UE7:Gynéquologie-Endocrinologie Professeur Patrat Cours du 16/10/2017 (16H30-17H30) Ronéotypeuse:Touihar Hasna Ronéoficheuse: Sanches Tavares Laetitia Cours 7 : Folliculogénèse Ronéo 4 cours 7 UE7 1/12
Sommaire I) Description Morphologique des follicules 1)Les différents types de follicules a) follicule primordial b) follicule primaire c) follicule secondaire d) follicule tertiaire e) follicule pré-ovulatoire 2) Corps jaune II) Evolution du stock folliculaire en fonction de l'âge 1) L'astrésie 2) En pratique III) Dynamique de la croissance folliculaire 1) Phase d'initiation 2) Croissance folliculaire basale 3) Croissance folliculaire terminale a) Recrutement b) Séléction c) Maturation IV) Résumé V) Régulation hormonale de la folliculogénèse Ronéo 4 cours 7 UE7 2/12
Introduction : Rappel : Durant l'ovogenèse il existe une relation très étroite entre l'évolution de l'ovocyte et celle des cellules folliculaires. La folliculogénèse correspond aux différentes étapes de développement du follicule primordial, depuis le moment où il sort de sa réserve jusqu'à sa rupture : formation du follicule ovulatoire (s'il a de la chance 1%) qui contient l'ovocyte de métaphase II qui sera expulsé lors de l'ovulation, ou son involution : il s'astrésie(il meurt). C'est un phénomène continu qui démarre à la puberté et a lieu dans le cortex de l'ovaire. C'est dans la vie intra-utérine que se constitue un stock de follicules primordiaux. Dans un ovaire de femme cyclée on trouve au niveau du cortex tous les follicules à différents stades de développement et dans la zone centrale, la médula qui est majoritairement constituée de vaisseaux. 2 fonctions : Elle sert de support à la croissance, maturation et expulsion de l'ovocyte au moment de l'ovulation et permet la production d'hormones stéroïdes (progestérone et œstradiol). I)Définition morphologique des follicules 1) Les différents types de follicules a) Le follicule primordial Le follicule primordial a un diamètre de 60 microns. Il est constitué de l'ovocyte de type I ( bloqué au stade de vésicule germinative ) qui est entouré de 2 à 3 couches de cellules folliculeuses aplaties, le tout étant entouré d'une fine membrane qui est la membrane de Slavjanski. L'ovocyte I (25-40microns), bloqué au stade de vésicule germinative, possède un nucléole visible, un cytoplasme finement granuleux et une polarisation des organites (noyau vitellin de balbiani). Ce follicule se situe dans la zone corticale en périphérie de l'ovaire et constitue un stock( le pool de réserve) formé durant la vie foetale et qui diminue jusqu'à la ménopause. Ronéo 4 cours 7 UE7 3/12
b) Le follicule primaire Si le follicule primordial ne s'atrésie pas, il va se transformer en follicule primaire (60-70microns). L'ovocyte est entouré par la zone pellucide (membrane hyaline visible à la coloration PAS), qui est elle-même entouré non plus 2ou3 cellules folliculaires mais par une couche de cellules folliculaires cubiques : la granulosa. La membrane de Slavjanski entoure le tout. c)follicule secondaire Le follicule secondaire a un diamètre de 0,2nm et l'ovocyte central entouré par sa Zone pellucide entre en croissance. Au niveau de la granulosa :les cellules folliculaires se multiplient par un phénomène mitotique pour former plusieurs couches concentriques. Elles communiquent entre elles et avec l'ovocyte par des jonctions communicantes. Début de la formation à partir des fibroblastes du stroma ovarien de la thèque interne. C'est un tissu conjonctif de voisinage vascularisé constituée par des cellules épithélioïdes différenciées. On parle de follicule pré-antral lorsque la thèque apparaît. Ce follicule possède des récepteurs aux hormones gonadotropes : au niveau de la thèque à la LH et au niveau de la granulosa à la FSH. d)follicule tertiaire (Antral) Le follicule tertiaire a un diamètre de 0,2 à 0,5 nm. L'ovocyte se trouve au sein d'une cavité :l'antrum qui est rattaché à la granulosa par le cumulus oophorus. Les cellules de la granulosa se multiplient par mitose et elle s'épaissit. Le follicule, toujours entouré par la membrane de Slavjanski puis par la thèque interne, se retrouve entouré par une nouvelle couche qu'on appelle la thèque externe qui est constituée d'un tissu conjonctif fibreux. Il y a une communication entre la granulosa et la thèque interne par des jonctions gap. e)follicule pré-ovulatoire (De Graaf) Le follicule de De graaf (16 à 20 mm de diamètre) correspond au stade de développement terminal du follicule tertiaire. Il contient l'ovocyte (120 microns de diamètre) riche en organites intracellulaires (mitochondries) et possédant des granules corticaux (présence du golgi). La cavité antrale est très volumineuse. Ce follicule est entouré de la granulosa ( récepteur à la LH), puis de la thèque interne (récepteur à la FSH) et externe. Ronéo 4 cours 7 UE7 4/12
Coopération granulosa-thèque :LH et FSH vont permettre, notamment à partir de cholestérol, la synthèse de progestérone qui est capable de se transformer en androgène. A partir d'un certain stade de développement du follicule les androgènes sont capable de passer de la thèque à la granulosa pour être aromatiser en œstradiol puis en œstriol grâce à une enzyme appelée aromatase. L'aromatase n'est présente qu'a partir d'un certain stade. -Stimulation du récepteur à la FSH des cellules de la granulosa >AMPc > Aromatase> E2 (oestrdiol) - Stimulation du récepteur à la LH des cellules de la thèque > androgène > aromatase par les cellules de la granulosa taux E2 et E2/P4 (cholestérol) élevé 2) Les corps jaunes Lors de l'ovulation seul l'ovocyte entouré de quelques cellules folliculaires, l'ensemble formant le complexe cumulo-ovocytaire, est expulsé. Le corps jaune correspond alors à ce qui résulte de la transformation du follicule ovulatoire déhiscent après l'ovulation : la membrane de Slavjanski disparaît des capillaires de la thèque pénètrent la granulosa, dont les cellules se transforment en cellules lutéales : c'est la lutéinisation. Elles augmentent de volume, s'enrichissent en graisse, sécrètent de lipochrome et deviennent capable de synthétiser de la progestérone et de réaliser la stéroïdogénèse. Les cellules de la thèque se transforment en cellules para-lutéales qui restent groupées en amas à la périphérie. Elles sont petites et capable de synthétiser l œstradiol Au centre, le coagulum central correspond à ce qui reste de l'antrum. Il y a 2 types de corps jaune : -Le corps jaune périodique qui dégénère à la fin du cycle en l'absence de grossesse. C'est la lutéolyse qui est accompagnée d'une chute du taux de progestérone. -Le corps jaune gestatif qui lors d'une grossesse prend le relais avant la formation du placenta pour permettre le maintien de la grossesse grâce à la production de progestérone. Le corps jaune, lorsqu'il n'y a pas de grossesse, se transforme en Corpus Albicans qui correspond à une cicatrice fibreuse (tissu conjonctif dense). Ronéo 4 cours 7 UE7 5/12
II) Evolution du stock folliculaire en fonction de l'âge (réserve ovarienne) -A la naissance :260 000 à 475 000 follicules - Avec l'âge, diminution de la réserve folliculaire amenant le stock à moins de 1000 follicules à la ménopause réserve 25 ans Le maximum de follicules primordiaux se situe environ au 7ème mois de grossesse intra-utérine. Puis les phénomènes d'astrésie commencent. 1) L'astrésie Elle concerne plus de 99,9 % des follicules, quelque soit sa taille : c'est à dire les follicules primordiaux, secondaires et tertiaires. Il y a des variations selon l'âge de la femme : 50% à la naissance, diminution jusqu'à 30 ans puis accélération ensuite. Selon le stade de développement le mécanisme morphologique est différent : Dans les follicules primordiaux, primaires et secondaires ; c'est à dire avant la formation de l'antrum : c'est d'abord l'ovocyte qui va dégénérer puis les cellules de la granulosa Dans les stades ultérieurs, après la formation de l'antrum, c'est l'inverse. Toutefois, quelque soit le stade, la base moléculaire est la même : l'apoptose La survie du follicule dépend donc d'un équilibre entre les facteurs stimulant et inhibant l'apoptose. Facteurs anti-apoptotiques : Bcl2 si KO diminution du nombres de follicules primordiaux Facteurs pro-apoptotiques : - voie RAF/ récepteur TNF a si expression réduite augmentation du nombre de follicules pré-antraux - facteur bax si KO augmentation du nombre de follicules primordiaux. 2) En pratique L'infertilité peut être dûe à une insuffisance de réserve ovarienne prématurée ( ovaires d'une femme ménopausée à l'âge de 25 ans) : Elle concerne 2% de la population féminine qui a soit une aménorrhée ( absence de règles) primaire ou aménorrhée secondaire avant l'âge de 40 ans. Au 3ème jour du cycle : taux de FSH très élevé et taux d'e2 très bas Les causes peuvent être toxiques (chimio/radiothérapie), dysimmunitaires ou génétiques ( ex: prémutation du gène FMR1) Pour évaluer l'infertilité, on étudie les marqueurs de réserves ovariennes Dosage hormonaux à J3 du cycle : FSH, LH, E2, AMH Compte folliculaire antral à J3 ( plus le nombre est élevé plus la réserve ovarienne est correcte) Ronéo 4 cours 7 UE7 6/12
III) Dynamique de la croissance folliculaire La croissance folliculaire se fait en 3 étapes : La phase d'initiation auquelle va succéder la croissance folliculaire basale et se termine pour certains follicules par la croissance folliculaire terminale qui a lieu 15 jours avant l'ovulation et qui aboutit au follicule pré-ovulatoire. Durée totale 4 à 5 mois 1) Initiation de la croissance folliculaire L'initiation est le phénomène par lequel un follicule primordial quitte le pool de follicules quiescents et débute son développement : la transformation des follicules secondaires puis en follicules préantraux de classe I. Sa durée est indéterminée, mais elle serait d'au moins 3 mois. L'entrée dans cette phase est permanente de la vie fœtale jusqu'à la ménopause, mais les mécanismes qui l'induisent sont inconnus ; ce serait : - facteur inhibiteur lié a la taille du stock folliculaire? - rôle des gonadothropines - rôle de certains gênes ( TSH, oncogène trba, Stell codant pour kit ligand, protéine myc, prb) 2) Croissance folliculaire basale Rappel : Le cycle menstruel dure 28 jours et se compose d'une phase folliculaire puis d'une phase lutéale après l'ovulation. L'augmentation du taux de LH (2à3 jours avant) déclenche l'ovulation, puis il va diminuer par rétrocontrôle négatif. La FSH augmente dès la fin du cycle précédent à cause de la chute du taux d œstradiol, son taux reste augmenté durant le début du cycle suivant puis elle à un pic en même temps que le pic de LH et enfin elle va diminuer en phase lutéale. La croissance folliculaire basale correspond à la transformation d'un pool de follicules pré-antraux en follicules recrutables, c'est à dire pouvant être ovocytés. Elle dure 70 jours ( classe I à IV ) et débute en début de la phase lutéale, c'est à dire environ 3 cycles avant l'ovulation. Ronéo 4 cours 7 UE7 7/12
Elle est marquée par : La multiplication de cellules de la granulosa et de la thèque interne (index mitotiques très élevé) La vitesse de croissance est faible, mais elle augmente avec la taille des follicules L'augmentation du nombre de récepteur à la LH sur les cellules de la thèque mais pas de variation du nombre de récepteur à la FSH sur les cellules de la granulosa. Faible activité stéroïdogénique ( synthèse d œstradiol et de progestérone faible) Absence d'activité Aromatase dans les cellules de la granulosa pour les follicules dont la taille est inférieur à 2mm. Jusqu'au follicule antral, la croissance est peu dépendante des gonadothropines, mais elle dépend surtout de facteur de croissance qui ont une action paracrine : EGF, IGF-1, TGF-a. EGF et TGF-a ont une action mitotique directe sur les cellules de la thèque interne, et stimule la prolifération des cellules de la granulosa en favorisant l'effet mitotique de la FSH sur les cellules de la granulosa. Ces facteurs de croissances inhibent la stéroïdogénèse induite par la LH et la FSH au niveau, respectivement, de la thèque interne et de la granulosa. Ceci explique pourquoi on a une forte activité mitotique et une faible activité de production de stéroïdes. Sélectiondu folicule 3) Croissance folliculaire terminale Recrutement dominant Début de la croissance basale Antrum(60jours) FSH/LH DEPENDANTE X INDEPENDANTE Ronéo 4 cours 7 UE7 8/12
a) Recrutement Le recrutement d'un groupe de follicules gonado-dépendants induisant leur entrée en croissance terminale se déroule à la fin de la phase lutéale du cycle précédent. La taille folliculaire au recrutement correspond à la taille maximale atteinte en l'absence de gonadothropines ; c'est le follicule tertiaire (antral de classe IV). Ces follicules recrutés ont : une sensibilité à la FSH, une Aromatase faiblement exprimée par les cellules de la granulosa, et un nombre de récepteurs à la FSH inchangé. Comment peut-on expliquer que les follicules recrutables sont sensibles à la FSH? La sensibilité à la FSH est différente La prolifération des cellules de la granulosa: par l'action d'hormones qui induisent les phénomènes mitotiques : la FSH ( dont l'activité est amplifiée par la présence des facteurs de croissance EGF et TGF-a) et l'activine. Au niveau des cellules de la thèque interne apparaissent des récepteurs à l'igf-1 et à la LH : IGF-1 stimule l'action de la LH sur les cellules de la thèque pour permettre la production d'androgènes qui potentiellement seront ensuite aromatisés (malgré l'effet inhibiteur de EGF et TGF-a) au niveau des cellules de la granulosa en œstradiol. b) Sélection Il s'agit de l émergence du follicule ovulatoire parmi les follicules recrutés. Ce follicule mesure 5à 8 mm de diamètre. Activité aromatase très importante au niveau des cellules de la granulosa : -Nombre élevé de récepteur à la LH ( augmentation de la production d'oestradiol) dont le mécanisme est inconnu. -Production de IGF-2 qui amplifie l'action de la FSH. -Faible concentration d'igf BP -2 et -4 (inhibiteur de IGF-2). Mécanisme : Les follicules recrutés sont dépendants d'un certain taux de FSH et donc des gonadotrophines. Du fait du rétrocontrôle négatif de l'œstradiol, le taux de FSH diminue et la majorité des follicules, n'étant plus capable de survivre, s'atrésient. Seul un follicule est capable de survivre à cette baisse de FSH c'est le follicule dominant. Les autres follicules avant de s'astrésier synthétisent de l œstradiol et cette augmentation d œstradiol ainsi que la production d'inhibine induit la baisse de la FSH : c'est le rétrocontrôle négatif. c) Maturation Le follicule dominant mature et acquiert toutes les transformations qui lui permettent de devenir le follicule pré-ovulatoire. Modifications morphologiques pendant la maturation pré-ovulatoire : Il augmente de diamètre Les cellules de la granulosa passent d'un état mitotique et prolifératif à différencié Augmentation de la vascularisation de la thèque ( facteur angiogénique :VEGF, béta FGF, angiotensine II) Ronéo 4 cours 7 UE7 9/12
Modifications fonctionnelles avant la décharge ovulante : Augmentation de l'activité aromatase des cellules de la granulosa, le follicule dominant est donc capable de synthétiser son propre oestradiol Acquisition de récepteur à la LH par les cellules de la granulosa sous l'action de la FSH, ce qui amplifie la production d œstradiol Existence de récepteur à œstradiol dans le follicule pré-ovulatoire Le phénomène de dominance entraîne la régression des autre follicules qui vont s'atrésier et un blocage au recrutement de nouveaux follicules Régulation du phénomène de dominance Seul le follicule dominant survit à la baisse de FSH car : Approvisionnement préférentiel en LH et FSH Il acquiert des récepteurs à la LH sur les cellules de la granulosa Amplification de la réponse à LH et FSH par un mécanisme autocrine (IGF-1) agissant en synergie avec FSH stimulation de l'activité aromatase. L'augmentation de l'activité aromatase avant la décharge ovulante entraîne : la diminution de la production d'activine et l'enrichissement en follistatine dans les cellules de la granulosa qui va lever l'effet inhibiteur de l'activine sur la production d'androgènes aromatisables. De plus il y a une augmentation de l'inhibine alpha, qui elle induit une augmentation de la synthèse d'androgènes aromatisables par les cellules de la thèque. IV) Résumé Du follicule pré-antral au petit follicule à antrum : Importante multiplication cellulaire dépendance aux facteurs de croissance à action paracrine Moyen follicule à antrum : dépendance à la FSH différenciation cellulaire importante Amplification de l'action de la FSH par l œstradiol et IGF-1 Grand follicule à antrum à follicule pré-ovulatoire : dépendance à œstradiol et à la LH Ronéo 4 cours 7 UE7 10/12
V) Régulation hormonale de la folliculogénèse ( Partie rapidement abordé car nous allons revoir ces mécanismes dans la suite des cours) Hypothalamus Hypophyse pulsatile, LH, GNRh, pulsatile cyclique, FSH Ovaires eostrogènes, progestérone FSH : action sur la croissance et la différenciation des cellules de la granulosa -augmentation de l'activité aromatase -augmentation de l'oestradiol et de la progestérone -augmentation de l'inhibine -augmentation de l'expression des récepteurs à la LH -augmentation de IGF1 LH : augmentation de la production d'androgènes par les cellules de la thèque interne même rôle que la FSH sur la granulosa rôle atrésiant FSH et LH agissent à partir du follicule pré-antral Rapport FSH/LH : si + de FSH petit follicule ; si + de LH grand follicule Progestérone (P4) : diminution des fréquences des pulses de LH pendant la phase lutéale Oestradiol (E2) : diminution de la production de FSH EGF : modulation négative de la FSH (action paracrine) mais action positive sur la mitose de la granulosa et de la thèque IGF1 : sécrété par les cellules de la granulosa ; modulation positive de la FSH (action paracrine) et augmente l'activité aromatase Ronéo 4 cours 7 UE7 11/12
Inhibine : Selon un mode autocrine et paracrine:- effet négatif sur l'action de la FSH - effet positif sur la différenciation de la thèque Selon un mode endocrine : diminution de la sécrétion de FSH Activine : Selon un mode autocrine et paracrine:- effet positif sur l'action de la FSH - effet négatif sur la différenciation de la thèque Ronéo 4 cours 7 UE7 12/12