Formation et développement du placenta

Le placenta est l'organe de respiration, de nutrition et d'excrétion du fœtus. Il produit des hormones qui assurent le fonctionnement normal de la mère et protègent le fœtus des agressions immunologiques maternelles, prévenant son rejet, notamment en empêchant le passage des immunoglobulines maternelles de classe G (IgG).

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Développement du placenta

Après l'implantation, le trophoblaste commence à croître rapidement. La complétude et la profondeur de l'implantation dépendent de sa capacité lytique et invasive. De plus, dès ces stades de la grossesse, le trophoblaste commence à sécréter de l'hCG, de la protéine PP1 et des facteurs de croissance. Deux types de cellules sont isolés du trophoblaste primaire: le cytotrophoblaste (couche interne) et le syncytiotrophoblaste (couche externe sous forme de symplaste). Cette couche est appelée « forme primitive » ou « forme prévilleuse ». Selon certains chercheurs, la spécialisation fonctionnelle de ces cellules est déjà révélée dès la période prévilleuse. Si le syncytiotrophoblaste se caractérise par une invasion profonde de l'endomètre avec atteinte de la paroi des capillaires maternels et des sinusoïdes veineux, le cytotrophoblaste primitif se caractérise par une activité protéolytique avec formation de cavités dans l'endomètre, où pénètrent les érythrocytes maternels issus des capillaires détruits.

Ainsi, durant cette période, de nombreuses cavités remplies d'érythrocytes maternels et de sécrétions des glandes utérines détruites apparaissent autour du blastocyste enfoncé – ce qui correspond au stade prévilleux ou lacunaire du développement placentaire précoce. À ce stade, une restructuration active des cellules endodermiques se produit et la formation de l'embryon proprement dit et des formations extra-embryonnaires, ainsi que celle des vésicules amniotiques et vitellines, débute. La prolifération des cellules cytotrophoblastiques primitives forme des colonnes cellulaires ou villosités primaires recouvertes d'une couche de syncytiotrophoblaste. L'apparition des villosités primaires coïncide avec la première absence de menstruation.

Aux 12e-13e jours de développement, les villosités primaires commencent à se transformer en villosités secondaires. À la 3e semaine de développement, le processus de vascularisation des villosités débute, entraînant la transformation des villosités secondaires en villosités tertiaires. Les villosités sont recouvertes d'une couche continue de syncytiotrophoblaste et contiennent des cellules mésenchymateuses et des capillaires dans le stroma. Ce processus s'effectue sur toute la circonférence du sac embryonnaire (chorion annulaire, selon les données échographiques), mais plus particulièrement là où les villosités entrent en contact avec le site d'implantation. À ce stade, la couche d'organes provisoires entraîne le gonflement de l'ensemble du sac embryonnaire dans la lumière utérine. Ainsi, vers la fin du 1er mois de grossesse, la circulation sanguine embryonnaire est établie, ce qui coïncide avec le début du rythme cardiaque embryonnaire. Des changements importants se produisent dans l'embryon, les rudiments du système nerveux central apparaissent, la circulation sanguine commence - un seul système hémodynamique s'est formé, dont la formation est achevée à la 5e semaine de grossesse.

Entre la 5e et la 6e semaine de grossesse, le placenta se forme de manière extrêmement intensive, car il est nécessaire d'assurer la croissance et le développement de l'embryon. Pour cela, il est essentiel de créer le placenta. Par conséquent, durant cette période, le développement du placenta est plus rapide que celui de l'embryon. À ce moment, le syncytiotrophoblaste en développement atteint les artères spiralées du myomètre. L'établissement d'un flux sanguin utéroplacentaire et placentaire-embryonnaire constitue la base hémodynamique d'une embryogenèse intensive.

Le développement ultérieur du placenta est déterminé par la formation de l'espace intervilleux. Le cytotrophoblaste syncytiotrophoblaste proliférant tapisse les artères spiralées, qui se transforment en artères utéroplacentaires typiques. La transition vers la circulation placentaire se produit entre la 7e et la 10e semaine de grossesse et s'achève entre la 14e et la 16e semaine.

Ainsi, le premier trimestre de la grossesse est une période de différenciation active du trophoblaste, de formation et de vascularisation du chorion, de formation du placenta et de connexion de l'embryon avec l'organisme maternel.

Le placenta est complètement formé au 70e jour suivant l'ovulation. En fin de grossesse, sa masse représente V du poids corporel de l'enfant. Le débit sanguin dans le placenta est d'environ 600 ml/min. Pendant la grossesse, le placenta vieillit, ce qui s'accompagne d'un dépôt de calcium dans les villosités et de fibrine à leur surface. Ce dépôt excessif de fibrine peut être observé en cas de diabète sucré et de conflit Rhésus, ce qui aggrave la nutrition du fœtus.

Le placenta est un organe provisoire du fœtus. Aux premiers stades de son développement, ses tissus se différencient plus rapidement que ceux de l'embryon. Ce développement asynchrone doit être considéré comme un processus opportun. En effet, le placenta doit assurer la séparation des flux sanguins maternel et fœtal, créer une immunité immunologique, assurer la synthèse des stéroïdes et répondre aux autres besoins métaboliques du fœtus en développement; le déroulement ultérieur de la grossesse dépend de la fiabilité de cette étape. Si l'invasion trophoblastique est insuffisante lors de la formation du placenta, un placenta incomplet se formera: une fausse couche ou un retard de développement fœtal surviendra; une construction placentaire incomplète entraînera une toxicose de la seconde moitié de la grossesse; une invasion trop profonde peut entraîner un placenta accreta, etc. La période de placentation et d'organogenèse est la plus importante du déroulement de la grossesse. Leur exactitude et leur fiabilité sont assurées par un ensemble de changements dans l'organisme de la mère.

À la fin des troisième et quatrième mois de grossesse, parallèlement à la croissance intensive des villosités dans la zone d'implantation, la dégénérescence des villosités externes commence. Privées d'une nutrition adéquate, elles sont soumises à la pression du sac fœtal en croissance, perdent leur épithélium et se sclérotiques, étape de la formation d'un chorion lisse. Une caractéristique morphologique de la formation du placenta durant cette période est l'apparition d'un cytotrophoblaste villeux foncé. Les cellules cytotrophoblastiques foncées présentent une activité fonctionnelle élevée. Une autre caractéristique structurelle du stroma des villosités est le rapprochement des capillaires de la couverture épithéliale, ce qui permet une accélération du métabolisme grâce à une réduction de la distance épithélio-capillaire. À la 16e semaine de grossesse, la masse du placenta et celle du fœtus s'équilibrent. Par la suite, le fœtus dépasse rapidement la masse du placenta, et cette tendance se maintient jusqu'à la fin de la grossesse.

Au 5e mois de grossesse, la deuxième vague d'invasion cytotrophoblastique se produit, ce qui entraîne une expansion de la lumière des artères spirales et une augmentation du volume du flux sanguin utéroplacentaire.

À 6-7 mois de gestation, un développement supplémentaire vers un type plus différencié se produit, une activité synthétique élevée du syncytiotrophoblaste et des fibroblastes dans le stroma des cellules autour des capillaires des villosités est maintenue.

Au cours du troisième trimestre de la grossesse, le placenta n'augmente pas significativement de masse; il subit des changements structurels complexes qui lui permettent de répondre aux besoins croissants du fœtus et à son augmentation significative de masse.

L'augmentation la plus importante de la masse placentaire est observée au 8e mois de grossesse. On observe une complication structurelle de tous les composants placentaires, une ramification importante des villosités avec formation de catylédons.

Au 9e mois de grossesse, on observe un ralentissement de la croissance de la masse placentaire, qui s'accentue encore entre 37 et 40 semaines. On observe une structure lobulaire marquée, avec un flux sanguin intervilleux très puissant.

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Hormones protéiques du placenta, de la caduque et des membranes fœtales

Pendant la grossesse, le placenta produit des hormones protéiques majeures, chacune correspondant à une hormone hypophysaire ou hypothalamique spécifique et possédant des propriétés biologiques et immunologiques similaires.

Les hormones protéiques de la grossesse

Hormones protéiques produites par le placenta

Hormones de type hypothalamique

• hormone de libération des gonadotrophines
• hormone de libération de la corticotropine
• hormone de libération de la thyrotropine
• somatostatine

Hormones de type hypophysaire

• gonadotrophine chorionique humaine
• lactogène placentaire
• corticotropine chorionique humaine
• hormone adrénocorticotrope

Facteurs de croissance

• facteur de croissance analogue à l'insuline 1 (IGF-1)
• facteur de croissance épidermique (EGF)
• facteur de croissance dérivé des plaquettes (PGF)
• facteur de croissance des fibroblastes (FGF)
• facteur de croissance transformant P (TGFP)
• inhibine
• activine

Cytokines

• interleukine-1 (IL-1)
• interleukine-6 (IL-6)
• facteur de stimulation des colonies 1 (CSF1)

Protéines spécifiques à la grossesse

• bêta1-glycoprotéine (SP1)
• protéine basique des éosinophiles pMBP
• protéines solubles PP1-20
• protéines et enzymes de liaison membranaire

Hormones protéiques produites par la mère

Protéines déciduales

• prolactine
• relaxine
• protéine de liaison au facteur de croissance analogue à l'insuline 1 (IGFBP-1)
• interleukine 1
• facteur de stimulation des colonies 1 (CSF-1)
• protéine endométriale associée à la progestérone

Les trois hormones hypophysaires correspondent à la gonadotrophine chorionique humaine (hCG), à la somatomammotropine chorionique humaine (HS), à la thyrotropine chorionique humaine (HT) et à la corticotropine placentaire (PCT). Le placenta produit des peptides similaires à l'ACTH, ainsi que des hormones de libération (hormone de libération des gonadotrophines [GnRH], hormone de libération de la corticotropine [CRH], hormone de libération de la thyrotropine [TRH] et somatostatine) similaires à celles de l'hypothalamus. On pense que cette fonction importante du placenta est contrôlée par l'hCG et de nombreux facteurs de croissance.

La gonadotrophine chorionique humaine (CHG) est une hormone de grossesse, une glycoprotéine dont l'action est similaire à celle de la LH. Comme toutes les glycoprotéines, elle est constituée de deux chaînes, alpha et bêta. La sous-unité alpha est presque identique à toutes les glycoprotéines, tandis que la sous-unité bêta est unique à chaque hormone. La CHG est produite par le syncytiotrophoblaste. Le gène responsable de la synthèse de la sous-unité alpha est situé sur le chromosome 6; celui de la sous-unité bêta de la LH est également présent sur le chromosome 19, tandis que celui de la sous-unité bêta de l'hCG est présent sur le chromosome 19, avec six gènes. Ceci explique peut-être le caractère unique de la sous-unité bêta de l'hCG, dont la durée de vie est d'environ 24 heures, contre seulement 2 heures pour la bêta-LH.

La gonadotrophine chorionique humaine résulte de l'interaction de stéroïdes sexuels, de cytokines, de l'hormone de libération, de facteurs de croissance, d'inhibine et d'activine. Elle apparaît le 8e jour après l'ovulation, un jour après l'implantation. Elle a de nombreuses fonctions: elle soutient le développement et le fonctionnement du corps jaune pendant la grossesse jusqu'à 7 semaines, participe à la production de stéroïdes chez le fœtus, de DHEAS dans la zone fœtale des glandes surrénales et de testostérone par les testicules du fœtus mâle, participant ainsi à la formation du sexe du fœtus. L'expression du gène de la gonadotrophine chorionique humaine a été détectée dans les tissus fœtaux: reins et glandes surrénales, ce qui indique son implication dans le développement de ces organes. On pense qu'il possède des propriétés immunosuppressives et qu'il est l'un des principaux composants des « propriétés bloquantes du sérum », empêchant le rejet du fœtus étranger au système immunitaire de la mère. Les récepteurs de la gonadotrophine chorionique humaine (GCHH) sont présents dans le myomètre et les vaisseaux myométriaux, ce qui suggère qu'ils jouent un rôle dans la régulation utérine et la vasodilatation. De plus, ils sont exprimés dans la glande thyroïde, expliquant l'activité thyroïdienne stimulante de la GCHH.

Le taux maximal de gonadotrophine chorionique humaine (100 000 UI/l) est observé entre 8 et 10 semaines de grossesse, puis diminue progressivement pour atteindre 10 000 à 20 000 UI/l à 16 semaines et se stabiliser jusqu'à 34 semaines de grossesse. À 34 semaines, de nombreux patients constatent un second pic de gonadotrophine chorionique humaine, dont la signification reste incertaine.

Le lactogène placentaire (parfois appelé somato-mammotropine chorionique) présente des similitudes biologiques et immunologiques avec l'hormone de croissance, synthétisée par le syncytiotrophoblaste. La synthèse de cette hormone débute dès l'implantation et son taux augmente parallèlement à la masse du placenta, atteignant son maximum à 32 semaines de grossesse. La production quotidienne de cette hormone en fin de grossesse est supérieure à 1 g.

Selon Kaplan S. (1974), le lactogène placentaire est la principale hormone métabolique fournissant au fœtus un substrat nutritif, dont les besoins augmentent avec la grossesse. Le lactogène placentaire est un antagoniste de l'insuline. Les corps cétoniques sont une source importante d'énergie pour le fœtus. L'augmentation de la cétogenèse résulte d'une diminution de l'efficacité de l'insuline sous l'influence du lactogène placentaire. De ce fait, l'utilisation du glucose par la mère diminue, assurant ainsi un apport constant de glucose au fœtus. De plus, un taux élevé d'insuline associé au lactogène placentaire assure une synthèse protéique accrue et stimule la production d'IGF-I. Le lactogène placentaire est présent en faible quantité dans le sang du fœtus (1 à 2 % de sa quantité chez la mère), mais on ne peut exclure qu'il affecte directement le métabolisme du fœtus.

L'hormone de croissance chorionique humaine (ou hormone de croissance) est produite par le syncytiotrophoblaste. Elle est dosée uniquement dans le sang maternel au deuxième trimestre et son taux augmente jusqu'à 36 semaines. On pense que, comme le lactogène placentaire, elle participe à la régulation des taux d'IGFI. Son action biologique est similaire à celle du lactogène placentaire.

Le placenta produit un grand nombre d'hormones peptidiques très similaires à celles de l'hypophyse et de l'hypothalamus: la thyrotropine chorionique humaine, l'adrénocorticotropine chorionique humaine et la gonadolibérine. Le rôle de ces facteurs placentaires n'est pas encore totalement élucidé; ils peuvent agir de manière paracrine, exerçant le même effet que leurs analogues hypothalamiques et hypophysaires.

Ces dernières années, la littérature s'est beaucoup intéressée à l'hormone de libération de la corticotropine (CRH) placentaire. Pendant la grossesse, sa concentration plasmatique augmente jusqu'à l'accouchement. La CRH plasmatique est liée à la protéine de liaison à la CRH, dont le taux reste constant jusqu'aux dernières semaines de grossesse. Ensuite, son taux diminue fortement et, parallèlement, la CRH augmente significativement. Son rôle physiologique n'est pas entièrement élucidé, mais chez le fœtus, la CRH stimule le taux d'ACTH et, par son intermédiaire, contribue à la stéroïdogenèse. On suppose que la CRH joue un rôle dans le déclenchement du travail. Des récepteurs à la CRH sont présents dans le myomètre, mais selon son mécanisme d'action, la CRH devrait provoquer non pas des contractions, mais une relaxation du myomètre, car la CRH augmente l'AMPc (adénosine monophosphate cyclique intracellulaire). On pense que l'isoforme des récepteurs CRH ou le phénotype de la protéine de liaison change dans le myomètre, ce qui, par la stimulation de la phospholipase, peut augmenter le niveau de calcium intracellulaire et ainsi provoquer une activité contractile du myomètre.

Outre les hormones protéiques, le placenta produit un grand nombre de facteurs de croissance et de cytokines. Ces substances sont nécessaires à la croissance et au développement du fœtus, ainsi qu'à la relation immunitaire entre la mère et le fœtus, assurant ainsi le maintien de la grossesse.

L'interleukine-1 bêta est produite dans la caduque, tout comme le facteur de stimulation des colonies 1 (CSF-1) et le placenta. Ces facteurs participent à l'hématopoïèse fœtale. L'interleukine-6, le facteur de nécrose tumorale (TNF) et l'interleukine-1 bêta sont produits dans le placenta. L'interleukine-6 et le TNF stimulent la production de gonadotrophine chorionique, tandis que les facteurs de croissance analogues à l'insuline (IGF-I et IGF-II) participent au développement de la grossesse. L'étude du rôle des facteurs de croissance et des cytokines ouvre une nouvelle ère dans l'étude des relations endocriniennes et immunitaires pendant la grossesse. Une protéine essentielle à la grossesse est la protéine de liaison au facteur de croissance analogue à l'insuline (IGFBP-1 bêta). L'IGF-1 est produit par le placenta et régule le transfert de substrats nutritifs vers le fœtus, assurant ainsi sa croissance et son développement. L'IGFBP-1 est produite dans la caduque et, en se liant à l'IGF-1, inhibe le développement et la croissance fœtaux. Le poids et le développement fœtaux sont directement corrélés à l'IGF-1 et inversement corrélés à l'IGFBP-1.

Le facteur de croissance épidermique (EGF) est synthétisé dans le trophoblaste et participe à la différenciation du cytotrophoblaste en syncytiotrophoblaste. D'autres facteurs de croissance sécrétés dans le placenta comprennent: le facteur de croissance des nerfs, le facteur de croissance des fibroblastes, le facteur de croissance transformant et le facteur de croissance dérivé des plaquettes. L'inhibine et l'activine sont produites dans le placenta. L'inhibine est déterminée dans le syncytiotrophoblaste et sa synthèse est stimulée par les prostaglandines placentaires E et F2.

L'action de l'inhibine et de l'activine placentaires est similaire à celle des ovariennes. Elles participent à la production de GnRH, d'hCG et de stéroïdes: l'activine stimule leur production, tandis que l'inhibine l'inhibe.

L'activine et l'inhibine placentaires et déciduales apparaissent tôt dans la grossesse et semblent être impliquées dans l'embryogenèse et les réponses immunitaires locales.

Parmi les protéines de grossesse, la plus connue est la SP1 ou bêta1-glycoprotéine ou bêta1-glycoprotéine spécifique du trophoblaste (TSBG), découverte par Yu.S. Tatarinov en 1971. Cette protéine augmente pendant la grossesse comme le lactogène placentaire et reflète l'activité fonctionnelle du trophoblaste.

Protéine basique éosinophile pMBP – son rôle biologique est mal connu, mais par analogie avec les propriétés de cette protéine chez les éosinophiles, on suppose qu'elle a un effet détoxifiant et antimicrobien. Il a été suggéré que cette protéine influence la contractilité de l'utérus.

Les protéines placentaires solubles comprennent un groupe de protéines de poids moléculaire et de compositions biochimiques en acides aminés différents, mais partageant des propriétés communes: elles sont présentes dans le placenta et dans le sang placentaire et fœtal, mais ne sont pas sécrétées dans le sang maternel. Il en existe actuellement 30, dont le rôle principal est d'assurer le transport des substances vers le fœtus. Le rôle biologique de ces protéines fait l'objet d'études approfondies.

Dans le système mère-placenta-fœtus, il est essentiel de garantir les propriétés rhéologiques du sang. Malgré la grande surface de contact et la lenteur du flux sanguin dans l'espace intervilleux, le sang ne se thrombose pas. Un complexe d'agents coagulants et anticoagulants prévient ce phénomène. Français Le rôle principal est joué par le thromboxane (TXA2, sécrété par les plaquettes maternelles - un activateur de la coagulation du sang maternel, ainsi que par les récepteurs de la thrombine sur les membranes apicales du syncytiotrophoblaste, favorisant la conversion du fibrinogène maternel en fibrine. Contrairement aux facteurs de coagulation, il existe un système anticoagulant, comprenant des annexines V à la surface des microvillosités du syncytiotrophoblaste, à la frontière du sang maternel et de l'épithélium des villosités; la prostacycline et certaines prostaglandines (PG12 et PGE2), qui en plus de la vasodilatation ont un effet antiplaquettaire. Un certain nombre d'autres facteurs ayant des propriétés antiplaquettaires ont également été identifiés, et leur rôle reste à étudier.

Types de placentas

Attachement marginal: le cordon ombilical s’attache latéralement au placenta. Attachement vestibulaire (1 %): les vaisseaux ombilicaux traversent les membranes syncytiocapillaires avant de s’attacher au placenta. La rupture de ces vaisseaux (comme dans le cas des vaisseaux du placenta prævia) entraîne une perte sanguine du système circulatoire fœtal. Un placenta accessoire (placenta succenturie) (5 %) est un lobule supplémentaire situé séparément du placenta principal. Si un lobule supplémentaire est retenu dans l’utérus, des saignements ou une septicémie peuvent se développer pendant la période post-partum.

Le placenta membraneux (placenta membranacea) (1/3000) est un sac à paroi fine qui entoure le fœtus et occupe ainsi la majeure partie de la cavité utérine. Situé dans la partie inférieure de l'utérus, ce placenta prédispose aux saignements pendant la période prénatale. Il peut ne pas se décoller pendant le travail. Le placenta accreta est une adhérence anormale de tout ou partie du placenta à la paroi utérine.

Placenta praevia

Le placenta se situe dans la partie inférieure de l'utérus. Le placenta prævia est associé à des pathologies telles qu'un placenta volumineux (par exemple, gémellaire); des anomalies utérines et des fibromes; et des lésions utérines (naissances multiples, chirurgie récente, y compris césarienne). À partir de 18 semaines, l'échographie permet de visualiser les placentas bas; la plupart d'entre eux retrouvent une position normale au début du travail.

Dans le type I, le bord du placenta n'atteint pas l'orifice interne; dans le type II, il l'atteint mais ne le recouvre pas de l'intérieur; dans le type III, l'orifice interne n'est recouvert de l'intérieur par le placenta que lorsque le col est fermé, mais pas lorsqu'il est dilaté. Dans le type IV, l'orifice interne est entièrement recouvert de l'intérieur par le placenta. La manifestation clinique d'une anomalie de localisation placentaire peut être un saignement en période prénatale (antepartum), une distension excessive du placenta, lorsque le segment inférieur distendu est à l'origine du saignement, ou l'incapacité de la tête fœtale à s'insérer (en cas de présentation haute). Les principaux problèmes dans ces cas sont liés au saignement et au mode d'accouchement, car le placenta provoque une obstruction de l'orifice utérin et peut se détacher pendant le travail ou s'accumuler (dans 5 % des cas), en particulier après une césarienne antérieure (plus de 24 % des cas).

Tests pour évaluer la fonction placentaire

Le placenta produit de la progestérone, de la gonadotrophine chorionique humaine et du lactogène placentaire humain; seule cette dernière hormone peut renseigner sur la santé du placenta. Une concentration inférieure à 4 µg/ml après 30 semaines de gestation suggère une altération de la fonction placentaire. La santé du système fœtus-placenta est surveillée par la mesure quotidienne de l'excrétion urinaire d'œstrogènes totaux ou d'œstriol, ou par la détermination de l'œstriol dans le plasma sanguin. La prégnénolone synthétisée par le placenta est ensuite métabolisée par les glandes surrénales et le foie du fœtus, puis à nouveau par le placenta pour la synthèse de l'œstriol. La teneur en œstradiol urinaire et plasmatique sera faible si la mère souffre d'une maladie hépatique grave, d'une cholestase intrahépatique ou prend des antibiotiques; en cas d'insuffisance rénale, le taux d'œstradiol urinaire sera faible et sanguin sera élevé.