Introduction
Le placenta est un organe essentiel qui assure la liaison entre la mère et le fœtus, jouant un rôle crucial dans le développement fœtal. Il permet l'apport de nutriments, l'élimination des déchets et agit comme une barrière protectrice contre les substances nocives. Cet article explore les caractéristiques du placenta villeux hémochorial chorio, en mettant l'accent sur sa structure, sa formation et sa fonction.
Formation et structure du placenta hémochorial
Développement initial
Vers le 9ème jour, le syncytiotrophoblaste, qui progresse en lysant l'endomètre, se creuse de lacunes trophoblastiques, qui sont l'ébauche de la chambre intervilleuse. Au 10ème jour, les enzymes du syncytiotrophoblaste digèrent une partie des capillaires endométriaux, appelés sinusoïdes maternels, et des glandes utérines, ce qui a pour conséquence de remplir les lacunes trophoblastiques de sang maternel.
Chambres intervilleuses
Ces lacunes confluent pour former les chambres intervilleuses entourées du syncytiotrophoblaste, donnant naissance au placenta hémochorial. Jusque vers la 10ème semaine, les chambres intervilleuses contiendraient un mélange clair de plasma filtré et de sécrétions utérines.
Villosités placentaires
À la 4ème semaine, les villosités placentaires sont visibles sur toute la surface du chorion et entourent complètement l'embryon, formant une "boule chevelue". Ces villosités se ramifient en diminuant de taille, avec des villosités crampons qui s'attachent sur la plaque basale.
Chorion
En embryologie, le chorion désigne toutes les structures placentaires d’origine fœtale, dérivant du trophoblaste et du mésoblaste extra-embryonnaire. C'est pourquoi les villosités placentaires sont dites "choriales". À partir du 4ème mois, le cytotrophoblaste disparaît de la plaque choriale et de la paroi des villosités tertiaires, ce qui facilite les échanges fœtaux-maternels.
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Type hémochorial à trophoblaste villeux
À partir de dix semaines post-conception, les sangs maternel et fœtal sont séparés par la « barrière placentaire ». Cette barrière est constituée par l’endothélium des capillaires fœtaux, le mésenchyme qui les entoure et le trophoblaste (cytotrophoblaste en couche discontinue en fin de grossesse et syncytiotrophoblaste). Ces circulations se juxtaposent sans jamais se mélanger et définissent le type hémochorial à trophoblaste villeux du placenta humain.
La barrière placentaire et le transfert médicamenteux
Structure de la barrière placentaire
La barrière placentaire est constituée de plusieurs couches, notamment l'endothélium des capillaires fœtaux, le mésenchyme et le trophoblaste (cytotrophoblaste et syncytiotrophoblaste).
Mécanismes de transfert
Le passage des médicaments à travers cette barrière s’effectue principalement par transfert passif, diffusion facilitée, transport actif, phagocytose et pinocytose. La diffusion passive est le mécanisme le plus courant, influencé par la concentration du médicament, ses propriétés physico-chimiques et les caractéristiques du placenta.
Facteurs influençant le transfert
Plusieurs facteurs influencent le transfert des médicaments, notamment :
- Propriétés physico-chimiques des médicaments : La taille, la charge et la liposolubilité d'une molécule influencent sa capacité à traverser la barrière placentaire.
- Concentration maternelle : Plus la concentration du médicament est élevée dans la circulation maternelle, plus le transfert vers le fœtus est important.
- Liaison aux protéines plasmatiques : La fixation des médicaments aux protéines plasmatiques limite leur diffusion.
- Débit sanguin : Le flux sanguin utérin et la perméabilité de la membrane placentaire sont essentiels pour le transfert des médicaments. Toute condition qui restreint le débit utérin maternel aura des répercussions sur le passage des médicaments.
- Modifications histologiques : L'augmentation de la surface d'échange et la diminution de l'épaisseur de la barrière placentaire durant la grossesse facilitent les échanges. La surface villositaire varie de 3,4 m² à 28 semaines à 12,6 m² à terme.
- Protéines plasmatiques : Les concentrations maternelles d’α1-glycoprotéine acide et d'albumine influencent la fraction de médicament libre disponible pour le transfert.
Transport actif
Le transport actif implique le transfert d'une molécule contre un gradient de concentration, nécessitant de l'énergie. De nombreux transporteurs ont été découverts dans le placenta, jouant un rôle crucial dans le transfert de substances endogènes et exogènes.
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Transporteurs d'influx
- SERT et NET : Ces transporteurs transportent la sérotonine, la dopamine, l’adrénaline et la noradrénaline. Ils peuvent être la cible d'antidépresseurs tels que la fluoxétine, la sertraline, la paroxétine et le citalopram.
- OCT3 : Ce transporteur facilite la clairance des catécholamines de la circulation fœtale et peut être inhibé par les hormones stéroïdes.
- OCTN1 et OCTN2 : Ces transporteurs transportent divers substrats exogènes, y compris des médicaments comme la cimétidine, la clonidine, la nicotine, et certaines bêta-lactamines.
- Récepteur et transporteur de folates : L’acide folique est un nutriment essentiel pour le fœtus, transporté à travers le placenta par un récepteur spécifique.
- Monocarboxylate transporters (MCTs) : Ces transporteurs transportent le lactate, le pyruvate et le bêtahydroxybutyrate.
- Equilibrative nucleoside transporters (ENT1 et ENT2) : Ces transporteurs transportent des nucléosides et des médicaments tels que la cytarabine, la gentamicine et des antirétroviraux.
Transporteurs d'efflux
Les transporteurs d'efflux, tels que la P-glycoprotéine (P-gp), les MRPs et la BCRP, limitent le transfert des médicaments de la circulation maternelle vers la circulation fœtale.
- P-glycoprotéine (P-gp) : Elle régule le passage de médicaments comme la vincristine, la vinblastine et la digoxine. Son expression diminue entre le début et la fin de la grossesse.
- Multidrug Resistance-associated Proteins (MRPs) : Ils pourraient jouer un rôle fœtoprotecteur en permettant l’excrétion des produits de métabolisme final du fœtus vers la mère.
- Breast Cancer Resistance Protein (BCRP) : Elle contribue à la fonction protectrice du placenta en effluant des médicaments et xénobiotiques contenus dans le sang maternel. Son expression serait constante durant la grossesse et supérieure à celle de la P-gp dans le placenta humain à terme.
Modèles d'étude du transport placentaire
Modèles in vitro et ex vivo
Plusieurs modèles ont été mis en place pour étudier in vitro le transport placentaire des nutriments, médicaments et toxiques. Ces modèles permettent de contourner les problèmes d’ordres éthiques et méthodologiques inhérents aux modèles in vivo.
- Cotylédon perfusé : Cette méthode ex vivo permet de suivre l’intégrité et la viabilité du tissu placentaire par la mesure des pressions partielles et de la consommation de glucose. L’addition d’inhibiteurs spécifiques de transporteurs permet une estimation plus précise de l’implication d’un transporteur dans le passage transplacentaire d’un médicament donné.
- Coupes placentaires et explants villositaires : Ces modèles offrent l’avantage de pouvoir conserver la microarchitecture ainsi que les interactions cellulaires et les communications paracrines du placenta.
- Cultures primaires de syncytiotrophoblastes : Elles permettent l’étude de la capture et des mécanismes de transport à l’échelon cellulaire et moléculaire. L’isolement et la culture de trophoblastes villeux mononucléés dérivant de placenta de 1er trimestre ou à terme est actuellement bien décrit.
Rapport fœtus/mère
Le rapport fœtus/mère des concentrations sanguines est utilisé comme un index de transfert placentaire in vivo.
Exemple du glibenclamide
Le glibenclamide est un sulfamide hypoglycémiant qui semble avoir un passage placentaire négligeable. L’implication des transporteurs d’efflux, et plus précisément de BCRP, a été confirmée par les études in vitro sur les cultures de trophoblastes et les vésicules de membranes villositaires.
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