Le cycle œstral aux niveaux central et périphérique

Le cycle œstral aux niveaux central et périphérique

Le cycle œstral au niveau périphérique

Le niveau périphérique du cycle œstral correspond aux ovaires (principalement étudiés dans cette thèse), à l’utérus et au vagin. Les descriptions anatomiques, histologiques et physiologiques qui suivent sont essentiellement réalisées chez la souris sexuellement mature, en lien avec la partie expérimentale. Pour comparaison avec l’appareil reproducteur de la femme, le lecteur pourra se référer à Rendi et al. (2012).D’un point de vue anatomique, les ovaires de souris sont des structures paires sphériques situées dans la cavité péritonéale, au pôle caudal des reins. Ils sont attachés à la paroi lombaire par le ligament suspenseur de l’ovaire et sont recouverts de tissu graisseux . A la maturité sexuelle, la surface lisse des ovaires devient nodulaire du fait du développement cyclique des follicules et des corps jaunes. Les ovaires et leur oviducte sont séparés de la cavité abdominale par la bourse ovarique (repli péritonéal transparent) à l’exception d’une petite ouverture communicante (le hile) dans laquelle les vaisseaux et les nerfs pénètrent dans la médullaire de l’ovaire. Ces éléments peuvent être observés d’un point de vue histologique global de l’ovaire dans sa bourse ovarique .. L’ovaire est constitué d’une région centrale mal délimitée (la médullaire), et d’une région périphérique (le cortex) qui est recouverte par l’épithélium germinatif. La médullaire contient des vaisseaux lymphatiques, des nerfs et de nombreux vaisseaux sanguins tandis que le cortex comporte des follicules primordiaux, des follicules en maturation et des corps jaunes séparés par un stroma conjonctif plus compact et des amas de cellules glandulaires interstitielles.

Cycle ovarien

Au sein de l’ovaire, le follicule contenant un oocyte représente l’unité fonctionnelle et le lieu de production des œstrogènes. Sous l’influence de facteurs endocrines, paracrines et autocrines, les follicules passent par différents stades morphologiques décrivant le cycle ovarien. La phase folliculaire correspond au développement des follicules. La phase lutéale (ou phase progestative) succède à l’ovulation. Ainsi l’ovaire assure une double fonction : gamétogenèse par la croissance, la maturation et la libération de l’oocyte fécondable, et stéroïdogenèse par la synthèse de progestérone et d’œstrogènes. Les mécanismes qui soustendent ces deux fonctions ovariennes sont complexes (Monniaux et al. 2013).
Une vue histologique détaillée de l’ovaire permet de visualiser les différents follicules (follicule primordial, follicule primaire, follicule secondaire, follicule tertiaire, et follicule préovulatoire), un corps jaune, et le stroma ovarien (Figure 5). Les follicules primordiaux sont constitués d’un oocyte de petite taille entouré de cellules pavimenteuses. Le nombre de follicules primordiaux présents à la naissance (environ 8000) décline drastiquement (pour tomber à 2500 sept jours après la naissance chez la souris C57BL/6) (Kerr et al. 2006). Vers 4 semaines d’âge, quand la souris devient sexuellement mature (premières ovulations), plusieurs follicules primordiaux évoluent en plus grands follicules à chaque cycle œstral. Les cellules pavimenteuses (cellules dites de la pré-granulosa) entourant l’oocyte du follicule primordial deviennent peu à peu cuboïdales et forment une unique couche constituant un follicule primaire. Quand les cellules de la pré-granulosa forment deux ou plusieurs couches, cette structure pleine est classifiée en follicule secondaire (pré-antral). Durant cette phase préantrale, l’oocyte grossit, les cellules de la granulosa se multiplient, la thèque commence à se former à partir des cellules du stroma ovarien et s’arrange en couches concentriques vascularisées sur la surface externe du follicule. De façon concomitante, une matrice extracellulaire glycoprotéique vient se déposer entre l’oocyte et les couches de cellules de la granulosa : c’est la zone pellucide, apparaissant plus éosinophile que l’oocyte en coloration HE.Puis le follicule évolue en une structure cavitaire (antrale) contenant le liquide folliculaire, caractérisant le follicule tertiaire. Durant cette phase antrale, la croissance du follicule est assurée par la prolifération intense des cellules de la granulosa et de la thèque. Puis la taille du follicule augmente rapidement, essentiellement en raison de l’accumulation du liquide folliculaire, notamment par coalescence des multiples espaces remplis de liquide folliculaire. La thèque du follicule tertiaire est divisée en deux zones : une thèque externe et une thèque interne. Les cellules de la thèque externe sont fusiformes et se confondent avec le stroma ovarien adjacent ; ces cellules n’ont pas de fonction endocrine. La thèque interne est constituée de cellules polygonales contenant de nombreuses gouttelettes lipidiques cytoplasmiques et possédant les organelles caractéristiques des cellules productrices de stéroïdes. Les cellules de la thèque interne constituent le site principal de synthèse et de sécrétion d’androstènedione et, dans une moindre proportion, de testostérone. Ces deux androgènes sont utilisés comme substrat pour la synthèse d’E2 dans les cellules de la granulosa. Cette synthèse d’œstrogènes en réponse aux taux de LH et de FSH (augmentant juste après la phase de diœstrus) se produit dans les follicules en croissance et implique les cellules de la thèque et de la granulosa (Encadré 1).

La croissance folliculaire se termine quelques heures avant l’ovulation par la formation d’un ou de plusieurs follicules pré-ovulatoires (un chez la femme, espèce mono-ovulante ; plusieurs chez la souris : espèce poly-ovulante). On identifie le follicule pré-ovulatoire (de De Graaf)) par le cumulus oophorus qui est un amas de cellules de la granulosa faisant protrusion dans l’espace unique antral et qui entoure l’oocyte. La couche la plus interne de ce cumulus, en contact avec la zone pellucide est appelée la corona radiata. La granulosa qui tapisse les parois du follicule est reliée au cumulus par un fin pédoncule. Sous l’effet du pic de LH au moment de l’œstrus, une série de réactions enzymatiques conduit à la rupture folliculaire et à l’expulsion du cumulus avec l’oocyte qu’il contient, et qui sera capté par l’oviducte.
Les cellules murales de la granulosa et de la thèque transforment ensuite le follicule ovulant en corps jaune (corpus luteum) ce qui correspond au début de la phase lutéale, et globalement aux phases de métœstrus et diœstrus du cycle œstral. Dans un premier temps, le follicule rompu se cicatrice et se vascularise au niveau des cellules de la granulosa, et la membrane basale séparant la granulosa de la thèque interne dégénère. Les cellules de la thèque et de la granulosa s’hypertrophient et s’hyperplasient pour devenir respectivement des grandes et petites cellules lutéales. Les cellules lutéales sont enrichies en lipides et sécrètent de la progestérone.

Ce processus de lutéinisation est notamment sous le contrôle de la LH, hormone lutéotrophe majeure. La sécrétion de progestérone stimule la croissance des cellules de l’endomètre favorisant la nidation. Si la fécondation a lieu, cette sécrétion est inhibée et le corps jaune persiste et devient un corps jaune de gestation. Si l’oocyte n’a pas été fécondé, l’utérus sécrète des prostaglandines qui déclenchent la lutéolyse, c’est-à-dire la dégénérescence du corps jaune. Les corps jaunes en régression diminuent en taille, sont progressivement parcourus par du tissu fibreux et les cellules lutéales en dégénérescence peuvent contenir des pigments de dégradation intracytoplasmiques jaune-brun (lipofuscine).

Table des matières

Table des matières

Introduction
PARTIE I: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
1 Le cycle œstral aux niveaux central et périphérique
1.1 La régulation centrale du cycle œstral : l’axe hypothalamo-hypophysaire
1.2 Le cycle œstral au niveau périphérique
1.2.1 Cycle ovarien
1.2.2 Cycles utérin et vaginal : intérêt pour le suivi du cycle œstral
2 Structure et mécanismes d’action du ERα
2.1 Organisations génique et protéique du ERα
2.2 Mécanismes d’action nucléaire du ERα
2.2.1 Activation de la transcription ligand-dépendante et ERE-dépendante (voie génomique classique)
2.2.2 Activation de la transcription ligand-dépendante et ERE-indépendante (voie génomique non classique)
2.2.3 Activation ligand-indépendante (autre voie génomique non classique)
2.3 Mécanismes d’action membranaire du ERα
3 Modèles murins et stratégies pharmacologiques: apports sur la compréhension des effets nucléaires et membranaires du ERα
3.1 Les outils pharmacologiques
3.2 Les modèles murins transgéniques
3.2.1 Préliminaires sur les remaniements ciblés du génome
3.2.2 Des modèles déficients pour la totalité du récepteur ERα
3.2.3 Des modèles mutés au niveau du domaine de liaison à l’ADN du ERα
3.2.4 Un modèle muté au niveau du domaine de liaison au ligand du ERα
3.2.5 Des modèles mutés au niveau de la région de transactivation AF1 ou AF2 du ERα
3.2.6 Un modèle muté pour une surexpression du domaine de liaison au ligand du ERα
PARTIE II : ETUDE EXPERIMENTALE
1 Introduction
2 Matériel et méthodes
2.1 Animaux et génotypes
2.2 Fécondité des souris femelles ERα-C451A
2.3 Étude du cycle œstral
2.4 Histologie, morphométrie et immunohistochimie de l’ovaire
2.4.1 Histologie
2.4.2 Immunohistochimie
2.4.3 Morphométrie
2.5 Dosages hormonaux
2.6 Analyses statistiques
3 Résultats
3.1 Reproduction et cyclicité sexuelle : les souris ERα-C451A sont infécondes et présentent une anomalie du cycle œstral à l’âge adulte, différente des mutants ERαAF2° et ERα-/-
3.2 Histopathologie et morphométrie de l’ovaire : les souris ERα-C451A présentent une altération de la folliculogénèse, plus tard que les souris ERα-/-
3.3 Régulation de la fonction ovarienne : les souris ERα-C451A présentent une altération partielle du rétrocontrôle négatif des œstrogènes
4 Discussion générale et perspectives
4.1 A propos de l’acyclicité œstrale
4.2 A propos du défaut de folliculogénèse
4.3 A propos du dérèglement de la fonction ovarienne
4.4 Implications cliniques
Conclusion
Références bibliographiques
Annexes

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