Les marqueurs de la réceptivité endométriale et biopsie de l’endomètre

G. Porcu

Abstract

The reproductive tissues undergo profound structural changes and major immune adaptation to accommodate pregnancy. Embryo implantation is a complex process involving, in a restricted period “implantation window”, blastocyst attachment to the endometrial epithelium and subsequent trophoblast invasion of the deciduas. The crosstalk between a receptive endometrium and a functional blastocyst involve a large number of molecular mediators. Endometrial biopsy samples can be used to identify molecules associated with uterine receptivity to obtain a better insight into human implantation.

QCM PRE-TEST

QCM-1 : La biopsie de l’endomètre

1. Devra être effectuée entre le 14° et le 17° jour du cycle
2. Peut entraîner une réaction inflammatoire locale dont les acteurs peuvent être étudiés
3. Est réalisée par certaines équipes pour augmenter la réceptivité utérine lors d’une tentative de fécondation in vitro.

QCM-2 Parmi ces différents marqueurs

1. Les cellules NK ont une action négligeable sur l’implantation embryonnaire
2. Un déficit en GM-CSF agit à la fois sur le développement fœtal et placentaire
3. Il a été possible de synthétiser des antagonistes du LIF qui bloquent l’implantation embryonnaire chez la souris

Le processus d’implantation embryonnaire

Le processus d’implantation implique une série d’événements coordonnés dans lequel le couple embryon/trophoblaste établit des contacts et envahit l’endomètre qui recouvre l’utérus maternel. (1)

Ces événements ont lieu dans l’utérus 5 à 7 jours après l’ovulation (19-23° jour du cycle) au moment de la fenêtre d’implantation.

L’invasion trophoblastique dépend de signaux intercellulaires intervenant dans un ordre précis et soumis à l’action de facteurs hormonaux, de facteurs de croissance et de cytokines d’origine embryonnaire et maternelle.

Les molécules d’adhésion jouent un rôle important dans la capacité invasive des cellules trophoblastiques au sein de la décidua maternelle. Ces molécules comme les intégrines (a1,a4,aνb3) et les cadhérines sont indispensables aux interactions intercellulaires et aux interactions avec la matrice extra cellulaire modulant ainsi la progression de l’invasion trophoblastique.

Cette invasion nécessite une dégradation de la matrice extracellulaire faisant intervenir des protéases en particuliers les métalloprotéinases de la matrice (MMP-9 et MMP-2) dont l’activité est physiologiquement régulée par des inhibiteurs des métalloprotéinases (TIMP). La balance métalloprotéinases/TIMP est cruciale au site d’implantation.

Les modifications morphologiques (pinopodes, microvillosités) et fonctionnelles sont induites par les stéroïdes et aboutissent à la décidualisation.

Dans la même période, l’expression des différentes cytokines, de facteurs de croissance et de différenciation, de facteurs transcriptionnels, et molécules d’adhésion  se mettent en place.

Ce nouveau tissu spécialisé semble avoir le pouvoir de contrôler l’invasion trophoblastique au moment de l’implantation embryonnaire. Une réceptivité utérine anormale est responsable des 2 tiers des échecs d’implantation

L’implantation embryonnaire est réussie quand les différents acteurs embryonnaires et utérins interviennent de manière coordonnée, ce qui sous entend une synchronisation entre le développement embryonnaire et la préparation de l’endomètre, un dialogue réussi entre la complexité cellulaire de l’endomètre et les propriétés antigéniques de l’embryon. Le système immunitaire est largement impliqué dans les différentes phases de ce dialogue.

Plusieurs acteurs ont été mis en évidence dans le sérum et/ou les biopsies de l’endomètre.

Les cellules NK utérines

Les cellules NK représentent en moyenne  12% des lymphocytes du sang périphérique et sont les principaux effecteurs cytotoxiques de l’immunité innée. Contrairement aux lymphocytes T, les cellules NK sont susceptibles d’une action lytique  immédiate, sans immunisation préalable, et sont donc essentielles à la phase précoce d’une réponse immunitaire. Leur fonction de cytotoxicité et de production de cytokines font de ces cellules de l’immunité innée un acteur essentiel dans la mise en place précoce de mécanismes de défense immunitaire  en réponse à un stress ou lors d’une réponse anti-tumorale,  anti - infectieuse, auto-immune ainsi que dans le rejet de greffe allogènique.

L’activation des fonctions NK est conditionnée par l’engagement de différents types de  récepteurs  exprimés à la surface des ces cellules, par des ligands (molécules du HLA de classe I et autres).

Les cellules NK utérines ne se développent pas au sein de l’utérus. Ces cellules NK utérines (uNK) sont CD56bright, phénotype qui représente 10% de la population NK dans le sang circulant (pNK) dont la majorité est CD56dim. Ces CD56bright  sont aussi présentes dans les ganglions et dans le mucus nasal. Ils ont une haute affinité pour le récepteur de l’IL2.

Les uNK produisent des cytokines qui ne sont pas sécrétées par les pNK (LIF, ANG-2) ce qui est en faveur d’un rôle important de ces cytokines dans l’utérus. Le profil cytokinique de ces uNK est différent entre l’état gravide et non gravide de l’utérus.

Les uNK n’expriment pas la L-Selectin mais expriment l’integrine a4  (CD49d) une molécule d’adhésion importante pour l’invasion vasculaire. (2)

Répartition des cellules NK durant le cycle

Le répertoire de récepteurs des cellules NK en place est unique pour un individu et varie d’une femme à l’autre. De ce fait, la réponse maternelle au trophoblaste varie d’une femme à l’autre et d’une grossesse à l’autre.

L’infiltration utérine des cellules NK est soumise aux variations hormonales de l’endomètre sous l’influence des hormones stéroïdes et en particulier de la progestérone. Récemment, A.Moffet-King a montré que l’IL-15 et la prolactine sécrétées par l’endomètre étaient impliquées dans la prolifération et la différenciation de ces cellules.

Les cellules NK apparaissent avant la puberté,  sont petites et agranuleuses pendant la phase pré-ovulatoire du cycle, elles prolifèrent pendant la phase sécrétoire et meurent peu de jours avant les règles. La mort des cellules est annoncée par les changements nucléaires alors que les signaux classiques apoptotiques sont absents.

Elles sécrètent des cytokines (VEGF, PIGF, ANG-2) qui participent au renouvellement mensuel de l’endomètre et à sa décidualisation.

Elles sont éparses pendant la phase proliférative du cycle menstruel et augmentent pendant la phase lutéale. Elles sont en contact direct avec le trophoblaste au site d’implantation.

En  période pré menstruelle, au moment où les taux de progestérone chutent, s’installe une mort cellulaire non apoptotique.

Répartition et fonction des cellules NK pendant la grossesse

Historiquement, les cellules NK sont considérées comme un groupe homogène de cellules capables de reconnaître les cellules tumorales ou infectées par un virus. Elles peuvent aussi reconnaître les molécules HLA de classe I. Cette propriété contrôle l’invasion trophoblastique. Au moment de l’implantation, elles sont trouvées dans le stroma décidualisé avec une proportion de 30% de cellules stromales pour 70% de leucocytes déciduaux

Pendant la phase précoce de la grossesse, elles sont réparties dans un infiltrat dense autour des cellules trophoblastiques mais disparaissent progressivement en milieu de la grossesse. Leur présence coïncide avec l’invasion trophoblastique qui est terminée autour de la 20° semaine de gestation.

En milieu de grossesse, 25% des cellules NK sont péri vasculaires (autour des artères spiralées).

Au lieu d’invasion placentaire, où les cellules trophoblastiques envahissent les artères utérines, les cellules NK sont très abondantes, elles sont moins cytotoxiques. Les changements vasculaires qui apparaissent durant la phase sécrétoire coïncident avec l’augmentation du nombre de uNK qui sécrètent de l’IFNg. Cette action est en opposition avec celle du TGFb qui assure le mécanisme de la stabilité vasculaire sur les cellules endothéliales.

Les uNK ont pour rôle principal de déstabiliser les artères. Elles sont la source principale de Ang-2 qui est un ligand compétitif de Ang-1 sur le récepteur de Tie-2 des cellules endothéliales. La fixation du ligand entraîne une libération d’héparine binding epidermal growth factor (HB-EGF) et de platelet derived growth facto (PDGF) qui entraînent la différenciation des cellules mésenchymateuses en cellules musculaires lisses. Ainsi, Ang-2 est considéré comme l’antagoniste naturel de Ang-1.

Ligands et récepteurs

Les uNK expriment les gènes de la famille KIR/KAR et la  fixation de HLA-C sur KIR assure la survie des cellules trophoblastiques. La fixation sur KAR va entraîner la production de cytokines GM-CSF, CSF-1, LIF qui vont contrôler la prolifération trophoblastique, la différenciation et la migration. (Koopman ; J.Exp.Med., 2003)

Le niveau d’activation des NK dépend alors de la nature activatrice ou inhibitrice du bilan des signaux  reçus.

• En règle générale les molécules du CMH de classe I, exprimées sur la plupart des cellules de l’organisme envoient un signal inhibiteur à différents récepteurs NK et empêche l’auto agressivité des ces cellules  vis à vis des cellules de l’organisme.

Cependant, de nombreuses situations pathologiques (auto-immune, tumeurs, processus infectieux, greffe allogénique) sont susceptibles de modifier le répertoire de ligands et de récepteurs qui contrôlent l’activation NK et influencer ainsi leur activité.

• Les cellules NK CD56bright : Produisent une grande quantité de cytokines comme l’interféron IFNg, IL-10, TNF-a, TNF-b.

• Elles ont des récepteurs aux cytokines : IL-1R,IL2-Rabg, c-kit, IL-12R, IL-15R, IL-18R, IL-21R et  aux chémokines : CXCR3, CXCR1, CX3CR1.

• Il existe deux sortes de récepteurs :

• Inhibiteurs : KIR inhibiteurs (killer-cell Ig-like receptor 1) - ILT2-LIR1 (Ig-like transcript 2 ou leucocyte Ig-like receptor 1) - LAIR1 : leucocyte associated Ig-like receptor 1 - P75/AIRM (adhesion inhibitory receptor molecule 1)
• Activateurs :

NKG2D a été identifié pour la 1° fois en 1991 par Houchins ; Son rôle a été ignoré jusqu’ en 1999 où ses ligands ont été mis en évidence (MIC-A, ULBP, RAE chez la souris)

Son expression est régulée par IL-15, IL-12 et l’interféron a. Il est aussi retrouvé dans les cellules CD8+, gd.

Parmi les récepteurs activateurs, NKG2D a pour ligand des protéines inductibles par le stress appelées MIC –A et MIC –B (MHC class I chain-related A et B) chez l’homme.

L’engagement du ligand (ULBP) sur NKG2D entraîne une cytotoxicité , une prolifération et une production de cytokines et chémokines (IFNg, GM-CSF, TNF-a, TNFb,  MIP-1a, et b). Via NKG2D, les cellules NK reconnaissent une modification cellulaire induite par un pathogène sans reconnaître le pathogène lui-même. La spécificité NK gouvernée par NKG2D a 3 propriétés :

• PDGF Dirigée contre un danger
• Contre les cellules endommagées qui expriment les ligands de NKG2D
• Indépendamment de la nature du pathogène

Une étude récente révèle que chez les patientes qui présentent un échec d’implantation embryonnaire en FIV, le niveau d’activation des cellules NK bien plus élevé que celles chez qui la FIV a réussie.

Les cytokines

Si elles contribuent toutes, de manière primordiale à tous les évènements indispensables à une implantation embryonnaire réussie,  aucune n’est capable à elle seule d’expliquer les échecs d’implantation ce qui explique la quantité de travaux, le nombre de candidats responsables mais la persistance d’une certaine ignorance des échecs d’implantation.

Les cytokines remarquables

Le LIF

Il agit sur les cellules du trophoblaste extra villeux. Il existe plusieurs transcrits de cette protéine qui n’ont pas tous le même effet.

Son expression a été détectée sur la blastocyste, les leucocytes déciduaux de l’endomètre, abondantes au site d’implantation. Il agit par transduction du signal empruntant la voie de phosphorylation JAK/STAT.

Il est exprimé entre le 18°- 28°jour du cycle dans l’endomètre, maximale au moment de la fenêtre d’implantation. 

Il a un rôle dans régulation de l’invasion des cellules du trophoblaste extravilleux en stimulant premièrement l’adhésion de ces cellules aux éléments de la matrice extra cellulaire (fibronectine, vitronectine, laminine) puis en favorisant la sécrétion de TIMP-1 et 2 inhibiteurs des métalloprotéinases MMP-2 et MMP-9 impliquées dans l’invasion trophoblastique. (3)

Chez la souris invalidée pour le gène LIF, l’implantation n’a pas lieu, ce qui est restauré par un apport de LIF exogène.

Des études ont montré qu’une expression faible de LIF était retrouvée chez des patientes qui présentaient une infertilité inexpliquée, d’autres, des avortements à répétition. En revanche, une persistance de l’expression de LIF a été retrouvée dans les placentas de patientes qui présentaient des pré éclampsies de survenue précoce associée à des retards de croissance intra utérins.

Il a été aussi impliqué dans la migration des cellules NK utérines tôt pendant la grossesse.

Interleukine 11

Elle est exprimée par l’endomètre sans variation cyclique semble t-il et par les cellules trophoblastiques. Son expression est régulée par des facteurs locaux et par les hormones stéroïdiennes. 

A la différence du LIF, elle n’a pas d’effet sur le système des métalloprotéinases.  Associée au LIF elle augmente l’adhésion des cellules endométriales au collagène IV exprimé par les cellules trophoblastiques. Par ailleurs, IL11 entraîne in vitro une décidualisation précoce en présence de progestérone et semble indispensable à la maturation des cellules NK déciduales.

Elle paraît impliquée dans les placentation anormales, dans la survenue d’œufs clairs et son expression semble diminuée dans l’endomètre de femmes infertiles atteintes d’endométriose où elle a été retrouvée à des taux plasmatiques anormalement faibles. JAK/STAT voie de signalisation est aussi réduite chez les femmes présentant une infertilité inexpliquée.

Il existe une corrélation positive entre les taux de IL-11 dans les liquides de flush utérins collectés pendant la fenêtre d’implantation et les taux de grossesse en FIV.

Enfin, lors des grossesses extra utérines, l’immunoréactivité de l’IL-11 a été retrouvée diminuée indiquant qu’une expression anormale de l’IL-11 est susceptible d’entraîner une invasion trophoblastique anormale.

Des antagonistes du LIF ont été testés sur des souris gestantes par injections intra péritonéales et bloquent l’implantation tandis que des antagonistes de l’IL-11 entraînent une perte fœtale en milieu de grossesse. Les deux réduisent la taille du site d’implantation.

Interleukine 6

Elle est présente dans l’épithélium glandulaire tout au long du cycle. Elle est augmentée dans le sérum de femmes qui présentent des avortements à répétition.

Ces trois cytokines impliquées dans le processus d’implantation agissent par le biais de la voie JAK/STAT pour la transduction du signal. Cette dernière est atténuée grâce à la famille de protéines cytoplasmiques SOCS. Le déficit en protéine SOCS entraîne une létalité embryonnaire avec surexpression  de LIF et une différenciation excessive encellules trophoblastiques géantes.

La Superfamille TGF - b

• les TGF - b (1- 2- 3)

Ils sont présents de façon maximale au moment de l’implantation dans les cellules épithéliales et stromales et seul -3 varie au cours du cycle.

Ils semblent jouer un rôle en favorisant la sécrétion de fibronectine et de VEGF  en promouvant l’adhésion des cellules trophoblastiques à la matrice extra cellulaire.

In vitro, TGF - b1 est capable d’inhiber la capacité invasive du trophoblaste par le biais de l’inhibition de la plasmine et de la MMP-9 (metalloprotéinase-9)

Il down régule NKG2D sur les cellules NK.

• Interleukine 1 (IL-1a, IL-1b, IL1-Ra)

Elle est fortement exprimée pendant la phase sécrétoire par les cellules stromales, endothéliales et les macrophages.

Elle permet la production de GM-CSF par les cellules NK utérines. En revanche, elle diminue la production d’IL-15 qui contribue à attirer les cellules NK sur le site d’implantation. Elle agit sur le système des métalloprotéinases en stimulant la production de certains de leurs composants.

In vitro, l’expression d’IL-1b dans des cultures cellulaires de cellules cytotrophoblastiques est corrélé avec leur pouvoir invasif et l’IL-1b augmente la production de MMP-2 et MMP-9. In vivo, la forte expression de l’inhibiteur IL-1Ra neutralise ces effets permettant une balance constante de tous ces médiateurs. (4) (5)

Une administration chez la souris d’IL-1Ra provoque une absence d’implantation alors que l’invalidation du gène est sans effet.

En FIV, un taux élevé d’IL-1 alpha dans le liquide folliculaire semble corrélé avec un succès de la tentative.

• Interleukine 15

Elle entraîne aussi associée au TNF-a une expression accrue du récepteur NKG2D sur les cellules T et NK  Elle est essentielle pour toutes les cellules NK agissant sur leur prolifération, activation et cytotoxicité en augmentant  la sécrétion de cytokines (GM-CSF, IL-10, IL-13, interféron gamma). Elle induit in vitro la décidualisation endométriale et la production d’interféron gamma dont la principale source dans l’endomètre est les cellules NK utérines. Elle est down régulée par l’IL-1b. Chez les femmes qui présentent des avortements à répétition, elle est retrouvée à des taux élevés dans l’endomètre.

• Activine A

Elle est produite par les cellules stromales décidualisées et favorise la différenciation cytotrophoblastique vers un phénotype invasif et stimule la production d’agents paracrines impliqués dans l’invasion

• MIC-1

Il est produit par les cellules endométriales décidualisées et impliqué dans la régulation de l’invasion trophoblastique en bloquant l’activation de MMP-2 et MMP-9

GM-CSF

Son action se situe au niveau de l’endomètre et de l’embryon, nous n’évoquerons que celle de l’endomètre.

Il a une importance primordiale dans le devenir de l’implantation embryonnaire en agissant comme immunorégulateur, contribuant à la tolérance immune maternelle, comme un facteur de croissance et comme un facteur contrôlant la morphogenèse placentaire.

Sa production est maximale pendant la fenêtre d’implantation puis les cellules cytotrophoblastiques participent à la production de GM-CSF ainsi que les cellules NK utérines déciduales qui sont très abondantes dans la phase précoce de la grossesse.

L’effet majeur de l’absence de GM-CSF chez des souris mutantes est la réduction de l’expression des antigènes du système majeur d’histocompatibilité de classe II des cellules dendritiques utérines. Ces cellules dendritiques sont celles présentatrices des antigènes. Le GM-CSF est donc impliqué dans l’immunotolérance qui permet la poursuite de la grossesse

D’autre part il a un rôle de protection contre l’invasion microbienne de la muqueuse utérine et son action est en synergie avec l’IL-8.

Dans le 1° trimestre de la grossesse, les études en immunohistochimie montrent qu’il est présent au niveau du cytotrophoblaste et dans tout le trophoblaste extravilleux mais est faiblement exprimé dans le trophoblaste syncytial. Il agit dans la différenciation des cytotrophoblastes et stimule la production d’hormone lactogène placentaire, d’HCG et d’activine. Se basant sur le modèle des souris mutantes, on peut supposer que le déficit en cette cytokine peut être responsable de FCS, RCIU, pré éclampsie. Cependant, la synthèse du GM-CSF étudiée à partir de l’endomètre des femmes qui ont une infertilité inexpliquée ou des antécédents de FCS à répétition n’a pas montré de réel déficit. (-)

Les chémokines remarquables

Elles jouent un rôle dans le « homing » c'est-à-dire dans l’attraction des leucocytes vers le site tissulaire spécifique où elles doivent agir. Elles ont aussi un rôle activateur.

Elles ont un rôle majeur dans le recrutement des cellules NK à partir du sang périphérique au site d’implantation.

MIP-1b (macrophage inflammatory protein 1 B)

Sa production par les macrophages utérins au moment de la fenêtre d’implantation a été retrouvée augmentée à la suite d’une biopsie endométriale réalisée pendant la fenêtre d’implantation d’un cycle spontané précédant un traitement de FIV, associé à une augmentation de la population de macrophages et IL-15, TNF-a et osteopontine. Il est habituellement sécrété après engagement du ligand sur les récepteurs NKG2D des cellules NK et sa production est stimulée par la TNF-a.

En FIV, il semblerait que le succès soit corrélé positivement à l’abondance des macrophages mais aussi à l’expression de MIP-1b, du TNF-a et de l’ostéopontine sur la biopsie endométriale. MIP-1b serait capable d’attirer sur le site d’implantation les cellules macrophagiques. L’ostéopontine (SPP-1), molécule d’adhésion aurait aussi une action de recrutement et d’activation des cellules déciduales et immunes. (7)

La Fractalkine

La majorité des NK périphériques expriment CXCR3 et CXCR4 alors que les cellules NK utérines expriment CCR5 et CCR7. Les uNK semblent être recrutées vers l’endomètre par CCL3/MIP-1a un ligand de CCR5 mais un travail récent a démontré que CCR5 n’est pas indispensable pour que les cellules NK humaines soient recrutées vers l’utérus par CXCR4 en réponse à CXCL12 produite par le trophoblaste. Le déficit humain en CXCR4 entraîne un WHIM syndrome (HPV infections, hypogammaglobulinémie, immunodéficience, myelokathéxis). Quid de la gestation ?

CX3CL1 et les autres chémokines (CCL14, CCR-1, CCR-5) sont sécrétées de manière maximale par les cellules endométriales au moment de la fenêtre d’implantation embryonnaire. Leurs récepteurs sont présents sur les cellules du trophoblaste extravilleux.

la Fractalkine (CX3CL1) est une chémokine qui attire et active les cellules NK par l’intermédiaire du récepteur CX3CR1, exprimé sur une fraction majoritaire de NK et synthétisée par les cellules endothéliales, endométriales et les cellules trophoblastiques.

Des études fondamentales ont montré la migration des cellules trophoblastiques en réponse à ces signaux.

En pratique clinique, le couple fractalkine / CX3CR1 a été étudié à travers une étude récente sur 30 biopsies de greffons (10 normales, 10 avec rejet aigus et 10 avec rejets chroniques). L’expression  significativement accrue  en cas de rejet chronique  et modification des couples MIC / NKG2D et Fractalkine / CX3CR1.

CX3CL1 et CCL14 couple agit sur l’implantation embryonnaire en régulant l’invasion trophoblastique. Leur action porte sur la matrice extra cellulaire et sur les molécules d’adhésion exprimées à l’interface materno fœtal grâce à une augmentation de l’adhésion trophoblastique à la fibronectine mais aussi une altération de l’expression de l’ostéopontine dont une expression anormalement élevée a été mise en évidence dans les maladies trophoblastiques. (8)

Les ligands remarquables

Les ligands HLA ou MIC modulent le potentiel d’activation NK lors de l’implantation. L'activité cytotoxique des cellules NK et la production de facteurs angiogéniques et cytokiniques sont régulées par l'intégration de signaux activateurs ou inhibiteurs des récepteurs spécifiques des NK.

Les cellules cytotrophoblastiques expriment une combinaison unique de molécules du complexe majeur d’histocompatibilité de classe I de (HLA-C, HLA-G et HLA-E), qui engagent les récepteurs NK et régule leur fonction. La présence d’HLA-G soluble (un ligand inhibiteur connu des cellules NK habituellement exprimé à l'interface foeto-maternelle) dans les surnageants de cellules embryonnaires a été corrélée avec des taux élevés de succès d'implantation embryonnaire au cours des fécondations in vitro, tandis que des niveaux plus bas de HLA-G soluble dans la circulation maternelle ont été associés à la survenue de préeclampsies et de retard de croissance intra-utérin. L'interaction entre les récepteurs maternels des cellules NK (KIR) et le HLA-C d’origine fœtale influence également le devenir des grossesses.

Enfin, la libération de sMIC a été suggérée pour moduler la fonction des cellules NK pendant la grossesse. La modulation du nombre et de la fonction NK par les hormones ovariennes semble également impliquer une voie NKG2D dépendante. Les protéines sMIC sont des molécules induites au cours de stress cellulaire qui se lient au récepteur activateur NKG2D des cellules NK. L'engagement de NKG2D après la reconnaissance de son ligand spécifique (MIC) induit l’activation de la fonction cytotoxique des cellules NK et la production de cytokine/chemokine. Il a été montré que la libération de sMIC dans le plasma de patients atteints de cancer pouvait induire l'internalisation du récepteur NKG2D des cellules NK et des lymphocytes T, altérant de ce fait la réponse immune anti tumorale innée et adaptative, favorisant ainsi la croissance tumorale.

Le rôle alloréactif des NK dans l’interface immunologique hôte - greffon que constitue la grossesse ou la transplantation a longtemps été sous-estimé et reste peu documenté. Néanmoins, comme en transplantation, différentes études suggèrent que certaines des combinaisons Récepteurs NK maternels- Ligands fœtaux sont délétères pour la grossesse.

Une étude génétique du polymporphisme des récepteurs maternels au MHC   et de leur ligand HLA-C fœtaux les reliait à la survenue possible d’une pré eclampsie suggérant que certaines combinaisons des KIR maternels en association avec  molécules HLA-C fœtales pourraient moduler négativement les fonctions NK , notamment les fonctions productrices d’interferong, et constituer un environnement délétère à  la mise en place de la vascularisation placentaire.

Les protéines MICA and MICB sont des molécules de classe I non classiques polymorphes qui constituent des ligands du récepteur activateur NKG2D, exprimé à la surface des lymphocytes T CD8  et des cellules NK chez l’homme. L’expression de MIC, normalement restreinte à l’épithélium digestif, est induite à la surface de différents types cellulaires lors des processus infectieux, néoplasiques, allo ou auto-immuns. Les protéines MIC sont induites lors du stress thermiques, génotoxiques, l’irradiation, et représentent un signal de danger capable de stimuler une réponse immune à la fois innée et adaptative, en activant les mécanismes effecteurs de cytotoxicité et la production de cytokines.

L’importance particulière  de la voie de signalisation MIC-NKG2D est attestée par les conséquences cliniques de leur dérégulation. En effet, l’échec de la stimulation des cellules effectrices cytotoxiques via NKG2D pourrait favoriser l’échappement tumoral.

NKG2D joue un rôle capital dans l’élimination des cellules tumorales par les cellules effectrices cytotoxiques.

La détection d’une expression de MICA et MICB dans les biopsies de greffons rénaux et pancréatiques a été associée au rejet aigu.

La libération de MIC par les cellules agit sur le système des métalloprotéinases.

En pratique clinique, concernant la reproduction, dans les grossesses d’évolution normale (dosages sanguins réalisés entre 8 et 11SA (n=12) entre 17-20 SA (n=11) et immunohistochimie sur les placentas (7 femmes en bonne santé), MIC est exprimé par le syncytitrophoblaste et est dosé entre 2 et 32 pg/ml dans le sérum. (9)

Dans une étude préliminaire (170 patientes), nous avons montré que les taux plasmatiques de MIC soluble (sMIC), sont prédictifs du taux d'échec d'implantation ou de grossesse après FIV. Les taux de sMIC mesurés au cours de la phase folliculaire du cycle précédant la FIV, ont été analysés en fonction de l'issue de la FIV. Lorsqu’ils étaient présents (38% des femmes), les taux de sMIC avaient une valeur prédictive, à la fois en terme d’échec d’implantation (>2.45 ng/ml, odds ratio=4.6; p=0.002) et de grossesse favorable (<2.45 ng/ml, odds ratio=13.8; p=0.031).

Par ailleurs, la présence de MIC est aussi un marqueur de pathologies allo et autoimmunes comme la maladie coeliaque. Chez les patientes atteintes, la prévalence de l’infertilité y est plus importante suggérant que MIC peut être aussi une signature d’une trop forte réaction auto ou allo immune de la mère empêchant une implantation embryonnaire durable ou le signe d’une dysrégulation du récepteur NKG2D. (10)

Cette molécule est actuellement étudiée sur une plus importante population.

Comme MIP-1b, elle pourra peut-être être proposée comme un marqueur prédictif d’une réussite de la tentative de FIV.

Conclusion

Les différentes étapes du processus d’implantation sont de mieux en mieux connues. Cependant chaque réponse donnée par la découverte de l’implication d’un facteur dans le dialogue mère –embryon entraîne une nouvelle question. Les signaux prédominants ne sont pas encore identifiés quoique certains semblent être des candidats possibles pour formuler un pronostic en fécondation in vitro ou pour apporter un support thérapeutique. Ces approches sont non seulement nécessaires en Aide médicale à la Procréation mais aussi en transplantation et dans la lutte contre le cancer.

QCM POST-TEST

QCM-1 : La biopsie de l’endomètre

1. Devra être effectuée entre le 14° et le 17° jour du cycle
2. Peut entraîner une réaction inflammatoire locale dont les acteurs peuvent être étudiés
3. Est réalisée par certaines équipes pour augmenter la réceptivité utérine lors d’une tentative de fécondation in vitro.

Réponses vraies : 2-3

La biopsie de l’endomètre a un intérêt au moment de la fenêtre d’implantation soit à J LH+7 – LH+11, le plus souvent entre le 18° et le 23° jour du cycle. Les marqueurs de l’inflammation peuvent sous certaines conditions de la biopsie être étudiés. Oui plusieurs équipes la recommandent le cycle qui précède la biopsie ou le jour de la ponction.

QCM-2 Parmi ces différents marqueurs

1. Les cellules NK ont une action négligeable sur l’implantation embryonnaire
2. Un déficit en GM-CSF agit à la fois sur le développement fœtal et placentaire
3. Il a été possible de synthétiser des antagonistes du LIF qui bloquent l’implantation embryonnaire chez la souris

Réponses vraies : 2-3

Bibliographie

1. E. Dimitriadis, C.A. White, R.L. Jones, L.A.Salamonsen: Cytokines, chemokines and growth factors in endometrium related to implantation. Hum. Reprod. Update 2005, 11; 6: 613 – 30
2. V.P. Chernyshov, I.O. Sudoma, B.V. Dons’koi, A.A. Kostyuchk, Y.V. Masily: elevated NK cells cytotoxicity, CD 158 expression in NK cells and activated T lymphocytes in peripheral blood of women with IVF failures. Am. J. Reprod. Immunol., 2010; 64: 58-67
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Géraldine Porcu-Buisson - Institut de Médecine de la reproduction – Marseille