Recherche avec un modèle d'utérus – Sur la piste des mystères de l'implantation

Recherche avec modèle d’utérus

Image échographique d’un embryon humain : Les chercheurs veulent utiliser un modèle pour clarifier certaines questions sur la grossesse très précoce. © Getty Images / Yiming Chen

Par Christine Westerhaus .28.1920

Ce qui se passe dans les premiers jours de la grossesse est encore une sorte de boîte noire pour médecins. Très souvent, quelque chose ne va pas. Les chercheurs veulent maintenant étudier ce qu’est exactement l’utilisation d’un modèle d’utérus humain.

La grossesse est une équation avec de nombreuses inconnues. Chaque mois un seul d’environ 375.000 ovules femelles et – avec de la chance – fécondés par un spermatozoïde. Mais bon nombre de ces ovules fécondés se coincent dans la trompe de Fallope ou tentent de s’y nicher.

Les deux entraînent une attrition. Mais même si l’ovule fécondé parvient à l’utérus, les chances de grossesse restent faibles, déclare Stefan Schlatt, spécialiste en médecine de la reproduction à Münster.

« En fait, c’est un processus qui est très, très dangereux. Nous n’avons jamais pris un plus grand risque dans nos vies que de faire un nid avec la mère, car une chance aux deux tiers de mourir – personne ne risquerait cela « , explique-t-il.

Concrètement, cela signifie : deux ovules fécondés sur trois périssent car ils ne réussissent pas à s’implanter dans la muqueuse utérine. « Vu sous cet angle, c’est une énorme perte de vie qui s’y passe, mais on ne comprend pas exactement quels processus y sont perturbés. »

« On rejoue les événements »

C’est précisément ce manque de connaissances que Monica Mainigi de l’Université de Pennsylvanie et son équipe veulent maintenant combler. Ils ont mis au point un organe artificiel, qu’ils peuvent équiper d’une part des cellules de l’embryon précoce et d’autre part des cellules qui composent l’utérus et la muqueuse associée.

« Il a à peu près la taille d’une pièce de monnaie plus grande et est fait d’un matériau synthétique doté de trois canaux. Nous pouvons équiper ces canaux de différents types de cellules et ensuite observer comment ils interagissent les uns avec les autres », explique-t-elle. « Donc on simule ce qui se passe quand l’embryon arrive dans l’utérus et veut s’implanter dans la muqueuse. »

Les chercheurs s’intéressent particulièrement aux signaux émis par cette forme très précoce d’embryon (les experts parlent en fait de blastocystes).

Ils veulent savoir comment se comportent les cellules de la muqueuse utérine dans cette phase précoce de l’implantation. « Alors, comment l’embryon se fixe-t-il à la membrane muqueuse », explique Monica Mainigi. « Que se passe-t-il exactement ? Quelles cellules sont impliquées? »

Nidation – un processus très complexe

Car comment l’embryon sait-il où s’implanter dans l’utérus ? Comment établit-il alors une connexion avec les vaisseaux sanguins qui lui fournissent des nutriments. Et comment empêche-t-il les cellules immunitaires de sa mère de l’attaquer ? Ce sont précisément ces énigmes que la recherche peut résoudre avec le nouveau modèle, déclare Stefan Schlatt.

Ils reconstruisent, pour ainsi dire, l’extérieur, le milieu et l’intérieur de l’utérus et montrent ensuite quels processus sont nécessaires pour réussir à traverser cette couche et induire un apport vasculaire : Une modification des gros vaisseaux de la mère, de tous les processus dont l’embryon a maintenant besoin pour former un placenta.

Nous avons un grand nombre de processus d’implantation que nous ne comprenons pas bien, mais dont nous savons qu’ils empêchent la grossesse. Je pense qu’il faut mieux comprendre les mécanismes. Vous pouvez examiner cela avec ce système. Peut-être, quand nous avons cela, nous devrions créer des conditions qui peuvent expliquer dans des cas pathologiques pourquoi l’implantation ne fonctionne pas.

Stefan Schlatt

Cependant, les premiers tests ont montré : Comme souvent, l’interaction des cellules dans le corps est extrêmement compliquée.

Une sorte de corps étranger qui s’amarre

«Notre découverte la plus importante à ce jour est qu’un si grand nombre de types de cellules différents sont impliqués et jouent un rôle dans cette implantation», déclare Monica Mainigi. « Les cellules endothéliales, c’est-à-dire les cellules qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins, sont particulièrement importantes. Ils donnent les signaux aux cellules du placenta, qui peuvent ensuite se développer dans la membrane muqueuse. »

Le placenta est formé par l’embryon lui-même: un système d’approvisionnement compliqué directement relié à la circulation sanguine de la mère. Neuf mois, l’embryon détourne par ces canaux des nutriments importants, mais aussi de l’oxygène.

« Eh bien, vous pouvez dire: l’embryon est un parasite pour la mère à ce moment-là. Un parasite qui déclenche une réaction inflammatoire locale dans cette muqueuse endométriale, qu’il utilise ensuite pour se déplacer sous la muqueuse de la mère », explique Stefan Schlatt.

« Ensuite, il se contente de reprogrammer, après avoir réussi à traverser cette couche cellulaire, il se reprogramme tout simplement. Et ce sont précisément les processus sur lesquels ils enquêtent. »

Normalement, le système immunitaire riposte lorsqu’un corps étranger l’envahit ou déclenche une réaction inflammatoire. Mais d’une manière ou d’une autre, l’embryon parvient à apaiser les propres défenses de ce corps. Comment, Monica Mainigi et son équipe espèrent également pouvoir mieux comprendre cela avec l’aide de leur modèle.

Complications et prévention des fausses couches

Parce qu’une chose est claire: de nombreuses femmes ne peuvent pas tomber enceintes parce que leur système immunitaire combat l’ovule fécondé.

Nous espérons utiliser notre modèle pour comprendre ce qui se passe lorsque les choses ne se passent pas bien. Par exemple, si les femmes ont plus de fausses couches ou d’autres complications pendant la grossesse. Nous examinons ses cellules et une fois que nous savons quelles cellules causent des problèmes d’implantation, nous pouvons essayer de prévenir ces complications.

Monica Mainigi

Parce que l’avantage du modèle est que les chercheurs peuvent développer un utérus miniature pour chaque patiente, qu’ils peuvent équiper de leurs propres cellules.

Cela devrait contribuer à augmenter les chances des femmes qui ne sont pas encore tombées enceintes à l’avenir. Les médicaments peuvent également être testés sur ce modèle. Cela rendra les tests sur les animaux inutiles à long terme.

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