») de 18 à 20 cm en moyenne, pour 2-4 cm d’épaisseur au centre. Le placenta humain présente deux faces distinctes :

 La face fœtale ou choriale, tapissée par l’amnios, elle laisse apparaitre l’arborisation des vaisseaux placentaires, où les artères passent au-dessus des veines.

 La face maternelle ou basale est parcourue de sillons plus ou moins profonds qui délimiteront les cotylédons.

La circulation foeto-placentaire comprend une arrivée du sang maternel dans la chambre intervilleuse via les artères utéro-placentaires qui sera repris par les veines

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utéro-placentaires. Le sang de l’embryon arrive vers le placenta via deux artères ombilicales. A la suite des échanges foeto-maternels, le sang renouvelé est conduit vers le cœur de l’embryon via la veine ombilicale.

Le rapport poids fœtal / poids placentaire varie tout au long de la grossesse et représente un bon indicateur du développement harmonieux du fœtus et de son placenta. A terme, le poids de cet organe représente 1/6 du poids du fœtus, soit environ 500 g (Figure 36).

Figure 36 : Placenta à terme et organisation de la circulation sanguine fœto-maternelle

II. Les fonctions placentaires

A. La fonction d’échange

1. Les différents types de transports

Le placenta constitue un filtre sélectif, bloquant ou facilitant le transfert de certaines substances entre les circulations fœtales et maternelles. En conséquence, la croissance fœtale est intimement liée à la fonction d’échange du placenta. La taille du fœtus à la naissance reflète directement le transfert net des solutés et de l’eau par le placenta au cours de la grossesse. La fonction d’échange entre la mère et le fœtus mais également du fœtus à la mère met en jeu différents mécanismes. Au premier trimestre de la grossesse, la nutrition de l’embryon est dite histiotrophe. Les CTEV érodent les glandes utérines pour permettre de

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déverser leur contenu nutritif dans la chambre intervilleuse. Ces glandes utérines sécrètent du glycogène, des lipides et des protéines par un mécanisme d’apocytose. Les nutriments sont ainsi contenus sous forme de vésicule dans la chambre intervilleuse (Burton et al., 2007). Ces sécrétions sont réabsorbées par le ST via des mécanismes d’endocytose (Evain-Brion et al., 2010b; Filant and Spencer, 2014).

Lors de l’entrée du sang maternel dans la chambre intervilleuse les échanges fœto-maternels permettent une nutrition hémotrophe du fœtus. La circulation sanguine maternelle est séparée de la circulation sanguine fœtale par le ST, le CTV, le mésenchyme et l’endothélium des capillaires fœtaux. La barrière placentaire est épaisse au deuxième trimestre (25 à 50 µm) puis elle se réduit progressivement au cours de la grossesse pour atteinte une épaisseur d’environ 3 µm. Dans certaines zones de la villosité, le CTV devient discontinu et le ST entre en contact avec les vaisseaux sanguins fœtaux, créant des zones d’échanges nutritives privilégiées (Mori et al., 2007).

Les échanges placentaires se réalisent, côté maternel, à travers la membrane plasmique microvillositaire du ST (MVM). Une fois dans le cytoplasme du ST, les molécules destinées au fœtus ressortent via la membrane plasmique basale (BM) du coté fœtal. La MVM et la BM représentent les barrières membranaires limitantes dans le transfert fœto-maternel. Les molécules traversent ensuite le stroma villeux et l'endothélium des capillaires fœtaux avant d'entrer dans la circulation fœtale. L'endothélium des vaisseaux fœtaux est continu. Il permet le passage sans restriction de petits solutés dans les fentes inter-endothéliales. Cependant, la diffusion par ces fentes de petits peptides et de molécules de plus grande taille est plus contrainte (Brownbill et al., 1995; Michel and Neal, 1999).

Certaines molécules de petite taille, lipophiles telles que l’urée et les gaz diffusent librement entre la mère et le fœtus, il s’agit de la diffusion simple. Les transports facilités et actifs font intervenir des transporteurs membranaires, notamment pour les glucides, les acides aminés, les lipides et les immunoglobulines.

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