Implantation de l’embryon, comment ça marche

Normalement l’ovocyte est fécondé par un spermatozoïde dans la trompe de Fallope et l’oeuf fertilisé ou zygote séjourne entre trois et six jours dans ce tube où il ne trouve normalement pas à s’implanter. Ce n’est qu’après une petite semaine que le zygote commence à se structurer pour pouvoir reconnaître l’endomètre, la paroi interne de l’utérus, et s’en accommoder pour trouver les nutriments nécessaires à son développement ultérieur. Il faut dire que ces derniers huit jours l’oeuf fécondé a vécu sur ses propres réserves et a parcouru le chemin inverse de celui parcouru par les spermatozoïdes, tout de même quelques dizaines de kilomètres pour un adulte, en courant parce qu’il a urgence. L’oeuf fécondé s’est peut-être laissé porter par quelques sécrétions dans la trompe mais tout de même, il faut vite trouver à se nourrir. C’est ce caractère d’urgence qui fait que parfois le zygote s’implante par erreur dans la trompe et c’est la catastrophe assurée pour la mère.

Human_Fertilization

On n’avait jusqu’à présent pas la moindre idée du mécanisme d’implantation du zygote dans l’endomètre et on n’avait jamais vu sous un microscope comment les choses se passaient réellement. Pour bien comprendre ce processus il faut d’abord se souvenir que le zygote, on ne peut pas vraiment parler d’embryon à ce stade, arrive dans l’utérus après cette longue marche au stade de multiplication de huit cellules entourées de la membrane originale de l’oeuf appelée le trophoblaste et il est carrément à l’étroit mais surtout il n’y a presque plus rien à manger !

A ce stade le zygote est appelé morula. C’est un peu compliqué mais les scientifiques aiment bien donner un nom à toute chose pour s’y reconnaître et ne pas se compliquer la vie. Au cours d’une fécondation in vitro, les techniciennes de la clinique observent le zygote avec un loupe binoculaire à fort grossissement et quand il arrive à ce stade de huit cellules il est implanté dans l’utérus de la mère. Il faut maintenir l’oeuf fécondé pendant plus de cinq jours en culture pour arriver à ce stade, un peu comme cela se passe dans la réalité, c’est-à-dire tout au cours de ce voyage le long de la trompe de Fallope. Après l’implantation c’est la nature qui fait le reste et on ignore comment ça se passe au niveau cellulaire. En quelques heures seulement, le zygote prêt à s’implanter et qu’on appelle maintenant le blastocyste subit des changements considérables pour se préparer à l’implantation parce qu’il y a urgence, je l’ai déjà dit. Dans le même temps l’utérus ou plutôt l’endomètre reçoit des signaux chimiques de la part du blastocyste, pardon du morula, qui est très occupé de son côté à se transformer en blastocyste, pour accueillir l’embryon. Ces signaux, très mal connus, induisent une production délirante d’hormone lutéinisante (LH) sécrétée par l’hypophyse qui prépare l’endomètre à recevoir le blastocyste. C’est un peu compliqué mais c’est toujours comme ça avec le vivant. Et l’instant est critique car juste au moment où il va s’implanter le trophoblaste éclate, on pourrait dire en d’autres termes que le petit poussin sort de son œuf et va se mettre bien au chaud sous les plumes que constitue l’endomètre.

Pour voir comment les choses se passent, une équipe de biologistes de l’Université de Cambridge a eu l’idée géniale de reconstituer in vitro un endomètre avec un gel et un milieu de culture cellulaire rappelant les conditions existant in vivo dans l’utérus. Le gel présentait la même élasticité et porosité que l’endomètre. Mais pour pouvoir suivre l’évolution du blastocyste juste avant et pendant cette implantation cette fois in vitro, il a fallu imaginer un gel transparent pour pouvoir effectuer des observations visuelles au microscope et réaliser un film des évènements. Le blastocyste plus ou moins sphérique se restructure avant d’entrer en contact avec l’endomètre et forme un amas de cellules en forme de coins provenant de l’enveloppe (le trophoblaste) sur le point d’éclater et ce sont ces cellules qui envahissent l’endomètre artificiel qui a été imaginé par le Docteur Magdalena Zernicka-Goetz à Cambridge. Ces cellules s’organisent en rosette (voir la photo ci-dessous) et participent donc à une sorte de fusion entre le trophoblaste et l’endomètre pour constituer ensuite le placenta grâce auquel l’embryon va pour survivre et se développer. Tout ce processus ne dure que quelques heures et le moindre faux pas est fatal pour l’oeuf fécondé, mais comme on a coutume de le dire la nature fait bien les choses y compris quand il s’agit de processus aussi complexes. Tous les évènements ont été suivi par microscopie en fluorescence à l’aide d’anticorps dirigés spécifiquement contre diverses protéines et eux-mêmes marqués à l’aide de molécules fluorescentes. Reste à déterminer comment les cellules du trophoblaste communiquent entre elles pour former cette rosette qui est une sorte de plantoir qui implante littéralement l’embryon dans l’endomètre !

140213142309-large

L’illustration montre à quoi ressemble un embryon de souris de 4 jours, disons 8 jours pour l’homme, au moment précis de l’implantation. Les cellules colorées par fluorescence en rose proviennent du trophoblaste et forment ce que le Professeur Zernicka-Goetz appelle une rosette. Les autres cellules du trophoblaste sont colorées en bleu et recouvertes de vert, coloration par fluorescence avec des anticorps spécifiques d’une glycoprotéine présente à la surface du blastocyste. Au centre de l’image, en bleu, on reconnaît les cellules de l’embryon au stade post-morula.

Les choses ne se passent donc pas du tout comme on le croyait, il n’y a pas mort des cellules du trophoblaste mais restructuration de ce dernier pour former la rosette et l’ensemble de cette restructuration se fait dynamiquement en mettant en jeu une série de protéines de structure dont des micro-fibrilles qui participent à la modification architecturale de la morula pour former le futur embryon.

Mes lecteurs noteront qu’en ces temps où il n’y a rien d’autre à faire que de débattre de grossesse pour autrui, un business qui se développe en Espagne – 25000 euros pour une GPA c’est bon à prendre – je n’ai pas parlé d’embryon avant l’implantation car pour ma part l’embryon n’a une existence réelle que quand il est devenu dépendant de la mère. Tout défaut dans le processus d’implantation conduit en effet à sa mort et l’embryon n’a donc pas d’existence avant l’implantation. C’est un point de vue que je ne partage naturellement qu’avec moi-même !

Pour les curieux, un très bel article richement illustré : http://download.cell.com/pdf/PIIS0092867414000750.pdf?intermediate=true

Source : Cambridge University News