Introduction
Chez les vertébrés vivipares placentaires, l'œuf se développe entièrement dans les voies génitales femelles, bénéficiant des apports nutritifs maternels via une annexe embryonnaire spécifique : le placenta. Cet organe essentiel, d'origine à la fois maternelle et embryonnaire, assure les échanges métaboliques entre la mère et le fœtus, tout en permettant la tolérance du fœtus par le système immunitaire maternel. Les placentas des mammifères présentent une diversité extraordinaire, chaque groupe semblant avoir un placenta adapté à sa stratégie de reproduction.
Diversité des placentas chez les mammifères
Les placentas des mammifères se distinguent par leurs relations plus ou moins intimes entre le chorion et l'utérus. On distingue trois types principaux de placentas :
Placenta épithélio-chorial : Le trophoblaste (ou chorion) ne pénètre pas l'utérus, dont l'épithélium reste intact. Ce type de placenta est présent chez les marsupiaux, à quelques exceptions près.
Placenta endothélio-chorial : Le trophoblaste pénètre dans l'utérus, dont l'épithélium a disparu.
Placenta hémo-chorial : Le trophoblaste pénètre dans l'utérus, dont l'épithélium a disparu, permettant une intrication des vaisseaux sanguins maternels et embryonnaires.
Lire aussi: Auxiliaire de puériculture : programme et débouchés
L'évolution des placentas suggère que le placenta hémo-chorial est apparu en premier chez l'ancêtre commun de tous les Euthériens, les autres types de placenta étant apparus plusieurs fois par convergence. Un placenta hémo-chorial permettrait une nutrition intense, favorisant un développement rapide et la naissance de jeunes avec un gros cerveau. À l'inverse, la nutrition est moins intense dans le cas d'un placenta épithélio-chorial ou endothélio-chorial, entraînant une durée de gestation plus longue.
Formation du syncytiotrophoblaste et rôle des syncytines
Lors du développement embryonnaire des Euthériens et des Marsupiaux, la première annexe embryonnaire à se former est le trophoblaste, également appelé chorion. Chez de nombreux mammifères, les cellules du trophoblaste fusionnent sous l'action des syncytines pour former un syncytium, le syncytiotrophoblaste. Cette couche de cellules fusionnées assure de façon optimale les fonctions de barrière et d'échanges du placenta.
Les syncytines sont des protéines d'origine rétrovirale, provenant de gènes de rétrovirus intégrés dans le génome des mammifères. Ces intégrations se sont faites au hasard à partir de virus différents et sont présentes chez les mammifères et même les lézards. Outre leurs propriétés de fusion cellulaire, les syncytines peuvent diminuer la réponse immunitaire et, par l'intermédiaire de leur récepteur, agir sur la différenciation cellulaire. On suppose que leurs propriétés immunosuppressives ont joué un rôle dans l'apparition de la viviparité placentaire des vertébrés.
En 2000, Mi et ses collaborateurs ont montré que la fusion des cellules du trophoblaste humain est due à une protéine qu'ils ont nommée syncytine. Ils ont constaté que le gène de cette protéine est identique à celui d'une protéine de l'enveloppe d'un rétrovirus du génome humain, HERV-W. Cette découverte a mis en évidence le rôle clé des rétrovirus endogènes dans la formation du placenta.
Diversité des syncytines et évolution
La recherche de syncytines dans les génomes a révélé qu'il n'y a pas une, mais plusieurs syncytines différentes chez les différents groupes de mammifères. Les syncytines sont des protéines d'enveloppe virale détournées par les cellules du placenta pour fusionner avec leurs voisines. Ce phénomène est appelé exaptation.
Lire aussi: Devenir Auxiliaire de Puériculture : l'alternance expliquée
L'analyse phylogénétique des séquences de syncytines chez les primates révèle une histoire mouvementée. Il y a environ 60 millions d'années, deux protéines d'enveloppe se sont intégrées dans le génome de l'ancêtre commun de tous les Simiens, devenant les syncytines Syn-2 et EnvV2. Puis, il y a 40 millions d'années, une deuxième phase d'intégration (Syn-1 et EnvR) s'est produite chez l'ancêtre commun des Catarhiniens. Au fil du temps, certaines syncytines ont perdu leurs propriétés de fusion, mais le groupe a conservé au moins une syncytine active.
Rôle immunosuppressif des syncytines et tolérance materno-fœtale
Contrairement à ce qui a souvent été écrit, le syncytiotrophoblaste n'est pas indispensable au fonctionnement du placenta de tous les mammifères. Si chez la souris, l'absence de syncytines et de syncytiotrophoblaste provoque l'arrêt de la gestation, les éléphants, cochons, chevaux et autres ongulés s'en passent très bien.
Il est possible que la propriété de fusion des membranes des protéines d'enveloppe virale ne soit pas le seul facteur déterminant, mais que leurs propriétés immunosuppressives jouent également un rôle important. Un embryon et son placenta sont étrangers à l'organisme de la mère et devraient être rejetés par le système immunitaire. L'intégration d'une protéine de membrane d'un virus aurait contribué à empêcher le rejet de l'embryon en gestation en bloquant la réponse immunitaire. Dans cette hypothèse, la fusion des membranes ne serait qu'un effet secondaire.
Implications des protéines IFITM dans le développement placentaire
Une étude récente a mis en évidence le rôle des protéines IFITM (Interferon-Induced Transmembrane proteins) dans la formation du placenta. Ces protéines, induites par l'interféron en réponse à des infections virales, peuvent bloquer l'activité de fusion des syncytines. Une trop grande quantité de protéines IFITM dans le placenta peut entraver la croissance du fœtus.
L'identification du rôle d'IFITM permet de mieux comprendre les mécanismes du développement placentaire et sa perturbation au cours d'infections et d'autres pathologies. Cette découverte pourrait à terme aider à prévenir certaines grossesses pathologiques, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires.
Lire aussi: Programme de Formation AFPA : Auxiliaire de Puériculture
Vulnérabilité du placenta et conséquences sur le développement embryonnaire
Le développement embryonnaire au sein d'un utérus ne rend pas ce développement moins sensible et vulnérable. Le placenta, qui crée une intimité entre la mère et sa progéniture, est un organe qui protège et expose à la fois le fœtus. Les propriétés et mécanismes actifs ou passifs qui permettent les échanges essentiels au développement autorisent également le passage de substances aux effets néfastes.
Des virus tels que ceux de la rubéole, de la varicelle, du HIV ou le parvovirus, ainsi que des agents infectieux comme les toxoplasmes, peuvent envahir le placenta et contaminer l'embryon. Certains agents pharmaceutiques, les métaux ou l'alcool ont des effets délétères sur l'embryon. Très récemment, des microparticules de plastique ont été détectées dans des placentas humains, soulevant des inquiétudes quant à leurs effets potentiels sur les fonctions placentaires et le développement fœtal.
tags: #formation #du #placenta #fusion #des #cellules