Conséquences de la déplétion radio-induite des ovocytes de la réserve folliculaire dans la période néonatale chez la ratte sur la différenciation et la maturation de l’ovaire.
Chez les mammifères, la folliculogenèse débute avec la fragmentation des cordons ovigères en petites unités folliculaires, les follicules primordiaux, chaque unité étant constituée d’une assise de cellule de la granulosa entourant un ovocyte quiescent. Les follicules primordiaux entrent en croissance et passent successivement par le stade primaire, préantral, antral et pré-ovulatoire. A chaque stade, les follicules peuvent être éliminés de l’ovaire par le processus d’atrésie folliculaire. Ainsi, consécutivement à la croissance et à l’atrésie folliculaires, la réserve folliculaire diminue tout au long de la vie, et son épuisement conduit à la sénescence ovarienne. Chez le rat, dès la formation des follicules primordiaux à la naissance, une partie des follicules situés dans la partie centrale de l’ovaire entre en croissance et dès la période néonatale, l’ovaire contient des follicules allant jusqu’au stade préantral. Dans la première partie de notre travail, nous avons étudié le rôle de ces follicules en croissance dans l’établissement de la fonction reproductive. Comme la population de follicules en croissance est en renouvellement perpétuel en raison du recrutement continu des follicules primordiaux, nous avons utilisé un modèle expérimental dans lequel les follicules primordiaux sont sélectivement éliminés dans la période néonatale. Pour cela, les rattes ont été exposées à une dose d’irradiation de 1,5 gray à 5 jours postnatal (jpn). Nous avons montré que cette exposition entraînait la mort de plus de 99% des ovocytes des follicules primordiaux et de près de 30% des ovocytes des petits follicules primaires, tandis que les follicules aux stades grand primaire et préantral ne sont pas affectés. Le suivi de ces follicules en croissance avec des marqueurs de fonctionnalité, de même que des dosages plasmatique d’oestradiol-17«bêta», de testostérone et d’inhibine B ont montré que la fonctionnalité ovarienne était maintenue durant toute la période immature. L’âge et le nombre d’ovulations à la puberté sont normaux chez les femelles irradiées. Toutefois, l’initiation de la sénescence ovarienne débute peu avant cette période, comme en témoigne la diminution du nombre de follicules en croissance. Cela se traduit par l’hypofertilité des femelles irradiées dès le début de la vie de reproduction puis par leur stérilité. Ainsi, notre étude a permis de montrer que les premiers follicules en croissance étaient suffisants pour assurer la fonctionnalité ovarienne jusqu’à la puberté et la mise en place des fonctions de reproduction.
Chez les mammifères, la disparition des cellules germinales de l’ovaire est associée à la différenciation de cordons épithéliaux de type séminifère, suggérant que la lignée germinale joue un rôle essentiel dans le maintien du phénotype folliculaire. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons utilisé le modèle expérimental décrit précédemment afin d’étudier le devenir des cellules folliculaires des follicules primordiaux/petits primaires dont l’ovocyte a été éliminé. Nous avons montré que consécutivement à l’irradiation, ces cellules folliculaires survivent, prolifèrent et acquièrent des caractéristiques morphologiques de cellules de Sertoli: allongement du cytoplasme, localisation basale du noyau et spécialisations ectoplasmiques. Cependant, ces cellules de type Sertoli expriment FOXL2, un marqueur spécifique des cellules de l’ovaire et n’expriment pas Sox-9, un marqueur des cellules de Sertoli, suggérant qu’elles maintiennent des caractéristiques moléculaires de cellules folliculaires. Avant de se transdifférencier en cellules de type Sertoli, les cellules folliculaires des follicules sans ovocyte expriment l’AMH et la sous-unité «alpha» de l’inhibine, deux facteurs normalement exprimés à partir de la transition primordial/primaire et témoignant de l’entrée en croissance d’un follicule primordial. Ce résultat suggère que les follicules sans ovocyte ont une maturation comparable à celle des follicules primordiaux qui entrent en croissance. Des modifications expérimentales de la balance hormonale chez les femelles irradiées ont montré l’existence d’une corrélation étroite entre l’élévation des niveaux de FSH plasmatiques et la présence de cellules de type Sertoli. Ainsi, si l’ovocyte joue un rôle crucial dans le maintien du phénotype des cellules folliculaires, la transdifférenciation des cellules folliculaires en cellules de type Sertoli requiert préalablement la maturation des cellules de la granulosa et fait probablement intervenir l’environnement hormonal.
La dernière partie de notre travail concerne l’identification des voies de signalisation activées lors de l’apoptose radio-induite. Nous avons montré que la phase terminale de l’apoptose des ovocytes débutait dès 6h après irradiation et culminait à 12h. L’administration d’un inhibiteur de synthèse protéique, le CHX, retarde l’apoptose ovocytaire, suggérant que la néosynthèse protéique est un préalable indispensable à l’induction de l’apoptose. Nous avons également réalisé une étude systématique de gènes impliqués dans l’apoptose par la technique de macro-array, comparativement dans l’ovaire des femelles témoins et des femelles 3h après irradiation. Les résultats ont montré une modification après irradiation des niveaux d’expression de plusieurs gènes antiapoptotiques et pro-apoptotiques, et parmi ces facteurs, les gènes de la famille Bcl-2 (B Cell Lymphoma-2), de la famille des caspases ainsi que différents membres de la famille des IAP (Inhibitor of Apoptosis Protein). Nous avons initié l’étude de l’expression de certains de ces gènes en RT-PCR quantitative. Les résultats préliminaires montrent une élévation des niveaux de Bax et une diminution de Bcl2 dans les heures suivant l’irradiation, suggérant que l’apoptose ovocytaire implique la voie mitochondriale.
Présentée le 15 décembre 2004
Laboratoire où a été préparée la thèse:
“Physiologie de l’axe gonadotrope”, UMR7059, Université Paris 6
Nom du directeur de thèse : Dr Solange Magre
