Anatomie du tractus génital femelle chez la souris

Chez la femme

L’organe reproducteur de la femme comprend les ovaires, les trompes de Fallope, l’utérus, le col utérin et le vagin (Figure 1. 1). Ils ont comme fonctions de permettre la production de gamètes, la sécrétion d’hormones stéroïdiennes, la fécondation d’un ovule par un spermatozoïde et le support pour la croissance de l’embryon. Les ovaires, ou gonades femelles, se situent dans la cavité abdominale et pelvienne, de chaque côté de l’utérus et contiennent les follicules. Ces derniers sont constitués d’un oeuf immature en développement. Les trompes utérines ont une ouverture en forme d’entonnoir et les battements de cils de son épithélium interne permettent de recueillir l’ovocyte. Ces cils pennettent aussi son avancement jusqu’à l’utérus. La partie la plus étroite de l’utérus s’appelle le col utérin et communique avec le vagin. Le vagin reçoit les spermatozoïdes lors des rapports sexuels et pennet le passage du bébé lors de l’accouchement. Il communique à l’extérieur avec la vulve (24). L’utérus est un organe musculeux qui est maintenu dans la cavité abdominale par plusieurs ligaments. Il est constitué de trois couches tissulaires de l’extérieur vers l’intérieur, soit la séreuse, couche fonnée par un mésothéliome, le myomètre, couche musculaire majoritairement fonnée de cellules musculaires lisses et l’endomètre, couche-fonnée d’un stroma dont l’épaisseur varie et d’une couche de cellules épithéliales prismatiques ciliées et sécrétoires. L’endomètre peut être subdivisé en sa couche fonctionnelle et en sa couche basale.

La couche basale reste constante à travers le cycle menstruel au niveau de l’épaisseur et de la vascularisation, contrairement à la couche fonctionnelle. Lors du cycle menstruel, les ovaires et l’ utérus subissent des changements cycliques. Chaque cycle menstruel prend environ un mois et implique l’ovogenèse ainsi que la préparation de l’utérus à recevoir un ovule fécondé. Ces changements sont directement influencés par la GnRH (guanine nucleotide exchange hormone) sécrétée de manière pulsative par l ‘hypothalamus, stimulant la sécrétion de la FSH et LH par l’adénohypophyse, libérées dans le sang et qui viennent stimuler à leur tour les hormones stéroïdiennes (oestrogène et progestérone) sécrétées par ovaires. Ces hormones iront faire une rétroaction négative au niveau de l ‘hypothalamus et de l ‘ hypophyse. Cette rétroaction permettra de limiter la quantité d’hormones stéroïdiennes présente dans le corps. Le cycle utérin et ovarien s’opèrent en parallèle dans leurs structures respectives, mais sont synchronisés. Le cycle ovarien est une série d’évènements dans les ovaires qui surviennent durant et après la maturation d’un ovule. Pour sa part, le cycle utérin est une série de changements que subit l’endomètre. Ces changements ont pour but de le préparer à l’implantation embryonnaire et de le maintenir jusqu’à l’accouchement.

La reproduction chez la femme commence au nIveau de l’axe hypothalamohypophyso- gonadique. Elle est constituée de l ‘hypothalamus, de l ‘hypophyse et des ovaires. L’hypothalamus sécrète de la GnRH. Cette dernière est transportée le long des axones pour activer la sécrétion de LH et de FSH par l’adénohypophyse. Ces hormones aussi appelées gonadotrophines sont libérées dans la circulation sanguine et vont se lier aux cellules gonadiques. La FSH initie le recrutement et la croissance folliculaire alors que la LH va permettre la production d’oestrogène et stimule la maturation des follicules ovariens (ovogenèse) (Figure 1.2). Ainsi, l’activité endocrinienne des ovaires se fait par deux hormones stéroïdiennes, soit l’oestrogène (via les récepteurs à l’oestrogène ERa et ER~) et la progestérone (via les récepteurs PR-A et PR-B). Ces hormones vont faire une inhibition au niveau de l ‘hypothalamus et de l ‘hypophyse, limitant ainsi la quantité d’hormones sécrétées (25). Les ovaires produisent aussi l’inhibine qui est impliquée dans la modulation paracrine de la production d’androgène et d’activine. C

ette dernière est en partie responsable de la formation du « pool» de follicules primordiaux. Ces hormones agissent comme molécules de signalisation paracrine intra ovarienne qui régulent la dominance folliculaire lors de la phase préovulatoire. L’activine est un facteur paracrine important dans les premiers stades de croissance folliculaire, avant que les follicules commencent à exprimer des récepteurs à la FSH et ainsi d’acquérir une réactivité à la FSH (26, 27). 6Pendant le cycle ovanen, l’ovulation est caractérisée par une dominance d’oestrogène et la période post-ovulation est plus progestative (Figure 1.2). Ce cycle a deux objectifs principaux, soit le transport de l’ovule dans les trompes de Fallope jusqu’à la cavité utérine et le développement de l’embryon. Pendant la phase oestrogénique, ou encore la phase folliculaire, l’ovaire prépare la femme à la réception des spermatozoïdes et à la fécondation. Pendant la deuxième période, la phase lutéale, l’ovaire prépare la femme à accueillir et à nourrir l’embryon au cas où il y aurait fécondation (25). Dans un cycle menstruel, d’une durée moyenne de 28 jours, il y a quatre phases distinctes, soit la phase menstruelle, celle préovulatoire (entre 6 et 13 jours), l’ovulation (14e jour) et la phase post-ovulatoire (dujour 15 et 28) (Figure 1.2) (25).

Les phases du cycle oestral

Pour cette recherche, la souris C57BL/6 a été utilisée. Elle présente plusieurs avantages dont sa taille et le court cycle reproducteur. Sa taille permet de facilité son hébergement et de sa manipulation lors des expériences. De plus, il existe plusieurs similitudes entre le cycle oestral murin et le cycle menstruel chez la femme. Les mêmes variations hormonales et l’ovulation sont observées dans les deux cas. Cependant, les souris n’ont pas de menstruations. Leur épithélium luminal et les vaisseaux sanguins involuent dans l’endomètre, sans être expulsé à l’extérieur de l’organisme et les cellules mortes et débris cellulaires sont nettoyées par les leucocytes (31). Le cycle oestral de la souris dure de 4 à 5 jours. Ce cycle est caractérisé par quatre phases : le diestrus (24 à 48 h), le proestrus (24 à 36 h), l’oestrus (20 h) et le metestrus (20 h) (31). Chaque phase est modulée par les hormones sexuelles (Figure 1.6) (33). En proestrus, il y a un pic de FSH et de LH et les niveaux d’oestrogène sont à un maximum. Il y a maturation des follicules et la prolifération de l’endomètre.

En oestrus, il y al’ ovulation, ce qui est démontré sur la figure 1.6. En effet, l’ovaire est plus foncé, causé par la rupture du follicule, permettant la libération de l’ovule. Il y a une grande quantité de récepteurs à la progestérone. L’utérus est épais et l’activité glandulaire est à son maximum. Il est prêt à accueillir un futur embryon. Dans ces deux premières phases, il y a présence de prolactine. Cette hormone permet la production de lait par les glandes mammaires, mais elle est aussi essentielle pour le soutien du corps jaune, favorisant la production de progestérone et le maintien de la gestation (34). Finalement en metestrus, la présence du corps jaune permet le maintien de la grossesse grâce à la sécrétion de progestérone. Les concentrations plasmatiques d’oestrogène diminuent. L’ utérus est moins épais et rougeâtre (Figure 1.7). En diestrus, il y a un pic de progestérone et une augmentation des niveaux d’oestrogène. L’utérus est allongé, mince et rougeâtre. Dans ces deux dernières phases, la progestérone inhibe la sécrétion de LH (31). L’accouplement chez les souris se fait majoritairement la nuit. Il y a deux manières de s’assurer d’une gestation. Premièrement, l’analyse du frottis vaginal révèlera des spermatozoïdes à la suite d’un accouplement. Deuxièmement, il y aura un bouchon muqueux au niveau vaginal. Ce bouchon, appelé « plug », est constitué de sperme coagulé.

Activation d’ Akt Akt, aussi connu sous le nom de PKB (protéine kinase B) est une sérine/thréonine kinase qui est activée majoritairement par la voie de signalisation PI3K en réponse à des stimuli extracellulaires (Figure 1.9) (41). Akt est composé de trois régions différentes, soit le domaine d’homologie PH en N-terminal, un domaine catalytique central et un motif hydrophobique en C-terminal (Figure 1.10) (42). Le domaine PH a un site de liaison pour les PIP3 et PIP2, ce qui permet le recrutement d’Akt à la membrane, qui est essentiel à l’activation d’Akt. Le domaine C-terminal quant à lui permet de réguler l’activité kinase d’Akt, car il contient un site de liaison pour la kinase activatrice PDK 1. La relocalisation d’Akt du cytoplasme à la membrane plasmique permet un changement de conformation qui dévoile les sites catalytiques. Quand Akt est recrutée à la membrane plasmique, elle est phosphorylée sur sa thréonine 308 (dans le domaine catalytique) par PDKI (43). Cela amène un changement de conformation de la protéine rendant ainsi disponible son deuxième site de phosphorylation pour mTorC2 (44).

Ainsi, ce dernier peut venir phosphoryler la sérine 473 (motif hydrophobique). Il faut que les deux sites soient phosphorylés pour qu’Akt soit pleinement active. La position de la thréonine et sérine varie dépendamment de l’ isoforme d’Akt phosphorylée. Certains auteurs suggèrent que la phosphorylation de la thréonine par PDKI peut être suffisante pour l’ activation d’Akt (45). Cependant la deuxième phosphorylation (par mTorC2) semble être nécessaire pour stabiliser Akt et la protégerait de la dégradation (46). Après son activation, Akt est libérée de la membrane plasmique et peut aller activer d’ autres molécules afin de réguler diverses fonctions cellulaires. La régulation négative d’ Akt se fait par des phosphatases. PP2A est connue pour déphosphoryler la thréonine 308 et PHLPP est une enzyme de déphosphorylation pour la sérine 473. Cette dernière existe sous deux formes, PHLPPI et PHLPP2. Elles sont spécifiques à certaines isoformes d’ Akt. En effet, PHLPP 1 déphosphoryle Akt2 et Akt3 alors que PHLPP2 déphosphoryle Aktl et Akt3 (47). Une autre phosphatase permet l’ inactivation d’Akt, soit PTEN. Il déphosphoryle spécifiquement la position 3′ de l’anneau d’inositol.