le placenta humain

Le placenta est un organe autonome transitoire indispensable à l’établissement et au maintien de la grossesse. Médiateur des échanges physiologiques fœto-maternels, cet organe en grande partie d’origine fœtale, est une allogreffe naturelle dont la mise en place et le développement nécessite un contrôle auto/para/endocrine très fin. Tout dérèglement du dialogue entre la mère et l’embryon conduira à un échec ou à des pathologies de la grossesse.

I. Le développement placentaire

A. L’implantation et le développement précoce du placenta

Le succès de l’établissement d’une grossesse résulte de la synchronisation de deux acteurs biologiques : d’une part l’acteur fœtal, l’embryon et d’autre part, l’acteur maternel, l’endomètre. Une fois l’ovocyte fécondé, les premières divisions cellulaires s’effectuent dans l’oviducte, tout au long de la migration vers l’utérus. Le septième jour après la fécondation, l’embryon atteint le stade blastocyste et entre dans la cavité utérine. Le blastocyste est caractérisé par différente couches cellulaires. La couche externe est composée de cellules à l’origine du placenta, appelées trophoblastes. Le trophoblaste délimite une cavité interne, le blastocèle, au sein duquel repose la masse cellulaire interne à l’origine de l’embryon.

Sous l’action des sécrétions hormonales i) ovariennes oestrogéniques dans un premier temps, puis œstro-progestatives, et ii) embryonnaires, l’endomètre subit des modifications structurales et moléculaires le rendant réceptif à l’implantation embryonnaire. En effet, l’endomètre est un tissu dans lequel l’embryon ne peut s’implanter que pendant une période bien précise appelée la fenêtre implantatoire, correspondant aux jours 20 à 24 du cycle ovarien. Cependant, en absence de fécondation, des molécules spécifiques de l’endomètre telle que la fibronectine permettent de « refermer » cette fenêtre implantatoire.

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biochimiques qui sont regroupés sous le terme de décidualisation. Les modifications morphologiques de l’endomètre sont associées à l’apparition de pinopodes entre les jours 19 et 21 du cycle ovarien. Leur rôle est encore mal connu mais il semblerait qu’ils soient impliqués dans les premières étapes d’apposition de l’embryon à l’endomètre. Parallèlement, les cellules épithéliales et stromales qui composent l’endomètre se multiplient abondamment sous l’influence des œstrogènes. Puis, la présence de progestérone, induit un arrêt de la prolifération cellulaire au profit de la différenciation cellulaire. Cependant, la différenciation s’intensifie uniquement en présence d’un embryon, sous l’influence de l’hormone chorionique gonadotrope humaine (hCG), signal précoce de la grossesse indispensable au processus de décidualisation (Figure 30).

Figure 30 : Etapes précoces du développement embryonnaire et synchronisation endométriale

1. Apposition et adhésion du blastocyste

Lors de son entrée dans la cavité utérine, l’embryon est entouré de la zone pellucide (ZP), composée d’un assemblage de glycoprotéines nommées zona proteins. La ZP permet d’éviter une grossesse ectopique par l’implantation de l’embryon dans d’autres régions de l’appareil reproducteur de la femme. Sous l’action de protéases libérées par le trophoblaste, la ZP se rompt pour permettre la sortie du blastocyste. Cet évènement est nommé éclosion et favorisera l’apposition du blastocyste à l’épithélium endométrial. L’adhésion de l’embryon à

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l’endomètre s’établit au pôle embryonnaire (identifié par la masse cellulaire interne) grâce à des complexes jonctionnels composés de molécules d’adhésion cellulaires incluant des intégrines, des cadhérines et des sélectines (Chaouat et al., 2007).

2. L’invasion trophoblastique

L’invasion trophoblastique est un processus complexe, nécessitant encore une fois un dialogue entre l’embryon et l’endomètre. Au cours de ce processus invasif, le trophoblaste répond à des stimuli prolifératifs et les cellules épithéliales endométriales répondent à des stimuli apoptotiques. Le blastocyste induit la dissociation des cellules épithéliales endométriales en détruisant les jonctions intercellulaires (desmosomes) pour favoriser son infiltration dans le stroma endométrial au cours du processus de nidation (Preston et al., 2006). Cependant, les mécanismes moléculaires impliqués dans ce processus ne sont pas clairement décrit.

Après cette étape, le trophoblaste se différencie en deux populations distinctes au pôle embryonnaire. Le cytotrophoblaste (CT), assise cellulaire interne formée de cellules mononuclées et le syncytiotrophoblaste (ST), assise cellulaire externe formée de cellules multinuclées à forte activité protéolytique à ce stade. Grace à cette activité de lyse, le ST permet l’invasion profonde de l’embryon dans l’endomètre utérin. Au neuvième jour post-fécondation, l’embryon est totalement recouvert par la muqueuse utérine au site d’implantation L’ensemble des étapes de l’implantation embryonnaire sont résumées dans la figure 31.

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3. Le stade lacunaire

Ces premières étapes du développement placentaire décrites dans le paragraphe précédent se poursuivent par le stade pré-lacunaire, caractérisé par le développement de vacuoles qui apparaissent dans la masse syncytiale. Ces vacuoles s’étendent progressivement dans l’endomètre pour former des lacunes. Celles-ci constituent un espace qui deviendra la chambre intervilleuse. Les lacunes délimitent également des travées de ST, qui sont les ébauches des villosités choriales (Evain-Brion et al., 2010a) (Figure 32).

Figure 32 : Développement de la villosité choriale (Modifié d’après Evain-Brion et al. 2011)

(A-B) Neuf jours après la fécondation, des lacunes se forment au sein du syncytiotrophoblaste. Ces évènements représentent le stade pré-lacunaire. (C) Les cytotrophoblastes se multiplient et progressent entre les lacunes au sein du ST. (D-E) Formation des travées trophoblastiques, c’est le stade lacunaire.

4. Le stade villeux

Lorsque les travées sont colonisées par les CT, on parle alors de villosités choriales primaires. Après deux semaines, ces villosités choriales sont envahies par des cellules mésenchymateuses allantoïdiennes d’origine embryonnaire pour former les villosités choriales secondaires. Enfin, la villosité tertiaire est caractérisée principalement par une angiogenèse

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intense des capillaires fœtaux dans l’axe mésenchymateux. Vers la troisième semaine après fécondation, la villosité choriale a alors acquis sa structure définitive. Elle poursuivra son développement en créant de nouvelles arborescences au cours de la grossesse pour augmenter la surface d’échange. Elle peut être qualifiée de villosité flottante lorsqu’elle est libre dans la chambre intervilleuse et de crampon lorsqu’elle est ancrée dans l’endomètre. La villosité choriale représente l’unité structurale et fonctionnelle du placenta. Les villosités choriales sont composées d’un axe mésenchymateux contenant les capillaires fœtaux et des cellules immunitaires macrophagiques particulières appelées cellules de Haufbauer (Tang et al., 2011). Les villosités sont délimitées par une couche de cellules mononuclées, les CT villeux (CTV), qui reposent sur une membrane basale. Les CTV se différencient par fusion cellulaire en une masse cellulaire multinuclée et polarisée, le ST (Pidoux et al., 2007). Les CTV situés à la base des villosités crampons se différencient en CT extravilleux (CTEV) pour acquérir des propriétés migratoires et invasives (CTEV invasifs) (Figure 33).

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B. Les lignages trophoblastiques

1. Le cytotrophoblaste villeux

La différenciation des CTV en ST appelée syncytialisation, s’accompagne de modifications morphologiques et biochimiques. Le ST est renouvelé tout au long de la grossesse grâce aux CTV sous-jacents, qui possèdent la capacité de proliférer.