Physiologie ovarienne

Les ovaires remplissent une fonction génératrice, c'est-à-dire qu'ils sont le lieu de formation des ovules et des hormones sexuelles, qui ont un large éventail d'effets biologiques.

La taille moyenne est de 3 à 4 cm de longueur, 2 à 2,5 cm de largeur et 1 à 1,5 cm d'épaisseur. La consistance de l'ovaire est dense, l'ovaire droit étant généralement un peu plus lourd que le gauche. Ils sont blanchâtres-rosés, de couleur mate. Dépourvus de péritonéal, les ovaires sont entourés extérieurement d'une couche de cellules cubiques de l'épithélium superficiel, souvent appelé germinal. Sous cette couche se trouve l'enveloppe protéique (t. albuginea), une capsule dense de tissu conjonctif. Sous cette couche se trouve le cortex, principale partie germinative et productrice d'hormones de l'ovaire. Dans ce cortex, parmi le stroma conjonctif, se trouvent les follicules. Leur masse principale est constituée de follicules primordiaux, des ovules entourés d'une couche d'épithélium folliculaire.

La période reproductive de la vie est caractérisée par des changements cycliques dans l'ovaire: maturation des follicules, leur rupture avec la libération d'un ovule mature, ovulation, formation du corps jaune et son involution ultérieure (si la grossesse ne se produit pas).

La fonction hormonale de l’ovaire est un maillon important du système endocrinien du corps féminin, dont dépend le fonctionnement normal des organes reproducteurs et de l’ensemble du corps féminin.

Une caractéristique distinctive du fonctionnement des processus reproductifs est leur rythme. Le contenu principal des cycles sexuels féminins se résume à la modification hormono-dépendante de deux processus qui déterminent les conditions optimales de reproduction: la préparation de l'organisme féminin aux rapports sexuels et à la fécondation de l'ovule, et la garantie du développement de l'ovule fécondé. Le caractère cyclique des processus reproductifs chez la femme est largement déterminé par la différenciation sexuelle de l'hypothalamus selon le type féminin. Leur signification principale réside dans la présence et le fonctionnement actif de deux centres de régulation de la libération des gonadotrophines (cyclique et tonique) chez la femme adulte.

La durée et la nature des cycles chez les femelles des différentes espèces de mammifères varient considérablement et sont déterminées génétiquement. Chez l'humain, le cycle dure le plus souvent 28 jours; il est généralement divisé en deux phases: folliculaire et lutéale.

Durant la phase folliculaire, la croissance et la maturation de la principale unité morphofonctionnelle des ovaires – le follicule, principale source de production d'œstrogènes – ont lieu. Le processus de croissance et de développement des follicules au cours de la première phase du cycle est strictement défini et décrit en détail dans la littérature.

La rupture du follicule et la libération de l'ovule déclenchent le passage à la phase suivante du cycle ovarien: la phase lutéale, ou corps jaune. La cavité du follicule rompu se développe rapidement et comprend des cellules de la granulosa ressemblant à des vacuoles, remplies d'un pigment jaune, la lutéine. Un réseau capillaire abondant et des travées se forment. Les cellules jaunes de la teca interna produisent principalement des progestatifs et quelques œstrogènes. Chez l'homme, la phase corps jaune dure environ 7 jours. La progestérone sécrétée par le corps jaune inactive temporairement le mécanisme de rétroaction positive, et la sécrétion de gonadotrophines est contrôlée uniquement par l'effet négatif du 17 bêta-estradiol. Cela entraîne une diminution du taux de gonadotrophines à des valeurs minimales au milieu de la phase corps jaune.

La régression des corps jaunes est un processus très complexe, influencé par de nombreux facteurs. Les chercheurs s'intéressent principalement aux faibles taux d'hormones hypophysaires et à la sensibilité réduite des cellules lutéales à ces hormones. Un rôle important est accordé au fonctionnement de l'utérus; l'un de ses principaux facteurs humoraux stimulant la lutéolyse sont les prostaglandines.

Le cycle ovarien chez la femme est associé à des modifications de l'utérus, des trompes et d'autres tissus. À la fin de la phase lutéale, la muqueuse utérine est rejetée, accompagnée de saignements. Ce processus est appelé menstruation, et le cycle lui-même est menstruel. Son début est considéré comme le premier jour des saignements. Après 3 à 5 jours, le rejet de l'endomètre cesse, les saignements cessent, et la régénération et la prolifération de nouvelles couches de tissu endométrial commencent: c'est la phase proliférative du cycle menstruel. Dans le cycle le plus courant de 28 jours chez la femme, entre le 16e et le 18e jour, la prolifération de la muqueuse cesse et est remplacée par la phase sécrétoire. Son début coïncide avec le début du fonctionnement du corps jaune, dont l'activité maximale se situe entre le 21e et le 23e jour. Si l'ovule n'est pas fécondé et implanté au 23e-24e jour, le niveau de sécrétion de progestérone diminue progressivement, le corps jaune régresse, l'activité sécrétoire de l'endomètre diminue et le 29e jour à compter du début du cycle précédent de 28 jours, un nouveau cycle commence.

Biosynthèse, sécrétion, régulation, métabolisme et mécanisme d'action des hormones sexuelles féminines. De par leur structure chimique et leur fonction biologique, ces composés ne sont pas homogènes et se divisent en deux groupes: les œstrogènes et les gestagènes (progestatifs). Le principal représentant des premiers est le 17 bêta-estradiol, et la progestérone. Le groupe des œstrogènes comprend également l'estrone et l'estriol. Le groupe hydroxyle du 17 bêta-estradiol est en position bêta, tandis que celui des progestatifs est en position bêta.

Les composés de départ de la biosynthèse des stéroïdes sexuels sont l'acétate et le cholestérol. Les premières étapes de la biosynthèse des œstrogènes sont similaires à celles des androgènes et des corticostéroïdes. Dans la biosynthèse de ces hormones, la prégnénolone, issue du clivage de la chaîne latérale du cholestérol, occupe une place centrale. À partir de la prégnénolone, deux voies de biosynthèse des hormones stéroïdes sont possibles: les voies ∆4 ^et ∆5 ^. La première implique la participation de composés ∆4-3 ^- céto par l'intermédiaire de la progestérone, de la 17α-hydroxyprogestérone et de l'androstènedione. La seconde comprend la formation séquentielle de prégnénolone, de 17β-oxyprégnénolone, de déhydroépiandrostérone, de ∆4 ^- androstènediol et de testostérone. La voie D est considérée comme la principale voie de synthèse des stéroïdes en général. Ces deux voies aboutissent à la biosynthèse de la testostérone. Six systèmes enzymatiques interviennent dans ce processus: clivage de la chaîne latérale du cholestérol; 17a-hydroxylase; ∆ ^5-3 bêta-hydroxystéroïde déshydrogénase avec ∆ ⁵ -∆ ^4- isomérase; C17C20-lyase; 17 bêta-hydroxystéroïde déshydrogénase; ∆ ^5,4- isomérase. Les réactions catalysées par ces enzymes se produisent principalement dans les microsomes, bien que certaines d’entre elles puissent être localisées dans d’autres fractions subcellulaires. La seule différence entre les enzymes microsomales de la stéroïdogenèse ovarienne réside dans leur localisation au sein des sous-fractions microsomales.

L'étape finale et caractéristique de la synthèse des œstrogènes est l'aromatisation des Cig-stéroïdes. L'aromatisation de la testostérone ou de la ∆ ⁴ -androstènedione produit du 17bêta-estradiol et de l'estrone. Cette réaction est catalysée par le complexe enzymatique (aromatase) des microsomes. Il a été démontré que l'étape intermédiaire de l'aromatisation des stéroïdes neutres est l'hydroxylation en position 19. Il s'agit de la réaction limitant la vitesse de l'ensemble du processus d'aromatisation. Pour chacune des trois réactions successives – la formation de la 19-oxyandrostènedione, de la 19-cétoandrostènedione et de l'estrone –, le besoin en NADPH et en oxygène a été établi. L'aromatisation implique trois réactions d'oxydases de type mixte et dépend du cytochrome P-450.

Au cours du cycle menstruel, l'activité sécrétoire des ovaires passe des œstrogènes (phase folliculaire) à la progestérone (phase du corps jaune). Durant la première phase du cycle, les cellules de la granulosa ne sont pas irriguées, présentent une faible activité 17-hydroxylase et C17-C20-lyase, et leur synthèse de stéroïdes est faible. À ce stade, une sécrétion importante d'œstrogènes est assurée par les cellules de la teca interne. Il a été démontré qu'après l'ovulation, les cellules du corps jaune, bien irriguées, commencent à synthétiser des stéroïdes, ce qui, en raison de la faible activité des enzymes indiquées, s'arrête au stade de la progestérone. Il est également possible que la voie de synthèse ∆ ⁵ avec une faible formation de progestérone prédomine dans le follicule, et dans les cellules de la granulosa et dans le corps jaune, une augmentation de la conversion de la prégnénolone le long de la voie ∆ ⁴, c'est-à-dire en progestérone, soit observée. Il convient de souligner que la synthèse des stéroïdes androgènes C19 se produit dans les cellules interstitielles du stroma.

Le placenta est également le lieu de production des œstrogènes chez la femme pendant la grossesse. La biosynthèse de la progestérone et des œstrogènes dans le placenta présente plusieurs particularités, la principale étant que cet organe ne peut synthétiser de novo les hormones stéroïdes. De plus, les dernières données de la littérature indiquent que l'organe producteur de stéroïdes est le complexe placenta-fœtus.

Les hormones gonadotropes sont le facteur déterminant de la régulation de la biosynthèse des œstrogènes et des progestatifs. Sous forme concentrée, elles agissent ainsi: la FSH détermine la croissance des follicules ovariens, et la LH leur activité stéroïdienne; les œstrogènes synthétisés et sécrétés stimulent la croissance du follicule et augmentent sa sensibilité aux gonadotrophines. Dans la seconde moitié de la phase folliculaire, la sécrétion d'œstrogènes par les ovaires augmente, et cette croissance est déterminée par la concentration sanguine de gonadotrophines et les rapports intraovariens des œstrogènes et des androgènes produits. Une fois un certain seuil atteint, les œstrogènes, par un mécanisme de rétroaction positive, contribuent à la poussée ovulatoire de LH. La synthèse de progestérone dans le corps jaune est également contrôlée par l'hormone lutéinisante. L'inhibition de la croissance folliculaire pendant la phase postovulatoire du cycle s'explique probablement par la concentration intraovarienne élevée de progestérone et d'androstènedione. La régression du corps jaune est un moment incontournable du cycle sexuel suivant.

La teneur en œstrogènes et en progestérone dans le sang est déterminée par le stade du cycle sexuel (Fig. 72). Au début du cycle menstruel chez la femme, la concentration d'œstradiol est d'environ 30 pg/ml. Dans la seconde moitié de la phase folliculaire, sa concentration augmente brusquement pour atteindre 400 pg/ml. Après l'ovulation, on observe une baisse du taux d'œstradiol, suivie d'une légère augmentation secondaire au milieu de la phase lutéale. L'augmentation ovulatoire de l'œstrone non conjuguée est en moyenne de 40 pg/ml au début du cycle et de 160 pg/ml au milieu. La concentration plasmatique du troisième œstrogène, l'œstriol, chez la femme non enceinte est faible (10-20 pg/ml) et reflète le métabolisme de l'œstradiol et de l'œstrone plutôt que la sécrétion ovarienne. Leur taux de production au début du cycle est d'environ 100 μg/jour pour chaque stéroïde; Durant la phase lutéale, la production de ces œstrogènes atteint 250 µg/jour. La concentration de progestérone dans le sang périphérique des femmes en phase préovulatoire du cycle ne dépasse pas 0,3 à 1 ng/ml, et sa production quotidienne est de 1 à 3 mg. Durant cette période, sa principale source n'est pas l'ovaire, mais la glande surrénale. Après l'ovulation, la concentration sanguine de progestérone atteint 10 à 15 ng/ml. Sa production pendant la phase de fonctionnement du corps jaune atteint 20 à 30 mg/jour.

Le métabolisme des œstrogènes diffère de celui des autres hormones stéroïdes. Leur caractéristique est la préservation du cycle aromatique A des métabolites des œstrogènes, et l'hydroxylation de la molécule est leur principale voie de transformation. La première étape du métabolisme de l'œstradiol est sa transformation en œstrone. Ce processus se produit dans presque tous les tissus. L'hydroxylation des œstrogènes se produit principalement dans le foie, entraînant la formation de dérivés 16-hydroxy. L'œstriol est le principal œstrogène présent dans l'urine. Sa masse principale dans le sang et l'urine se présente sous la forme de cinq conjugués: 3-sulfate; 3-glucuronide; 16-glucuronide; 3-sulfate, 16-glucuronide. Un groupe spécifique de métabolites des œstrogènes est constitué de leurs dérivés avec une fonction oxygénée en deuxième position: la 2-oxyestrone et la 2-méthoxyestrone. Ces dernières années, les chercheurs se sont intéressés à l'étude des dérivés 15-oxydés des œstrogènes, en particulier les dérivés 15a-hydroxylés de l'estrone et de l'estriol. D'autres métabolites des œstrogènes sont également possibles: le 17a-estradiol et le 17-épiestriol. Chez l'homme, les principales voies d'excrétion des stéroïdes œstrogéniques et de leurs métabolites sont la bile et les reins.

La progestérone est métabolisée en ∆ ^4-3 -cétostéroïde. Les principales voies de son métabolisme périphérique sont la réduction du cycle A ou de la chaîne latérale en position 20. La formation de huit prégnanediols isomères a été démontrée, le principal étant le prégnanediol.

Lors de l'étude du mécanisme d'action des œstrogènes et de la progestérone, il convient avant tout de se positionner sur la fonction reproductrice de l'organisme féminin. Les manifestations biochimiques spécifiques de l'effet régulateur des stéroïdes œstrogéniques et gestagènes sont très diverses. Tout d'abord, les œstrogènes, pendant la phase folliculaire du cycle sexuel, créent des conditions optimales pour la fécondation de l'ovule; après l'ovulation, l'essentiel réside dans les modifications structurelles des tissus de l'appareil génital. On observe une prolifération importante de l'épithélium et une kératinisation de sa couche externe, une hypertrophie de l'utérus avec augmentation des rapports ARN/ADN et protéines/ADN, ainsi qu'une croissance rapide de la muqueuse utérine. Les œstrogènes maintiennent certains paramètres biochimiques de la sécrétion libérée dans la lumière de l'appareil génital.

La progestérone du corps jaune assure la bonne implantation de l'ovule dans l'utérus en cas de fécondation, le développement du tissu décidual et le développement post-implantation de la blastula. Les œstrogènes et les progestatifs garantissent le maintien de la grossesse.

Tous ces faits démontrent l'effet anabolisant des œstrogènes sur le métabolisme des protéines, en particulier sur les organes cibles. Leurs cellules contiennent des protéines réceptrices spécifiques qui provoquent la capture et l'accumulation sélectives des hormones. Ce processus aboutit à la formation d'un complexe protéine-ligand spécifique. En atteignant la chromatine nucléaire, il peut modifier la structure de cette dernière, le niveau de transcription et l'intensité de la synthèse des protéines cellulaires de novo. Les molécules réceptrices se caractérisent par une forte affinité pour les hormones, une liaison sélective et une capacité limitée.

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