Découvrez le Rôle Surprenant du Placenta : Hormones, Secrets et Pouvoirs Méconnus

Introduction

L'implantation embryonnaire, étape cruciale du développement, dépend d'une synchronisation précise entre un placenta fonctionnel et un endomètre réceptif. La réceptivité endométriale nécessite la différenciation des cellules stromales en cellules déciduales, un processus orchestré par les hormones ovariennes, notamment les œstrogènes et la progestérone. Le placenta, organe transitoire par excellence, assure non seulement les échanges vitaux entre la mère et le fœtus, mais joue également un rôle endocrinien et paracrine essentiel. Au cours des dernières années, de nouveaux aspects de la biologie du trophoblaste ont été révélés.

Structure et Développement du Placenta

Le placenta humain est caractérisé par l’invasion majeure du trophoblaste le conduisant au contact du sang maternel (placentation hémochoriale) et par l’intensité et la spécificité de ses fonctions hormonales. Le placenta est un organe transitoire constitué de deux types cellulaires principaux : le cytotrophoblaste villeux et le cytotrophoblaste extravilleux.

Cytotrophoblaste Villeux

Ce type cellulaire est responsable des échanges fœtaux-maternels, assurant le transport des nutriments et l'élimination des déchets. Il est également au cœur de la fonction endocrine du placenta. Le cytotrophoblaste villeux est une couche de cellules mononucléées prolifératives qui se différencient par fusion cellulaire en un syncytiotrophoblaste qui recouvre l’ensemble des villosités. Ce dernier se régénère tout au long de la grossesse par fusion et différenciation des cellules cytotrophoblastiques sous-jacentes.

Cytotrophoblaste Extravilleux

Le cytotrophoblaste extravilleux, quant à lui, possède des propriétés invasives. Il assure l'ancrage du placenta dans l'endomètre maternel, permettant ainsi l'établissement d'une interface stable et fonctionnelle. Le trophoblaste extra-villeux est invasif et pénètre profondément dans la muqueuse utérine jusqu’au tiers supérieur du myomètre. Ainsi à la base des villosités crampons, les cytotrophoblastes extravilleux sont tout d’abord prolifératifs, groupés, en colonne. Puis ils perdent leur caractère prolifératif et vont migrer et envahir l’endomètre maternel en interagissant avec les cellules déciduales et les cellules immunocompétentes intra-déciduales, tels, les macrophages et les cellules NK (Natural Killer).

La Villosité Choriale : Unité Fonctionnelle du Placenta

Dès trois semaines après la fécondation, l’unité structurale et fonctionnelle du placenta humain, la villosité choriale, est en place dans sa structure définitive. Cette villosité est formée par un axe mésenchymateux où se développent par une angiogénèse et une vasculogénèse intenses les vaisseaux fœtaux et est bordée par le trophoblaste. Elle est soit ancrée dans l’utérus maternel, soit flottante dans la chambre intervilleuse.

Fonctions Endocrines du Placenta

Le placenta, bien que transitoire, est une glande endocrine extrêmement active, sécrétant une variété d'hormones essentielles au maintien de la grossesse et au développement fœtal. Cependant, il est incomplet dans les mécanismes de la stéroïdogenèse. En effet, il est dépourvu du complexe enzymatique 17α¯ hydroxylase/17-20 lyase nécessaire à la conversion de la prégnenolone en androgènes, substrat de la synthèse des oestrogènes. Cette étape est réalisée par les surrénales fœtales et maternelles. Il existe donc pour la synthèse des oestrogènes une parfaite coopérativité avec le fœtus, d’où le concept classique d’unité fœtoplacentaire. Les fonctions hormonales trophoblastiques évoluent qualitativement et quantitativement, d’un rôle paracrine au premier trimestre de la grossesse vers plus tardivement un rôle endocrine impliqué dans la placentation et la quiescence utérine.

Hormones Stéroïdiennes

Le placenta sécrète des hormones stéroïdiennes, notamment la progestérone (hormone indispensable à la grossesse maintenant la quiescence utérine) et les œstrogènes, en quantité beaucoup plus importante que chez les autres mammifères.

Hormone Chorionique Gonadotrope (hCG)

L’hCG est l’hormone essentielle de la grossesse. Elle est probablement l’une des toutes premières molécules complexes synthétisées par l’embryon. Elle est secrétée par le syncytiotrophoblaste dès le 7ème jour après la fécondation au moment de l’implantation. Les concentrations d’hCG maternelle augmentent progressivement.

Rôle et Structure : L’hCG est le premier message hormonal produit par le placenta vers l’organisme maternel. Elle est détectable dans le sang maternel, deux jours après l’implantation et se comporte comme un super agoniste de la LH stimulant la sécrétion de progestérone par le corps jaune. Elle maintient la production de la progestérone jusqu’à ce que le placenta en produise lui-même. Spécifique à l’espèce humaine, l’hCG est une glycoprotéine complexe composée de deux sous-unités fortement glycosylées. La sous-unité α est identique aux hormones gonadotrophines hypophysaires (FSH, LH, TSH). Elle est codée par un gène unique (CGA) et contient deux sites de N-glycosylation. En revanche, les sous-unités β sont distinctes pour chacune des hormones et confèrent la spécificité biologique en se liant à leur récepteur respectif bien que LH et hCG reconnaissent le même récepteur (LH/CG-R). La sous-unité β de l’hCG est codée par un cluster de gènes (CGB) et contient deux sites de N-glycosylation et quatre sites de O-glycosylation.
Concentration et Glycosylation : Les concentrations d’hCG maternelle augmentent progressivement, augmentent très rapidement jusqu’à 8-10 semaines de gestation, avec un temps de doublement d’environ 31 heures, passent par un pic maximal vers la 10ème semaine puis diminuent très nettement au 3ème mois pour rester pratiquement stationnaires jusqu’à l’accouchement. La glycosylation de l’hCG, dépend du stade de la grossesse, de sa source de production et de la pathologie.
Fonctions : En début de grossesse, ses concentrations élevées (super-agoniste de la LH) permettent le maintien du corps jaune, qui de corps jaune cyclique devient corps jaune gravidique. Il assure le maintien de la sécrétion de progestérone ovarienne durant les 6 premières semaines de la grossesse. Outre son rôle endocrine, l’hCG joue un rôle autocrine et paracrine. Il favorise la formation du ST et stimule l’angiogenèse par l’intermédiaire du LH/CG-R mais n’a aucun effet sur l’invasion trophoblastique in vitro.

Hormone Chorionique Somato-Mammotrope (HCS)

Elle est encore appelée hormone chorionique somatotrophique et mammotrophique humaine (HCS). L’augmentation de sa sécrétion au cours de la grossesse suit l’évolution de la masse placentaire.

Structure : Elle est constituée d’une simple chaîne polypeptidique non glycosylée et présente une structure voisine de l’hormone de croissance hypophysaire.
Rôle Physiologique : Son rôle physiologique reste mal élucidé. Elle aurait notamment un rôle d’antagoniste de l’insuline sur le métabolisme maternel favorisant ainsi l’apport de nutriments au fœtus.

Hormone de Croissance Placentaire (GH)

En début de grossesse, la GH circulante chez la mère est d’origine hypophysaire. Après la première moitié de la grossesse, l’hormone placentaire remplace progressivement la GH hypophysaire qui devient indétectable. Son rôle reste aussi mal connu.

Facteur de Croissance Placentaire (PlGF)

Glycoprotéine homodimérique de 32 kDa, facteur de croissance polypeptidique synthétisé principalement par le placenta pendant la grossesse, mais aussi par le cœur, le muscle squelettique, le poumon, le tissu adipeux et les plaquettes. Il contribue au développement et au maintien de la vascularisation de nombreux tissus et favorise la migration, la prolifération et la survie cellulaires. Sa concentration plasmatique augmente progressivement jusqu’à la 30ème semaine de grossesse. Une diminution de PlGF est observée au cours du syndrome de pré-éclampsie.

Fonctions Paracrines du Placenta

Au premier trimestre de la grossesse, les hormones peptidiques sont sécrétées en grande quantité par le trophoblaste invasif et assurent par des mécanismes autocrines et paracrines la qualité de la placentation. Un dialogue paracrine complexe entre les cellules placentaires et endométriales s’établit au cours des premières étapes de l’implantation. Ainsi à titre d’exemple, le trophoblaste invasif sécrète une forme particulière d’hCG, hyperglycosylée, impliquée dans l’invasion trophoblastique et possiblement dans le remaniement vasculaire. Au premier trimestre de la grossesse, la GH placentaire est produite essentiellement par le trophoblaste invasif et stimule par un mécanisme autocrine l’invasion trophoblastique et assure la qualité de la placentation (invasion trophoblastique majeure et remaniement artériel).

Adiponectine et Interface Fœto-Maternelle

L’adiponectine est une adipokine produite majoritairement par le tissu adipeux. Elle contrôle le métabolisme glucido-lipidique et joue le rôle d’hormone insulino-sensibilisatrice. Dans de nombreux tissus, l’adiponectine exerce des effets anti-prolifératifs, pro-invasifs et pro-différenciants. L’adiponectine et ses récepteurs ADIPOR1 et ADIPOR2 sont présents à l’interface fœto-maternelle. Le placenta et l’endomètre sont donc des tissus cibles de l’adiponectine.

Effets de l'Adiponectine : L’adiponectine exerce des effets anti-différenciants et anti-invasifs dans les cellules stromales endométriales. Elle favorise la production de glycogène dans les cellules déciduales et inversement, l’adiponectine semble limiter l’entrée du glycogène dans les cellules placentaires. L’adiponectine diminue l’expression des transporteurs de nutriments et exerce une action pro-apoptotique dans le trophoblaste villeux.

Rôle des Séquences Rétrovirales

Au cours de l’évolution, le génome humain a inséré de nombreuses séquences rétrovirales qui représentent environ 8 à 10 % de celui-ci. De façon tout à fait particulière un grand nombre de ces séquences sont exprimées préférentiellement au niveau placentaire. Elles sont insérées en amont de certains gènes et impliquées dans la régulation de leur expression. Ainsi le retrovirus FRD (codant pour sa glycoprotéine d’enveloppe, syncytine 2) a intégré le génome des primates il y a plus de quarante millions d’années (avant la séparation des singes du nouveau monde et de l’ancien monde) tandis que le rétrovirus HERV-W (codant pour la syncytine 2) a été inséré il y a environ vingt-cinq millions d’années. Ces protéines d’enveloppe rétrovirale semblent impliquées dans la morphogénèse placentaire et jouent un rôle direct dans la fusion cellulaire, étape limitante de la formation et de la régénération du syncytiotrophoblaste.

Facteurs Environnementaux et le Placenta

L’environnement en oxygène et des protéines d’enveloppe rétrovirale, spécifiquement exprimées dans le trophoblaste, semblent jouer un rôle fondamental dans sa différenciation morphologique et fonctionnelle. La pression partielle d’oxygène dans l’utérus au moment de l’implantation est faible dans de nombreuses espèces animales, aux alentours de 15 à 18 mm de mercure dans l’espèce humaine. De telles conditions favorisent le développement embryonnaire préimplantatoire et minimisent la production de radicaux libres dérivés de l’oxygène hautement tératogènes.

Pathologies Placentaires

Les pathologies placentaires, telles que la prééclampsie et le retard de croissance intra-utérin, sont liées aux fluctuations de l’oxygénation et à un défaut de placentation.

Prééclampsie

La prééclampsie est une entité clinique définie par l’association d’une hypertension artérielle et d’une protéinurie significative à partir de la 20e semaine d’aménorrhée (SA). Les données expérimentales récentes orientent vers un schéma physiopathologique incluant plusieurs étapes successives :

Un défaut initial de placentation, caractérisé par un défaut d’invasion trophoblastique et de remodelage des artères spiralées utérines induisant une diminution de l’afflux sanguin maternel vers le placenta.
Un terrain maternel prédisposé incluant des facteurs génétiques et environnementaux modulés par les adaptations métaboliques à la grossesse.
Un stress oxydant secondaire aux fluctuations des concentrations en oxygène induisant un dysfonctionnement généralisé du syncytiotrophoblaste placentaire et la libération de fragments syncytiaux apoptotiques dans la circulation maternelle.

Trisomie 21

Une anomalie de la cinétique d’expression des syncytines lors de la formation du syncytiotrophoblaste est observée dans cette aneuploïdie. Bien qu’en pratique clinique quotidienne le dépistage de la T21 fœtale repose en partie sur des marqueurs sériques maternels d’origine placentaire, telle l’hCG (human chorionic gonadotropin) élevée, peu d’études ont été menées sur le développement placentaire dans cette aneuploïdie.

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Le Placenta : Un Acteur Clé aux Fonctions Endocrines et Paracrines