PLAN: Ovogenèse folliculogénèse
L'Ovogenèse et folliculogénèse
- Introduction.
- La Maturation épididymaire du spermatozoïde (fécondance du spermatozoïde).
Introduction
Ovogenèse – folliculogénèse : Ovaires et testicules sont issus d'une gonade indifférenciée au départ. Elaboration des gamètes féminins : ovogénèse et folliculogénèse Atrésie folliculaire : mécanisme de régulation de l'ovogénèse et la folliculogénèse STRUCTURE DES OVAIRES : Comme le testicule, l'ovaire exerce deux fonctions associées à une unité morphologique : « le follicule ovarien » : • Une fonction endocrine : o Production d'hormones sexuelles : o Œstrogène à partir des androgènes par aromatisation o Progestérone o Androgène (hormone male) Associée aux cellules de la thèque interne (proche de Leydig) et de la granulosa (proche de Sertoli). • Une fonction exocrine : o Formation et libération du gamète femelle mature : OVOCYTE 2 • L’ovaire est situé dans la cavité péritonéale • L’ovaire adulte a la forme d'une amande o 4cm de long o 1,5 cm de large o 1,6 cm d'épaisseur • Surface lisse et bosselée • L’ovaire est en perpétuel remaniement surtout pendant la période d'activité fonctionnelle majeure ce qui fait que la forme et l'aspect va changer en plusieurs jours. • Sur une coupe transversale d’un ovaire entier, on distingue deux zones : o Zone CORTICALE (2-10mm) et périphérique o Zone MEDULLAIRE et centrale LA ZONE CORTICALE : • aussi appelée Cortex ovarien • Elle a une consistance très ferme • Elle mesure environ 2 à 10 mm d'épaisseur • Elle est recouverte d'un épithélium cubique simple qui se poursuit ensuite par le mésothélium péritonéal. • Sous l'épithélium ovarien, on retrouve du tissu conjonctif qui est pauvre en cellules et riche en fibres qui est l'albuginé de l'ovaire. Sous l’albuginé : les follicules ovariens (riches en cellules). • Epithélium cubique simple mésothélium Zone corticale albuginée follicules ovariens • On retrouve dans les ovaires de femme entre puberté et ménopause, les follicules ovariens : o LES FOLLICULES EVOLUTIFS : o Primordiaux o Primaires o Secondaires o Tertiaires ou CAVITAIRES o jusqu'au stade ultime de follicule DE GRAAF o LES FOLLICULES INVOLUTIFS = dégénératif o Corps Jaune Cyclique/progestatif (pas de grossesse) ou Gestatif (grossesse) : on en retrouve un ou plusieurs. o Corpus Albicans (Corps Jaune Dégénératif) : cicatrice des corps jaunes LA ZONE MEDULLAIRE : • C’est une zone réduite de l’ovaire mais particulièrement vascularisée comme la granulosa. • Elle est constituée par : o du tissu conjonctif plutôt lâche, o des gros vaisseaux sanguins et lymphatiques o et des ramifications nerveuses. o Cellules interstitielles o Reliquats embryonnaires LE HILE OVARIEN : • Il renferme les gros vaisseaux artériels et veineux et les ramifications nerveuses • On retrouve à son niveau, des amas de cellules interstitielles et des reliquats embryonnaires. DEFINITIONS Ovogénèse : • Formation, croissance et différenciation du gamète femelle. • Processus discontinu associant deux arrêts o Au cours de la prophase de la méiose 1 au stade Diplotène o En Métaphase de la 2e division méiotique • On observa au cours de ce processus un processus de régulation par phénomène d'atrésie ovocytaire. Folliculogénèse : • Formation, croissance, maturation du follicule ovarien (depuis le follicule primordial jusqu'au follicule ovulatoire). A la 9e semaine du développement Embryonnaire : • Migration des cellules germinales primordiales embryonnaires (cortex ovarien). La différenciation à lieu plus tard chez la femme que chez l'homme. De la 10ème semaine de vie embryonnaire jusqu'à la 20ème semaine : • Les ovogonies vont se multiplier par division mitotiques A partir de la 11ème semaine : • Entrée en méiose par vagues successives jusqu'en fin de grossesse OVOCYTES 1. Toute femelle constitue pendant le développement embryonnaire et fœtal, son stock DEFINITIF d'ovocytes qui pourront ensuite suivre différentes voies (maturation ou atrésie) ce stock va diminuer tout au long de la vie de la femelle. Inactivation nucléolaire jusqu’au stade diplotène (non compris). OVOCYTES 1 : • Au stade Pré-leptotène et au stade zygotène : présence d'une inactivation nucléolaire avec une augmentation des organites intracellulaires (jouent un rôle fondamentale dans la maturation ovocytaire et la fécondation) • Au stade pachytène : o L’inactivation nucléolaire persiste o Le Réticulum endoplasmique granuleux augmente o L’appareil de Golgi se développe de façon importante o Augmentation du nombre de Mitochondries o Les mitochondries sont celles que l'on retrouve dans l'embryon. o Important pour les synthèses protéiques de réserves. • Au stade diplotène : dyctié o L’ovocyte 1 est une grande cellule o Activité nucléolaire à nouveau présente o Activité transcriptionelle maximale +++ o Mitochondries +++ o Synthèses des ARNs +++ o Alors qu'on disait que c'était le stade dyctié (stade de quiescence seulement en ce qui concerne la division nucléaire car ce stade diplotène va être bloqué jusqu’à la puberté voire jusqu’à la ménopause). o Ovocyte 1 post natal est inclus dans le follicule ovarien c'est le follicule primordial o Ovocyte 1 post natal o Croissance ovocytaire o Maturation ovocytaire qui les prépare à l'ovulation o Gros Noyau de l'ovocyte 1 = vésicule germinative OVOCYTE 2 • Ovocyte qui a ovulé ou post ovulatoire : achèvement de la méiose I • Il s'est arrêté en métaphase de méiose II • Il va achever la méiose 2 grâce à la fécondation • Entouré de la ZPO : zone pellucide ovocytaire • On le reconnait par o L’absence de vésicule germinative o Présence du 1er globule polaire entre la zone pellucide Ovocytaire et la membrane plasmique : dans l’espace périvitellin. o Le fait qu’il soit entouré de la ZPO OVOCYTE FECONDE : • Dernier stade • 23 chromosomes ovocytaire à 23 chromatides • 2 globules polaires ont été émis : En général on n’a pas 2 globules polaires à la fois car lors de l’émission du 2nd globule, le 1er est dégradé. • Entouré de la ZPO • Contient les 2 pronoyaux de même taille dans l’espace humaine (mais pas toutes les autres espèces) Folliculogénèse : Un processus méiotique complet est exceptionnel au cours de l’ovogenèse et la majorité des ovocytes vont rester bloqué au stade diplotène de la prophase 1. Contrairement à la spermatogenèse où l’on obtient à 4 spermatozoïdes, au cours de l’ovogenèse, on part d’une cellule pour aboutir in fine à une seule cellule. In fine, ce sont dans les globules polaires que l’on retrouve le complément chromosomique et la quantité d’ADN de ce qui a été perdu au cours des 2 divisions méiotiques. Parallèlement à ces transformations ovocytaires, le processus d’ovogenèse est rapidement dépendant du processus de folliculogénèse. Le développement folliculaire se met en place in utero. Lorsque les ovogonies vont rentrer en méiose 1 pour former l’ovocyte 1, cet ovocyte 1 va être inclus dans une structure folliculaire encore appelé follicule primordial. Ce statut de follicule primordial va perdurer durant la vie in utero et durant la période infantile. On peut observer durant la période infantile, un début de croissance de quelques follicules primaires mais ceci est très exceptionnel (comparable à l’initiation de la spermatogenèse durant la période infantile avec des initiations qui sont rapidement avortées). La folliculogénèse est un processus très important pour assurer la croissance du follicule mais aussi la croissance de l’ovocyte au sein du follicule. Parmi les différents follicules ovariens, on distingue : - les follicules primordiaux qui sont des structures quiescentes et qui constituent le pool de réserve d’ovocyte primaire et de follicules en réserve. - les follicules en croissance - Le stade ultime de follicule en croissance correspond aux follicules matures ou follicule mûrs, capable d’ovuler. - Parmi l’ensemble des follicules ovariens, la majorité d’entre eux sont des follicules dégénératifs. Le follicule ovarien est : - une structure sphérique - située dans le cortex ovarien ou stroma corticale Les follicules ovariens sont très nombreux et le stock de follicules ovariens est constitués avant la naissance et leur nombre diminue depuis leur création in utero jusqu’à la ménopause. L’aspect, la taille des follicules va varier en fonction de leur stade de maturation et de différenciation. Ils associent le gamète femelle (ovocyte), les cellules folliculeuses et une enveloppe conjonctive comportant la thèque interne et la thèque externe. Le stade le plus immature des follicules ovariens correspondant aux follicules primordiaux. Les follicules primordiaux Les follicules primordiaux sont : - très nombreux, les plus abondants au sein du cortex ovarien - situés dans la partie du cortex ovarien situé sous l’épithélium germinatif : sous l’enveloppe conjonctif (l’albuginée), en périphérie du cortex. Il s’agit d’une petite sphère dont le diamètre est environ 50 μm. Les follicules primordiaux contiennent un ovocyte 1 ou ovocyte de 1er ordre : o bloqué en prophase de première division méiotique o qui fait environ 30 μm. o qui possède une vésicule germinative : noyau à chromatine fine réticulée et dispersée o qui possède également un nucléole de taille importante et actif. Au contact de cet ovocyte 1, on va retrouver quelques cellules folliculeuses aplaties constitués par une assise de cellules (caractéristique du follicule primordial) autour duquel va se mettre en place une membrane qui va persister dans tous les stades de différenciation du follicule = la membrane de Slavjanski. Entoure progressivement les cellules folli et le sépare du cortex ovarien Au-delà de ce stade (après le stade 1aire), on va avoir des follicules en croissance. Le passage du stade de follicule primordial au stade de follicule en croissance est exceptionnel car la plupart des follicules primordiaux vont dégénérer. (Soutenu par du collagene et des fibroblastes) En revanche un certain nombre vont être recruté pour évoluer de manière irréversible vers les stades de différenciation suivants. Le stade suivant après celui de follicule primordial est celui du follicule primaire. Le follicule primaire (moins nombreux que primordiaux) Un follicule primaire : - a un diamètre de 60 μm en début de croissance - 80 μm en fin de croissance. - Il comporte un ovocyte 1 dont le diamètre est de 40 à 50 µm - . Cet ovocyte va accumuler un certain nombre d’organites intracellulaires : o des mitochondries particulièrement importantes o un appareil de golgi et un RER très développé o un grand noyau central correspondant à la vésicule germinative à position centrale - Formation de nombreuses microvillosités membranaires (repli au sein de la membrane plasmique) au niveau desquels vont se déposer un certain nombre de glycoprotéines. - A ce stade, la zone pellucide ovocytaire commence à se former. Elle entoure la membrane plasmique ovocytaire et est très fine à ce stade et n’est visible qu’en ME - ZPO = enveloppe hyaline constituée principalement par des glycoprotéines. - Ce follicule primaire est constitué par une seule assise de cellules folliculeuses qui sont cubiques (la hauteur des cellules est plus importante à ce stade) et autour de ces cellules folliculeuses, on retrouve la membrane de Slavjanski qui est plus apparente. Le follicule secondaire Le stade suivant : le stade de follicules secondaires le follicule secondaire est un follicule de plus grande taille. On dit qu’il s’agit d’un follicule plein ou pré-antral (avant la formation de la cavité folliculeuse. Il va augmenter de diamètre (au départ, il aura un diamètre de 80 μm en début de croissance et 200 µm en fin de croissance). Il contient toujours un ovocyte 1 : o dont le diamètre va passer en 60 à 70 µm (il continue d’augmenter de volume). o qui contient toujours ce noyau central appelé la vésicule germinale o le nombre de mitochondries continue à augmenter dans son cytoplasme o l’appareil de golgi va continuer de se développer o on va assister un développement du Réticulum Endoplasmique Granuleux synchrone de l’augmentation de l’activité traductionnelle au sein de cet ovocyte Au niveau de la membrane plasmique ovocytaire, les microvillosités membranaires ovocytaires se développent. Les microvillosités sont fondamentales car elles vont jouer un rôle dans l’interaction avec la membrane cytoplasmique des cellules folliculeuses. Visible en MO : Autour de l’ovocyte : la zone pellucide est de structure hyaline et constitué principalement des glycoprotéines (ZPI, ZP2, ZP3). Cette zone pellucide à ce stade augmente d’épaisseur et devient visible en microscopie optique. Elle est traversée par les expansions membranaires de l’ovocyte et des cellules folliculeuses en contact directe avec la zone pellucide ovocytaire. Il va y avoir mise en contact entre microvillosités membranaires ovocytaires et microvillosités des cellules folliculeuse par des prolongements qui traversent la zone pellucide ovocytaire. Ceci va former des gaps jonction. Cette interaction entre les expention folliculeuse et expansion cytoplasmiques est fondamentale pour assurer la croissance et la maturation ovocytaire dans le follicule secondaire (et encore plus dans le follicule tertiaire). Les cellules folliculeuses subissent une intense activité mitotique : elles se divisent pour augmenter le nombre de cellules folliculeuses mais aussi pour augmenter le nombre d’assises autour de la zone pellucide ovocytaire (pouvant aller jusqu’à 20 assises). L’ensemble de ces cellules folliculeuses forme la granulosa. A ce stade, les cellules folliculeuses du follicule secondaire vont posséder des récepteurs membranaires à la FSH (follliculo stimulating hormone) et seront donc sensible à l’action de la FSH. On aboutit à un follicule plein et à la fin du stade de l’évolution de follicule pleins, vont apparaitre, au sein du massif des cellules folliculeuses, des plages liquidiennes formant les corps de Call et de Exner cavites liquidiennes emplie de liquide : ce sont de petites cavités liquidiennes élaborées par les cellules folliculeuses et remplie de liquide folliculaire. Ces corps de Call et Exner vont confluer pour former une grande cavité qui portera le nom de cavité folliculeuse ou Antrum. Le follicule cavitaire ou antral est le follicule tertiaire. Au stade ultime de follicule secondaires, on voit les corps de Call et Exner : on l’appelle alors le follicule pré-antral ou follicule pré-cavitaire. On retrouve toujours la membrane de Slavjanski et en dehors de la membrane de Slavjanski se différencie la thèque interne (très vascularisée), qui va se différencier à partir du stroma ou cortex conjonctif du contexte ovarien. Les cellules de nature fibroblastique à l’aspect fusiformes, vont devenir cubiques et se place autour de slavjanski et vont constituer la thèque interne. Les cellules de la thèque interne possèdent des récepteurs à la LH (luteinising hormone) dans les follicules secondaires. => glandes endocrines Le follicule secondaire est peu sensible à ce stade, à l’action de la FSH car il a peu de récepteurs à la FSH et possède une faible activité de synthèse des stéroïdes (principalement représenté par les œstrogènes et les androgènes). =stéroïdes sexuelles (hormones féminines) La thèque interne est vascularisée car elle va contribuer à la synthèse hormonale. La granulosa n’est pas vascularisée. Stade Tertiaire Le stade suivant est le stade de follicule tertiaire aussi appelé follicule cavitaire ou antral. Ce follicule tertiaire passe d’un diamètre de 200 µm à 10-12mm (une croissance majeure) donc visibles à l’œil nu ou par échographie abdominale ou pelvienne. Au-delà du stade de 2mm de diamètre, la croissance va s’accélérer. Ceci est synchrone de la synthèse de stéroïdes sexuels (œstrogènes et androgènes). Au niveau de la theque interne et granulosa Le follicule tertiaire se définit par l’apparition d’une cavité unique creusée dans l’épaisseur du massif des cellules de la granulosa, et cette cavité est remplie de liquide folliculaire élaborée par les cellules de la granulosa. Ce follicule tertiaire possède un ovocyte primaire dont le diamètre va osciller entre 70 et 100 μm (donc croissance de l’ovocyte). . Noyau excentré et de gde taille Il possède toujours une vésicule germinative qui passe d’une position centrale à une position excentrée. Le noyau de l’ovocyte va se rapprocher de la membrane plasmique ovocytaire (préparation à l’ovulation). Le follicule tertiaire possède une forte activité transcriptionelle et traductionnelle qui se caractérise par un stockage de protéines et d’ARN (surtout ARN m). Les ARN stockés vont être soit traduit de manière directe soit de manière indirecte (comparable à la spermatogenèse). Tous les ARN stockés dans l’ovocyte vont être utilisé au cours des premières étapes de développement embryonnaire pour palier le fait que le génome de l’embryon ne se mette pas en marche immédiatement après la fécondation. On va observer une fragmentation de l’appareil de Golgi avec formation de granules corticaux : ce sont des vésicules qui vont contenir des enzymes qui vont jouer le rôle dans le blocage à la polyspermie (ovulation d’un ovocyte par plusieurs spermatozoïdes). Des protéines synthétisées utilisée par l’embryon (accumulation d’arn et plein d’autres trucs pr le futur embryon) La zone pellucide ovocytaire est toujours visible en MO et son épaisseur va augmenter au cours de la croissance du follicule tertiaire (passe de 15 à 20 μm). Il y a toujours les prolongements cytoplasmiques qui traversent la zone pellucide ovocytaire et l’interaction entre ces prolongements. (Cellules de la corona radiata) Du coté des cellules folliculeuses, il y a toujours un index mitotique important : elles vont continuer à se diviser et à se multiplier pour augmenter la taille de la granulosa et il va y avoir un phénomène d’accélération du processus de prolifération cellulaire pour aboutir à plusieurs millions de cellules folliculeuses. Cependant en fin de croissance du follicule tertiaire, le nombre de mitoses va diminuer. A ce stade, les cellules folliculeuses ont une forte activité de synthèse d’œstrogène, principalement sous la forme d’œstradiol. (ce st les hormones féminines qui s’opposent aux androgènes) Thèque interne synthétise des androgènes transférés vers la granulosa qui les transforme en œstrogène grâce à l’aromatase (enzyme présente chez sertolli et leudig) Les cellules de la granulosa possèdent des récepteurs à la FSH. La granulosa n’est pas vascularisée contrairement a la thèque interne malgré sa taille importante, contrairement à la thèque interne les cellules de la granulosa sont capables de synthétiser des œstrogènes à partir des androgènes produits par la thèque interne (androgènes qui servent de substrat aux cellules de la granulosa). Les cellules de la granulosa possèdent donc une activité enzymatique de type aromatase. Dans ce follicule tertiaire, une semaine avant l’ovulation (7-8ème jours), des récepteurs à la LH vont apparaitre au niveau de la membrane des cellules folliculeuses donc : o au début de la croissance du follicule tertiaire, récepteurs à FSH o en fin de croissance, apparition de récepteurs à LH Cellules de la granulosa L’ovocyte est excentré dans le tertiaire entoure par la granulosa Les cellules de la granulosa vont s’organiser de manière particulière autour de l’ovocyte, dans le follicule cavitaire. On va pouvoir distinguer 2 zones au sein de la granulosa : o les cellules qui entourent l’ovocyte et qui sont au contact de l’ovocyte forment le cumulus Oophorus (plusieurs couches) o la première couche des cellules folliculeuses au contact de la zone pellucide ovocytaire porte le nom de corona radiata. Donc dans le cumulus Oophorus, on a la corona radiata. Recepteur LH et FSH Dans le follicule cavitaire, l’antrum va se développer de manière très importante par accumulation de liquide folliculaire qui est : o riche en acide hyaluronique o mais également en stéroïdes principalement l’œstradiol élaboré par les cellules de la granulosa). Les concentrations en œstradiol dans le liquide folliculaire est 40 à 4000 fois supérieur aux concentrations mesurées dans le même temps dans le sang périphérique. o pauvre en androgènes. Le liquide folliculaire Même effet que dans les testicules : les concentrations de testostérone dans les tubes séminifères sont près de 4000 fois supérieures aux concentrations dans le sang. Au cours du développement de l’antrum (augmentation de volume de l’antrum) va refouler l’ovocyte qui avait au départ une position centrale dans le follicule primordiale, primaire et secondaire sur le côté du follicule. Par ce refoulement on va voir se différencier le cumulus Oophorus et la corona radiata. En dehors de la granulosa, on retrouve la membrane de Slavjanski et en dehors, on a la thèque interne qui est très vascularisée et joue le rôle de glande endocrine avec la synthèse des androgènes. La plupart de ces androgènes sont aromatisés dans la granulosa en estrogènes. Les cellules de la thèque interne possèdent des récepteurs à la LH (luteinizing hormone) et à la FSH (Follicle-stimulating Hormone) : ce sont des hormones d’origines hypophysaires qui possèdent des récepteurs membranaires sur les cellules de la thèque interne et de la granulosa à ce stade. Autour de la thèque interne se forme la thèque externe, constituée de tissus conjonctifs fibreux. Ses limites avec la thèque interne sont mal définies. Le follicule tertiaire est particulièrement sensible à l’action de la FSH et à la LH (en fin de croissance), et possède une forte synthèse de stéroïdes (androgènes mais aromatisé en œstrogènes). Le follicule mature ou mur ou encore grand follicule tertiaire ou cavitaire ou antral ou de graf va avoir un diamètre compris 18 mm jusqu'à 22mm en fin de croissance (bien visible à l’échographe abdominale car nos outils deviennent performants ou à l’œil nu). Sa taille importante est liée au développement du volume de l’antrum et moins de la granulosa. Ce follicule va être tellement important qu’il va bomber sous la surface de l’ovaire (sous l’épithélium germinatif et l’albuginée) et on va avoir une hernie à ces follicules cavitaires matures. L’évolution de ce grand follicule cavitaire va être conditionnée par une régulation hormonale générale et par le pic pré ovulatoire de la LH d’origine hypophysaire. C’est ce pic qui va commander l’ovulation : la sortie de l’ovocyte du follicule cavitaire mature possible que s’il y a qu’une rupture de ce follicule. Il possède un ovocyte 1 o dont le diamètre va être entre 150 et 180 µm o Possède un noyau excentré (la vésicule germinative) dont la disparition physique atteste de la reprise de la première division de méiose alors qu’il avait avant une position centrale o Permet l’expulsion du globule polaire. o En fin de maturité de ce follicule pré-ovulatoire, on aura un ovocyte 2 qui se bloque en métaphase 2 avant de sortir du follicule. Cet ovocyte va rester relié aux cellules de la granulosa qui l’entourent jusqu’à l’ovulation parce que ceci va lui permettre d’assurer sa maturation pré-ovulatoire. Au cours de ce stade, l’ovocyte va subir la maturation cytoplasmique qui va permettre la mise en place des granules corticaux. On va observer un arrêt des synthèses au sein de l’ovocyte. o Œstrogène = granulosa o Androgène =thèque interne On observe un arrêt de la prolifération des cellules folliculeuses et les cellules du cumulus Oophorus vont sécréter des mucopolysaccharides (sucres) qui sont responsables de la filance (souplesse et élasticité visible in vitro, on detoche le cumulus pr former les complexes cumulo ovocytaire isibles a l’œil nu, aspiration avec pipette et on tire de la boite et sa peut faire ½ cm etirement du a la filance) du cumulus. Celui va finir par se dissocier (detachement du complexe) et se détacher du reste de la granulosa au cours de l’ovulation. L’ovocyte va ainsi se trouver libre au sein du liquide folliculaire et entouré de la corona radiata et quelques cellules du cumulus qui restent encore présentes au moment de l’ovulation et de la fécondation. L’ovocyte reste relie a la corona radiata jusqua la reprise de la division méiotique Les cellules de la granulosa possèdent des récepteurs à la FSH et la LH, la rendant sensible à l’action de la LH surtout au moment du pic ovulatoire de LH qui va orienter une partie des synthèses hormonales vers la synthèse de progestérones. Sécrétion de progestérone en plus des oestrogènes et des androgènes pour le follicule mature La membrane de Slavjanski est toujours présente. La thèque interne tjr bien vascularisee avec forte activite de synthese et la thèque externe sont toujours présentes, la thèque interne possédant des récepteurs à la FSH et la LH. L’ovulation : Transformation physique et moléculaire Elle correspond à la libération de l’ovocyte qui était en métaphase de 2eme division méiotique par rupture du follicule mature. Il y a une chronologie précise Elle se produit théoriquement au 14ème jour des cycles menstruels (estime a 28 j) et intervient 36 h après le pic ovulatoire de LH. Reprise de la méiose. Des modifications vont intéresser les différentes structures du follicule : des modifications de l’ovocyte mais aussi de la cavité antrale et de la granulosa. L’ovocyte 1 va subir des modifications nucléaires et cytoplasmiques avec la reprise de la méiose 1 caractérisée par la disparition de la vésicule germinative et par la rupture de l’enveloppe nucléaire. Ruptures des contacts avec granulosa permettent de reprendre la méiose tt comme la sécrétion vip de lh permet sécrétion des hormones progestérones pour reprendre la méiose. L’ovocyte etait bloque en métaphase. Disparition de la vésicule germinative Un ovocyte ovulée entre en Méiose 2 et est bloqué en Métaphase 2 ce qui montre qu’il a subit croissance et maturation ovulatoire qui lui confèrent de nombreuses propriétés et notamment l’aptitude à être fécondé et à assurer un développement embryonnaire normal. Des défauts de croissance et de maturation ovocytaire pré-ovulatoire vont être responsables d’échecs d’ovulation (ou éventuellement il y a fécondation mais développement d’un embryon qui ne possèdera pas les capacités implantatoires permettant de donner une grossesse normale) : les troubles de l’ovulation est la première cause d’infertilité féminine. le follicule pré-ovulatoire ou follicule de De Graff ou follicule déhiscent s’ouvre à la surface de l’ovaire et de par l’augmentation de son volume, il va affiner l’épithélium de revêtement de l’ovaire et être responsable d’une rupture de cet épithélium dans la cavité péritonéale. Ce point de rupture est appelé le stigma. Dans le cadre de l’ovulation, on va observer une expansion du follicule ovarien et du cumulus responsable de la perte des jonctions perméables entre la MP folliculaire et la MP des cellules folliculeuses qui entrainent une rupture des interactions ce qui va permettre la maturation de l’ovocyte pré-ovulatoire. En même temps on va observer une dissociation du cumulus sous l’effet de l’acide hyaluronique contenu dans le liquide folliculaire. Lorsque le follicule déhiscent s’ouvre, en quelques minutes, on va observer rapidement une expulsion du liquide folliculaire et de l’ovocyte entouré de la pellucide, de la corna radiata et de quelques cellules du cumulus Oophorus . L’ovulation est accompagnée d’une petite hémorragie au niveau du point de rupture ovarien. Le pavillon de la trompe utérine recueille l’ovocyte ovulé pour l’emmener à l’intérieur de la trompe utérine où va avoir lieu la fécondation qui ne peut se faire que 24 heures après l’ovulation avant que l’ovocyte ne dégénère. Plus on s’éloigne de l’ovulation moins la qualité est bonne L’ovulation est un processus biologique complexe qui peut être apparenté entre autre à une réaction inflammatoire avec au départ une expansion du cumulus et une perte des jonctions entre les cellules folliculeuses et la MP ovocytaire. - Cette ovulation associe plusieurs mécanismes : o des mécanismes enzymatiques : o aide à la rupture de l‘ovocyte pour son expulsion par libération de molécules comme les prostaglandines, les histamines, la plasmine. Qui s’attaquent aux fibres de collagène dans le stroma en regard du follicule saillant. o des mécanismes vasculaires : o L’augmentation de la cavité folliculeuse va se caractériser par un phénomène de défaut de vascularisation locale au point de rupture de l’épithélium et de l’albuginée qui provoque un phénomène d’ischémie qui va contribuer à fragiliser le stroma dans la région du stigma qui est le point de rupture. o la zone de contact entre le follicule ovarien et l’épithélium germinatif et l’albuginée et l’ouverture du cortex ovarien à ce niveau. o des phénomènes de contractions musculaires des cellules myofibroblastiques qui entourent le follicule ovarien : o contraction de fibres musculaires lisses pour accompagner la sortie de l’ovocyte. La libération de ces molécules de l’inflammation provoque au niveau de la thèque interne, une augmentation de la température locale (hyperémie) et un phénomène de vasodilatation à ce niveau. - L’ensemble de ces éléments provoquent l’ovulation. Lorsque l’ovocyte ovule, il reste à l’intérieur du cortex ovarien : o le reste de la granulosa o le reste de la thèque interne et externe o la cavité folliculeuse vidée de son liquide folliculaire Ces structures vont s’affaisser sur elle-même avant d’initier leur transformation en une autre structure : le corps jaune. Follicules involutifs : Commence dès la différenciation des cellules germinales L’atrésie folliculaire est une notion qui se réfère à la question de la réserve ovarienne en follicules primordiaux. Celle-ci correspond au nombre et à la qualité des ovocytes 1 présent dans le cortex ovarien et ceci à un moment déterminé. Elle est évolutive au cours du temps. Cette question de réserve ovarien est une question physiologique fondamentale car l’involution des follicules a lieu depuis la période fœtale jusqu’à la ménopause. In utero, le stock initial est d’environ 7 millions pendant la période embryonnaire et surtout fœtale, on a un phénomène d’involution des follicules et à la naissance, on va observer environ 900 000 follicules primordiaux dans les 2 ovaires. Durant la période infantile, il ne reste plus que 300 000 ovocytes présents dans les ovaires. A 20 ans, il en reste 100 000. Au-delà de 45-50 ans, il en reste que 100 environ. Lorsque la femme est ménopausée, il reste quelques follicules primordiaux mais leur quantité n’est pas suffisante pour permettre une folliculogénèse normale. On peut estimer la réserve ovarienne en fonction de l’Age qui diminue au cours du temps mais toutes les femmes ne st pas dans la m configurations excès femmes peuvent avoir un âge ovarien plus avance que celui chronologique, c vip car sa conditionne la fertilité de la femme Une femme qui n’a pas eu de contraception chimique, aura 300 à 400 cycles menstruels ovulatoires donc 300 à 400 ovocytes qui vont achever la Méiose 1. Le nombre moyen d’ovocytes qui achèvent les 2 divisons mitotiques donc fécondés, va être de 2. Cependant, un certain nombre d’ovocytes vont être fécondés sans qu’il n’y ait de grossesse de diagnostiquée car un ovocyte sur 2 sera éliminé par un processus de sélection physiologique. Le rendement de la folliculogénèse est très faible chez la femme. 1 ovocyte fécondé sur 2 est porteur d’anomalies chromosomiques : donc 50 % d’élimination mais ce système d’élimination n’est pas efficace à 100 % (cf les trisomies et autres qui sont viables) La période de reproduction optimale d’une femme est situé entre 25 et 35 ans car durant cette période, la fertilité diminue de moitié donc au-delà de 35 ans, la probabilité de provenue de grossesse diminue de beaucoup. Il faut donc faire ses enfants le plus tôt possible : entre 25 et 30 ans le premier enfant sinon après il faut un don d’ovocyte si la réserve ovarienne est altérée Atrésie folliculaires : 99,9 % des follicules. Il y a des périodes où il y a de pics d’atrésie : o à la naissance o à la puberté il ya des variations de sécrétion d’hormone o à la grossesse taux élevés d’œstrogènes et progestérone et l’accouchement provoque une rupture de progestérone et progestérone exposable sur la même Cette atrésie est caractérisée par la mort de l’ovocyte, la mort et l’altération des cellules folliculeuses et par l’altération et de la granulosa et de la thèque interne et externe. Toutes les structures des follicules pourront être concernée par cette atrésie quelques soit leur stade d’évolution. L’atrésie est caractérisé non pas par une mort par nécrose, mais par apoptose : mort programmé par notre horloge quand c’est physiologique ou par une situation d’origine toxique externe. En fonction du stade d’évolution, l’involution peut être perceptible dans chacune des structures du follicule. Lorsqu’on a un follicule antral, c’est d’abord les cellules de la granulosa et de la thèque qui dégénèrent alors que lorsqu’e l’on a un follicule avant l’antrum, c’est d’abord l’ovocyte qui dégénère (car il est beaucoup plus indépendant). Corps jaune : C’est une glande endocrine temporaire qui provient de la transformation du follicule déhiscent. Ce corps jaune (coloration jaune naturelle) est dit cyclique parce que c’est le corps jaune qui se forme au cours du cycle menstruel. On va observer un phénomène d’invasion vasculaire parce que le corps jaune est une glande endocrine (toute glande endocrine est particulièrement vascularisé) invasion par des vaisseaux et formation d’un coagulum central : correspond de la zone libérée de l’antrum, libéré de son liquide folliculaire, formé par de la fibrine et va remplacer la cavité folliculeuse. Les cellules de la granulosa et de la thèque interne restantes vont subir la lutéinisation ou transformations lutéales car elles interviennent à la 2ème partie du cycle menstruelle qui correspond à la phase lutéale. Le cycle menstruel est constitué de 2 phases : - Une phase du 1er au 14ème jour = la phase folliculaire - Une phase du 14 au 28ème jour = la phase lutéale (pendant laquelle se met en place le corps jaune). Les cellules de la granulosa vont devenir des grandes cellules lutéales. Les cellules de la thèque interne vont donner les petites cellules lutéales. Le corps jaune cyclique ou progestatif va sécréter des hormones et va persister jusqu’au 27ème jour du cycle menstruel. Le corps jaune va dégénérer. La dégénérescence du corps jaune s’appelle la lutéolyse et la structure qui va rester va porter le nom de Corpus albicans (car cicatrice fibreuse qui donne une couleur blanc nacré). En présence d’un spermatozoïde, ce corps jaune va persister au-delà du 21ème jour du cycle menstruel et va être appelé corps jaune gestatif. Il va être présent jusqu’au 3ème mois de la grossesse. Et on pourra observer corpus albicans, témoin de ce corps jaune gestatif. Cycle menstruel : Le cycle menstruel normal est constitué de 28 jours : le 14ème jour correspond à l’ovulation et le premier jour du cycle correspond au premier jour des règles, et le 28ème jour correspond au début des règles du cycle suivant. • C’est pendant la phase folliculaire que l’on va observer la maturation folliculaire et la maturation ovocytaire pré-ovulatoire : événement extrêmement important pour permettre la formation d’un ovule mature. Cette maturation ovocytaire s’accompagne de motif hormonal qui va intéresser non seulement l’hypophyse au travers de la sécrétion de la FSH et de la LH mais également les sécrétions hormonales ovariennes. Ces différences de sécrétions au cours du cycle menstruelles vont conditionner la croissance Follicules follicules 2ndaire peu sensibles à la FSH • Follicules 3aire très sensibles à la FSH (car le pic est plus faible) • Follicule 2ndaire non sensible à LH • Follicule 3aire sensible à LH vers la fin (une semaine avant l’ovulation à J7-78) • Thèque Interne : LH au début puis LH + FSH • Granulosa FSH, FSH, puis FSH+LH (mur)- Sur le plan hormonal : o pendant la phase folliculaire, on observe : o une sécrétion basale de LH o une augmentation progressive de la sécrétion FSH jusqu’au milieu de la phase folliculaire puis elle diminue en 2ème partie de phase folliculaire. o Lors de l’ovulation, on observe : o Un pic de sécrétion de FSH hypophysaire o Un pic de sécrétion de LH hypophysaire encore plus important o contemporains d’un pic de sécrétion d’œstrogènes o Pendant la phase lutéale, on observe : o Une diminution de la sécrétion de LH (hormone hypophysaire) o Une diminution de la sécrétion de FSH (hormone hypophysaire) o En fin de phase de phase lutéale, un début de ré-augmentation de la sécrétion de FSH. FSH et progestérone sont antagonistes (si FSH +++ P--- ; si P+++ FSH ---) et la LH permet de sécréter la progestérone - Du point de vue des stéroïdes : o la phase folliculaire est caractérisé par : o Une très faible sécrétion de progestérone qui est d’origine surrénalienne o une sécrétion croissante d’œstradiol pour atteindre un pic de sécrétion d’œstradiol déclenchant le pic de sécrétion de LH. Lors de la phase lutéale, on observe : - une diminution de la sécrétion d’œstradiol en début de phase lutéale - une ré-ascension d’œstradiol en milieu de phase lutéale - une diminution d’œstradiol en fin de phase lutéale - en parallèle, une augmentation de la sécrétion de progestérone jusqu’en milieu de phase lutéale - et une chute de la sécrétion de progestérone en fin de phase lutéale La chute de sécrétion de progestérone et d’œstradiol entraine la survenue des règles en fin de phase lutéale La chute de la sécrétion d’œstradiol en fin de phase lutéale provoque une ré-ascension de la sécrétion de FSH. - Sur le plan des follicules : o Pendant la phase folliculaire, on va observer : o la maturation et la croissance des follicules ovariens o la maturation et la croissance des ovocytes. Le recrutement des follicules cavitaires (dont le diamètre est environ 4mm). Il va débuter en fin de phase lutéale du cycle menstruel précédent et en début du cycle au cours duquel l’ovulation va intervenir. Augmentation des récepteurs de FSH. Le recrutement des follicules cavitaires a pour but de chercher parmi le pool des follicules cavitaires, les follicules qui potentiellement peuvent aboutir à un follicule ovulatoire. Parmi le stock de follicules cavitaires, 1 à 8 follicules vont être recrutés à partir de J0 (jusqu’à J6). Ce recrutement des follicules cavitaires est sous la dépendance de FSH mais il faut tout de même une sécrétion basale de LH. En même temps que ces follicules sont recrutés, ils vont augmenter de taille (croissance folliculaire) et ils vont synthétiser de plus en plus d’œstradiol. Ces follicules cavitaires voient apparaitre un nombre de plus en plus élevé de récepteurs à la FSH au niveau des cellules de la granulosa, permettant à ces follicules d’être recrutés. A partir du J6 du cycle menstruel : - parmi les follicules cavitaires recrutés, un seul va être choisi : le follicule dominant plus sensible à la FSH. Un seul des follicules cavitaire va être conservé. - Les autres vont subir un phénomène d’atrésie folliculaire (dégénérescence ou apoptose). - Le nombre de récepteurs de FSH va augmenter sur le follicule sélectionné pour qu’il devienne dominant mais le nombre de récepteurs va rester stable sur les autres follicules non sélectionnés. Comme la sécrétion de FSH diminue, cette diminution va apporter moins de FSH aux follicules qui ne sont pas sélectionnés et ceux-ci vont dégénérer. En revanche, le follicule dominant va pouvoir recevoir une quantité suffisante de FSH pour sécréter des oestrogènes continuer sa croissance et sa maturation contrairement aux autres manquant de récepteurs. Il devient alors sensible à la LH (thèque interne) en fin de phase folliculaire ce qui va lui permettre de sécréter de la progestérone - Ce follicule augmente de manière excessive sa sécrétion d’œstradiol lié au fait il y a aussi au niveau de la thèque interne, une augmentation de la synthèse des androgènes transférés aux cellules de la granulosa qui sous l’effet de l’activité aromatase (augmentation de cette activité), permettent la synthèse d’œstradiol. Entre J6 et J14, on a : - un arrêt du recrutement - une atrésie des autres follicules - une apparition des récepteurs à la LH au niveau des cellules de la granulosa permettant à ce follicule dominant, la synthèse de progestérone en fin de phase folliculaire. Pendant la phase lutéale : - On a un phénomène de transformation lutéale des cellules de la thèque interne et de la granulosa donc un phénomène de lutéinisation avec la formation du corps jaune entre J14 et J19. - et la maturation et le maintien du corps jaune entre J19 et J24. - Entre J24 et J28, on a un phénomène de dégénérescence (apoptose) des petites et grandes cellules lutéales, s’il n’y a pas d’implantation embryonnaire. De fait, on aboutit à la lutéolyse qui permet la disparition du corps jaune cyclique. - Le corps jaune va sécréter à travers : o Les Petites cellules lutéales (LH), la Progestérone, qui constitue l’hormone de la gestation et favorise le maintien de la grossesse. o Les grandes cellules lutéales FSH, l’œstrogène. - Pendant la lutéolyse J24-J28, on a une chute de la sécrétion d’œstrogène et de progestérone et d’inhibine et d’ qui vont en même temps provoquer par rétrocontrôle, une augmentation de la synthèse de FSH au niveau hypophysaire. Donc un niveau de base très faible d’œstradiol assure un rétrocontrôle positif sur la sécrétion de FSH et il en même pour des taux très élevé d’œstrogènes circulant qui agissent de manière positive sur la sécrétion de FSH. Le reste du temps, le rétrocontrôle est plutôt négatif. Bonus : Granulosa récepteur LH : progestérone et récepteur FSH pour aromatiser les androgènes de la thèque interne en œstrogènes La maturation ovocytaire : - La maturation ovocytaire est l’ensemble des évènements qui vont intervenir dans l’ovocyte bloqué en prophase I au stade diplotène du follicule mature pour le préparer à l’ovulation et donc transformer en ovocyte II bloqué en métaphase 2 (décharge ovulatoire de LH). Les modifications subies par l’ovocyte sont des modifications mimines en ce qui concerne les modifications morphologiques mais importantes du point de vue de l’ovulation. On aura à la fois des modifications nucléaires et des modifications cytoplasmiques : o La principale modification nucléaire est la reprise de la méiose avec un ovocyte qui possède une vésicule germinative et qui va être devenir un ovocyte bloqué en métaphase 2. o Les modifications cytoplasmiques ont pour but de permettre à cet ovocyte d’être fécondé et d’assurer un développement embryonnaire normal. - La maturation ovocytaire fait intervenir : o les relations physiques qui existent entre les cellules folliculeuses et l’ovocyte, et surtout entre les prolongements cytoplasmiques ovocytaires et celles des cellules de la granulosa (entre les deux, les systèmes de gap junctions). o les modifications morphologiques, on va avoir : o des redistributions des mitochondries o des redistributions des granules corticaux produits à partir du GOLGI à l’intérieur du cytoplasme ovocytaire o et on observe la disparition de la vésicule germinative (maturation nucléaire). o Les modifications biochimiques : o ce sont surtout des synthèses d’ARN de tout type o des synthèses de protéines (constitution des réserves de l’ovocyte) o et n’intéressent pas uniquement le cytoplasme mais aussi le noyau : la maturation nucléaire est caractérisée, du point de vue morphologique par : - la rupture de la vésicule germinative. - Disparition du nucléole - la disparition de l’enveloppe nucléaire du noyau de l’ovocyte. - La mise en place du fuseau de division méiotique. - Cela s’accompagne d’un phénomène de : condensation des chromosomes avant la rupture de la vésicule germinative (pré-rupture de l’enveloppe nucléaire) décondensation transitoire au moment de la rupture et une nouvelle condensation après la rupture de la vésicule. - Migration des chromosomes - Arrêt des transcriptions et donc des synthèses des ARN. - la disparition du nucléole, au moment de la rupture de la vésicule germinative. - Formation du 1er fuseau de division méiotique ovocytaire qui est un fuseau sans centriole (acentriolaire !!!) et on a une création d’un système d’organisation pseudo-centriolaire (acentriolaire) pour permettre la formation du fuseau de première division méiotique. Après la formation de ces fuseaux, l’ensemble des autres phases de la méiose 1 va s’effectuer pour permettre l’achèvement de la méiose 1 et l’expulsion du premier globule polaire. - Le noyau va entrer en Méiose 2 et va se bloquer en métaphase 2. Si le noyau n’achève pas la Méiose 1 et n’initie pas la Méiose 2, il pourra être fécondé, mais il ne donnera pas d’embryon. Pour la migration cytoplasmique, on observe : - une migration de granules corticaux : ceux-ci étaient à distance de la membrane plasmique ovocytaire vont se placer SOUS la membrane plasmique ovocytaire (migration sous corticale à corticale). Cette migration va permettre, au cours de la fécondation le blocage à la polyspermie. - Une migration des mitochondries et de l’appareil de golgi (périnucléaire) : les mitochondries et l’appareil de golgi vont venir se placer autour du noyau ovocytaire. - Une disparition des microvillosités près du matériel nucléaire. Tout ceci est accompagné des modifications biochimiques qui permettent la maturation nucléaire. Celles-ci sont de plusieurs types. - L’ovocyte est bloqué en Méiose 1 car il a accumulé 2 types de facteurs dans son cytoplasme : o Des facteurs inhibiteurs de la reprise de la méiose : OMI (Oocyte méiosis innibiting factor), AMPc intra-ovocytaire, GMPc qui sont synthétisés par les cellules de la granulosa et qui vont rester dans l’ovocyte par transfert au niveau des gaps junctions. o Inhibition des facteurs activateurs de la reprise de la méiose donc du M-PF (Méiose-promoting Factor). - La reprise de la Méiose 1 est due à une perte de contact entre les prolongements cytoplasmiques de la membrane ovocytaire et celles des cellules folliculeuses ce qui va entrainer : o une chute des facteurs inhibiteurs de la reprise de la méiose. o une activation des facteurs activateurs donc du M-PF (M-promoting factor qui n’est pas spécifique de la méiose ovocytaire, c’est un également un facteur que l’on retrouve dans les divisions mitotiques somatiques). Cela entraine une rupture de la vésicule germinative et la reprise de la méiose 1. - Même si les facteurs inhibiteurs sont importants, il est important d’inactiver le MPF. Celui est inhibé parce qu’il est phosphorylé dans sa forme inactive. Pour avoir la forme active, le pré-MPF (précurseur inactif et phosphorylé) va devenir le MPF (actif) par déphosphorylation ce qui va permettre de passer de la phase G2 à la phase M. - Ce qui va permettre ce passage est la progestérone qui va être sécrétée en fin de phase folliculaire (follicule dominant) et qui va déclencher l’activation des facteurs de reprise de la méiose. Au moment de l’ovulation, on observe : - Des événements hormonaux centraux (au niveau de l’hypothalamus et de l’hypophyse) - Des événements hormonaux périphériques (au niveau du follicule). - La FSH qui déclenche un pic d’œstradiol qui déclenche au niveau de l’hypothalamus, un pic ovulatoire de LHRH qui entraine un pic de LH hypophysaire qui entraine un pic de sécrétion de progestérone dans le follicule ovarien qui permet la reprise de la méiose. 24 heures après ce pic ovulatoire de LH, l’ovocyte aura repris et achevé sa méiose 1 finie et sera en méiose 2. 36 heures après le pic ovulatoire de LH, l’ovulation et phénomène de lutéinisation On reproduit dans le cas de la reproduction in vitro, le recrutement des follicules ovariens, l’ovulation et la récupération des ovocytes qui sont matures, sachant que dans le cas de la fécondation in vitro, on cherche à récupérer tous les follicules cavitaires pour qu’ils donnent des follicules ovariens dans le but de récupérer tous les ovocytes pouvant être fécondés.