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Submitted on 1 Jan 1989

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La barrière placentaire : structure, résistance, asymétrieJ.C. Challier

To cite this version:J.C. Challier. La barrière placentaire : structure, résistance, asymétrie. Reproduction NutritionDevelopment, EDP Sciences, 1989, 29 (6), pp.703-716. �hal-00899103�

Article de synthèse

La barrière placentaire : structure, résistance, asymétrie

J.C. Challier

Université Pierre-et-Marie Curie, biologie de la reproduction, bât. A, 7, quai Saint-Bernard,75252 Paris Cedex 05, France

(14e réunion du groupe Développement INRA, Clermont-Ferrand, 25-27 mai 1988)

Résumé ― La notion de barrière placentaire a été réexaminée en tenant compte des données ré-centes d’ultrastructure et des nouvelles observations de la physiologie des échanges. D’un point devue ultrastructural, l’effet barrière repose sur la continuité du syncytiotrophoblaste, la porosité deslames basales ainsi que sur la charge électrique des membranes plasmiques et basales. La conti-nuité de la phase aqueuse pour les passages diffusionnels s’effectue par les espaces intercellu-laires, les fenestrations (rat, lapin) et des canaux transcellulaires (cobaye). Mais les structures quiassurent cette continuité dans le syncytiotrophoblaste humain ne sont pas apparentes. La diffusionest basée sur les propriétés physico-chimiques des molécules (taille, charge électrique, liposolubili-té). Pour la taille des molécules, les placentas hémochoriaux (avec une population de pores derayon 10 nm) apparaissent bien moins sélectifs que les placentas épithéliochoriaux. La capactié mé-tabolique des différents types cellulaires du placenta (trophoblaste, macrophages) participe à ceteffet barrière en catabolisant ou en transformant certains substrats. De même, l’asymétrie du tropho-blaste dans la distribution des enzymes, des transporteurs et des récepteurs entre les membranesplasmiques apicale (face maternelle) et basale (face fcetale) et dans les phénomènes sécrétoirescontribue au maintien de compartiments foetal et maternel distincts. La polarité fonctionnelle du tro-phoblaste se manifeste dans le métabolisme (corticostéroïdes), le transport de certains nutriments(acides aminés), de certains ions (fer) et de la plupart des sécrétions endocrines (hCG, hPL, SP1 ).

barrière - placenta - transport

Summary ― The placental barrier : structure, resistance, asymmetry. The concept of placentalbarrier has been evaluated using recent advances in ultrastructure and in transport physiology. On astructural basis, the barrier effect is grounded by the syncytiotrophoblast continuity, and by basaland plasma membrane’s electrical charges and by basement membrane porosity. The aqueousphase continuity for diffusion operates through intercellular gap, fenestrations (rat, rabbit) and trans-cellular channels (guinea pig). However, these connections are not apparent in the human syncytio-trophobast. For the molecular size selectivity, the hemochorial placentas with a pore radius of 10 nmappear much less selective than the epitheliochorial ones. The metabolic capacity of the placentalcells (trophoblast macrophages) participates to the barrier effect by metabolizing or by convertingsome substrates. Similarly, trophoblast asymmetry in the location of enzymes, carriers and receptorson outer (maternal side) and on basal (fetal side) plasma membranes, and in the release of secreto-ry products, contributes to maintain separate fetal and maternal compartments. The functional polari-ty of trophoblast is expressed in metabolism (corticosteroids), nutrients (amino acids) and ions (iron)transport, and most of its secretions (hPL, hCG, SP1). ).

barrier - placenta - transport

INTRODUCTION

La classification des couches de tissus quiséparent le sang maternel du sang foetal aété établie par Grosser (1909, 1927). Elleest à l’origine de la notion de barrière pla-centaire. Flexner & Gellhorn (1942) ont dé-montré ensuite l’existence d’un effet bar-rière sur le passage du sodium en relationavec le nombre de couches tissulairesdans les placentas épithéliochorial, endo-théliochorial et hémochorial. Cette relationn’a pas pu être étendue au nombre decouches de trophoblaste dans les placen-tas hémomonochorial, hémodichorial et

hémotrichorial (Faber, 1973). De nouvellescauses structurales et de nouveaux effetsbarrière ont été mis en évidence ces der-nières années et la notion même de bar-rière biologique s’est élargie. Le rôle desstructures de la membrane placentairedans les relations foeto-maternelles doitdonc être reconsidéré.

L’effet barrière a un sens restrictif quis’applique particulièrement bien à l’em-

bryon et au foetus, car ces derniers sontdépourvus de systèmes immunitaire et dedétoxification. Cet effet a des bases struc-

turales, mais il met aussi en oeuvre des

processus cataboliques. A l’inverse, l’effetbarrière appliqué à un organe qui approvi-sionne le foetus en nutriments et qui ex-crète les produits de son métabolisme

peut paraître paradoxal. En fait, les mem-branes biologiques ont mis en place dessystèmes spécifiques de transport et desrécepteurs capables d’accroître le pas-

sage des molécules, et au besoin de lesréguler. La distribution asymétrique destransporteurs et celle des récepteurs sontassociées à l’effet barrière. Il en va demême de la polarisation des sécrétions dutrophoblaste, lesquelles apparaissent pré-férentiellement dans la circulation mater-nelle.

Nous développerons cette conceptionde la barrière placentaire en examinantsuccessivement : les indices structurauxde la résistance membranaire, leur évolu-tion au cours du développement, les mani-festations expérimentales de l’effet bar-rière. Les facteurs limitant le passage des

molécules, qui ne sont pas directementliés à la structure ou à l’activité de la mem-brane placentaire, ne seront pas pris enconsidération.

INDICES STRUCTURAUX DE LA RÉSIS-TANCE MEMBRANAIRE

Présence de glycocalyx

La surface du syncytium trophoblastiquehumain est hérissée de microvillosités. Elleest recouverte d’un revêtement glycopro-téique appelé glycocalyx, riche en chargesanioniques qui fixent le fer colloïdal (Nel-son et al., 1976), le rouge de ruthénium

(Sideri et al., 1982) et la ferritine cationique(Kawagoe et al., 1981 Ces charges sontdisposées en amas discontinus sur la sur-face syncytiale (Kawagoe et al., 1981) etforment une barrière électrostatique. Dix-

sept sialoglycoprotéines ont été identifiées(Wada et al., 1977) qui proviennent de lasialylation des oligosaccharides des glyco-protéines de la membrane plasmique. Lasialylation des glycopeptides contenant dela glucosamine est plus importante dans lesyncytiotrophoblaste que dans les cellulesdu foetus (Whyte & Locke, 1978). Martin etal. (1974) ont observé sur le syncytium laprésence d’acide hyaluronique, laquelle n’apas été confirmée. La liaison avec des lec-tines montre l’existence d’autres consti-tuants des glycosaminoglycanes : manno-

et gluco-pyranosides, et N-acétylglucosa-mine. Elle indique peu de fucose et révèleparadoxalement peu d’acide N-acétylneu-raminique (Whyte, 1980). Il est probableque l’hCG, la phosphatase alcaline et la 5-nucléotidase qui sont des glycoprotéinesmembranaires liant la concavaline A font

partie du glycocalyx. Ce dernier est doncconstitué essentiellement de sialoglycopro-téines, de glycosaminoglycanes et certai-nement de glycolipides. Un dépôt de fi-

brine s’adjoint au glycocalyx dans leszones subchoriales de l’espace intervilleuxen fin de gestation. Son effet n’est pas dé-fini.

La surface de l’endothélium des ca-

pillaires foetaux chez le cobaye et dans

l’espèce humaine présente également desgroupements anioniques et elle ne diffèrepas des autres endothéliums puisqu’ellefixe la peroxydase cationique (Sideri et al.,1987; Sibley et al., 1981; Kaufmann et al.,1982) et l’hydroxyde de lanthane (Kauf-mann et al., 1987). La peroxydase cationi-que est identifiée sur toute la longueur desjonctions interendothéliales dans le placen-ta humain (Sideri et al., 1987), de mêmeque chez le cobaye (Sibley ef al., 1981 ).

Continuité du syncytiotrophoblaste

Chez les primates, aucune discontinuitéstructurale de nature à assurer un passagetranstrophoblastique n’a été clairement dé-montrée. Les canaux observés par Gam-mal (1985) chez le macaque sont une ex-ception. Cependant, ces canaux ne sontpas en continuité avec la membrane plas-mique basale du syncytium et ils sont ob-servés surtout dans les cellules qui fontsaillie dans l’espace intervilleux, ce quijette un doute sur leur rôle dans le pas-sage transplacentaire. Les vacuoles et lescanaux transcellulaires induits lors d’un

mouvement osmotique d’eau dans le pla-centa hémomonochorial de cobaye (Kauf-mann ef al., 1982) constituent peut-être unréseau transtrophoblastique de communi-cations. Pour Kaufmann et aL (1987), il

correspondrait dans les conditions iso-

osmotiques à un réseau tubulaire de 15nm de diamètre dans lequel pénètre le lan-thanum. Dans le placenta hémodichorialdu lapin, Thornburg & Faber (1976) ontmontré des fenestrations du syncytium quirappellent celles observées dans l’endo-thélium des glomérules du rein.

Des jonctions cellulaires de type occlu-dens (macula, fascia) ont été mises en évi-dence sur la face foetale du syncytium etdes desmosomes incomplets dans le cyto-plasme (De Virgilis et al., 1982; Metz et al.,1979; Reale et aL, 1980) en plus des jonc-tions communicantes. Les desmosomes

proviennent de la fusion du cytotropho-blaste avec le syncytium (Reale et al.,1980); les maculae occludentes seraientsituées au niveau des points de contactqui se forment entre les villosités (Metz etal., 1979).

Bien qu’un certain nombre de structurestubulaires ou vésiculaires aient été obser-vées dans le trophoblaste humain, il ne

semble pas qu’elles forment un réseau

transtrophoblastique continu. De plus, il n’ya pas, dans les conditions iso-osmotiques,de compartiment paracellulaire (canauxtranstrophoblastiques) susceptible de jouerun rôle dans les échanges transmembra-naires. Les vésicules de pinocytose(micro- et macropinocytose) pourraient for-mer un système transcellulaire discontinu.Elles sont nombreuses mais elles restentlocalisées près des microvillosités du syn-cytium. Il est donc peu probable qu’ellespermettent aux macromolécules de traver-ser cette assise cellulaire. Les nom-

breuses vésicules d’endocytose à couchede clathrine (coated vesicles) situées prèsdes microvillosités pourraient intervenir

également, mais de façon très sélective etsans nécessairement aboutir à un pas-sage transcellulaire. Il faut en référer auxétudes avec traceurs qui ne sont

qu’évoquées ici.

Structure et charge électrique desmembranes basales

La membrane basale du syncytium est

composée de 3 couches : la lamina rara,la lamina densa et la couche réticulée. Lalamina rara contient une sialoglycopro-téine, la fibronectine, et de la laminine quirelient les cellules épithéliales au colla-

gène de la membrane basale. Des protéo-glycanes porteuses de groupements sul-fates sont présentes en bordure de la

lamina densa. Elles contiennent des

charges anioniques que l’on détecte dès lepremier trimestre de gestation (Fig. 1 ).Elles sont attribuées à l’héparan-sulfate(King, 1985). A terme, elles ont disparu dela membrane basale du trophoblaste; quel-ques-unes sont observées dans la mem-brane basale de l’endothélium et asso-

ciées au collagène du tissu interstitiel.Elles sont dues à des acides chondroïtine-sulfate.

Absorption par les histiocytes

Les histocytes (ou cellules de Hofbauer)absorbent les substances qui arrivent

jusqu’au conjonctif. Au cours de la perfu-sion des vaisseaux foetaux du placenta decobaye, la peroxydase traverse l’endothé-lium des capillaires, puis elle est phagocy-tée par les histiocytes (Kaufmann et aL,1982). De même, lors de courtes perfu-sions, la peroxydase cationique injectéedans la circulation foetale ou maternelle du

placenta humain, est retrouvée dans leshistiocytes (Sideri et aL, 1987). La peroxy-dase anionique administrée dans la circu-lation foetale se fixe également dans lesmacrophages. En immobilisant les molé-cules qui atteignent le conjonctif, les histio-cytes participent donc à l’effet barrière dutrophoblaste. Il ne semble pas qu’ils soientcapables de discriminer les macromolé-cules selon leur charge électrique (Sten-seth et al., 1983).

Continuité de I endothélium

L’endothélium des capillaires constitueune couche continue chez les mammi-

fères, excepté chez le rat où l’on observedes fenestrations nombreuses. Les jonc-tions intercellulaires chez le cobaye rap-

pellent par leur structure les jonctions ser-rées (zonula occludens ou adherens).Dans l’endothélium des capillaires hu-

mains, on observe des jonctions serréesde structure voisine (Heinrich et aL, 1976;Sideri et aL, 1983). Ces jonctions de l’en-dothélium, bien que de type serré, ne pré-sentent pas de fusion continue du feuilletmembranaire externe en microscopie élec-tronique. En cryofracture, elles formentdes lignes discontinues de particules. Cesjonctions sont généralement perméablesaux substances de taille inférieure ou

égale à 4 nm. Un passage de lanthanum,de rayon égal à 0,4 nm, ou de peroxydase,de rayon égal à 3 nm, a été décelé à tra-vers les capillaires foeto-placentaires chezle rat (Aoki et al., 1978), chez le cobaye(Firth et al., 1983; Kaufmann et al., 1987),dans l’espèce humaine (Sideri et aL,1987). Cependant, la ferritine de taille

beaucoup plus importante (11 nm) n’appa-raît pas dans les espaces subendothéliauxchez le cobaye (Sibley et aL, 1983) et lelapin (Thornburg & Faber, 1976).

Des vésicules de pinocytose marquéespar la peroxydase sont observées dansl’endothélium des capillaires dans l’espècehumaine et chez le cobaye. Leur grandnombre indique qu’elles ont un rôle impor-tant dans le passage transendothélial.

EVOLUTION DES BARRIÈRES AUCOURS DU DÉVELOPPEMENT

Amincissement du syncytiotropho-blaste

Le syncytiotrophoblaste humain a une

épaisseur moyenne de 6,4 pm à 26 se-

maines et 3,7 pm à 42 semaines de gros-sesse. On note également une réductionde la taille des microvillosités vers 5 mois.

Réduction numérique du cytotropho-blaste

Dans l’espèce humaine, la membrane

d’échange placentaire s’amincit au coursde la gestation. Cet amincissement pro-vient en partie de l’incorporation des cel-lules trophoblastiques dans le syncytium.Le cytotrophoblaste occupe environ 5% dela surface totale placentaire à 2 mois degrossesse. Il couvre moins de 1 % de cettesurface à terme (Snoeck, 1958). Dans leplacenta de rat à 14 jours de gestation, onrencontre des cellules indifférenciées entrele syncytium 1 et la troisième couche tro-phoblastique; elles seront incorporéesentre 14 et 16 jours de gestation dans l’as-sise de syncytium Il (Metz, 1980). La

même observation a été faite chez le co-

baye par Kaufmann & Davidoff (1977).Leur disparition réduit l’épaisseur du tro-

phoblaste.

Formation de membranes vasculo-

syncytiales

Les membranes vasculo-syncytiales appa-raissent vers la 32e semaine de grossesse(Fox, 1967). Ce sont des zones où le syn-cytium est mince, dépourvu de noyau etcontigu à l’endothélium capillaire. Les

noyaux se regroupent entre ces zones etforment parfois des amas nucléaires. Cettetendance qu’ont les vaisseaux à se rappro-cher et à s’introduire dans le trophoblasteau cours du développement est observéeaussi chez la brebis.

Modification des membranes basales

La membrane basale du trophoblaste estformée très précocement dans l’espècehumaine. Elle s’épaissit vers la 34e se-

maine de grossesse (Fox, 1978). Celle del’endothélium est encore absente ou in-

complète entre 7 et 12 semaines (King,1985).

En début de gestation, l’arrangementrégulier des protéoglycanes constitue à lafois un réseau de filtration et une barrière

électrostatique. Les fibres de collagène detype IV disposées en réseau dans la lami-na densa (Farquhar et aL, 1982) pour-raient effectuer une filtration des produitsen transit. En fin de gestation, la diminu-tion des charges anioniques dans la mem-brane basale du syncytium favorise certai-nement le passage des macromoléculesde même charge, mais la structure de fil-

tration subsiste. Le collagène et la mem-brane basale des capillaires conserventleur effet électrostatique.

PREUVES EXPÉRIMENTALES D’UNEFFET BARRIÈRE

Résistance au passage des molécules

hydrosolubles

Petites molécules polaires

La résistance de la barrière placentaire aupassage des molécules hydrosolubles dé-pend de leur poids moléculaire. L’eau tri-tiée et l’antipyrine, une molécule liposo-luble, ont des transferts materno-foetaux

identiques in vivo chez le mouton (Mes-chia et aL, 1967), chez le singe (Battaglia

et al., 1968), et in vitro dans le placentahumain perfusé (Challier et al., 1985). Desmolécules de liposolubilité si différente nedevraient pas avoir des transferts transpla-centaires aussi proches. Un transportmaximal des 2 molécules, ou moins vrai-semblablement une limitation commune,

peut expliquer ce résultat. En consé-

quence, il faut concevoir que le placentaoppose une résistance équivalente à leurpassage, lequel est limité uniquement parle débit circulatoire. Des conclusions ana-

logues ont été tirées d’expérimentationsréalisées avec d’autres molécules de lipo-solubilité différente chez le lapin (Faber &

Hart, 1966) et chez le cobaye (Moll & Kas-

tendieck, 1977).

Molécules de taille moyenne et macro-molécules

Pores physiologiques

La résistance de la membrane placentaires’accroît à mesure que la taille des molé-cules augmente. Dans le placenta épithé-liochorial de brebis, une limitation du pas-sage des molécules polaires sans chargeélectrique a été démontrée (Boyd et al.,1976). La taille des pores responsables decette limitation est évaluée à 0,5 nm, cequi correspond à la taille des pores de lamembrane plasmique des hématies : 0,35nm (Solomon, 1968). Dans les placentasde lapin (Faber et al., 1971) et de cobaye(Hedley & Bradbury, 1980), la taille des

pores s’élève à 10 nm ou plus. Il en est demême dans le placenta humain en perfu-sion (Challier et aL, 1985). L’existence de2 populations de pores : l’une à 0,3 nm,l’autre à 10 nm dans le placenta de lapin(Stulc et al., 1969) n’a pas été confirmée.Les pores des placentas hémochoriauxont donc une taille intermédiaire entre les2 tailles de pores identifiés dans les ca-

pillaires : 5-8 nm et 20-25 nm (Taylor &

Granger, 1983).Le passage d’eau d’origine osmotique

dans le placenta de brebis s’effectue pardes pores de taille 3 fois plus élevée queles pores diffusionnels : 1,6 nm selon l’esti-mation de Stulc (1985). Cette observationmontre que les passages d’eau et de moié-cules polaires suivent apparemment desvoies différentes.

Charge électrique

Les charges électriques du glycocalyx syn-cytial ou endothélial, des membranes ba-sales, la différence de charge entre les mi-lieux extracellulaire et intracellulaire ainsi

que le potentiel transplacentaire peuventintervenir selon leur importance et leur

signe dans le passage placentaire.Le transfert des électrolytes comme le

sodium (rayon hydraté : 0,34 nm) ou lechlore (rayon hydraté : 0,22 nm) est forte-ment limité par rapport à l’urée chez la bre-bis (Conrad & Faber, 1977), bien que lesrayons de ces 3 substances soient très

proches. La cause de cette limitation n’estpas la taille des ions, qui est inférieure àcelle des pores, ni leur charge, puisque lacharge opposée des 2 ions affecte peuleur transfert. Chez le lapin et le cobaye aucontraire, les passages du sodium et duchlore sont analogues à celui de l’urée. Deplus, comme ils s’insèrent parfaitementdans la relation transfert-coefficient de dif-fusion établie pour les substances non

chargées électriquement (Faber et al.,1971 on doit admettre que leur transfertest subordonné à leur taille et non à leur

charge. Des résultats similaires ont été ob-tenus dans le placenta humain perfusé(Dancis et al., 1981 L’étude du systèmed’échange proton-sodium, de celui desanions et du cotransport sodium-

potassium-chlorure mis en évidence sur

les microvésicules syncytiales humainesdevrait permettre de mieux comprendre lemécanisme de transport des ions (Schen-nan et Boyd, 1987).

Les macromolécules ont pour la plupartun point iso-électrique qui les rend anioni-ques au pH physiologique. Elles sont dece fait soumises à l’effet des barrières

électrostatiques. Nous avons montré quela peroxydase cationique traverse in vitrola barrière placentaire humaine dans les 2directions : faetus-mère et mère-foetus (Si-deri et aL, 1987). Dans l’endothélium, elleemprunte les espaces interendothéliaux etles vésicules d’endocytose, et dans le syn-cytium, des vésicules ou des tubules. Laperoxydase anionique est observée dansles tissus de la barrière trophoblastiqueuniquement lorsqu’elle est injectée dans lacirculation foetale. Un passage préférentielde la peroxydase cationique par rapport àla peroxydase anionique a été mis en évi-dence chez le cobaye (Behre et al., 1987)qui souligne le rôle des barrières électro-

statiques dans le placenta. On peut égale-ment concevoir que les traversées mère-foetus et foetus-mère s’opèrent par desvoies différentes.

La différence de potentiel entre le foetuset la mère peut affecter le passage desions. Ces potentiels s’échelonnent de +15 5mV (foetus positif) chez le rat, à 0 mV dansl’espèce humaine et chez le lapin, à -20mV chez le cobaye et à -50 mV chez labrebis. Ces valeurs ne représentent pasnécessairement la différence de potentieltransplacentaire. En effet, lorsque des ionsnon présents normalement dans le sangsont administrés à la brebis, leurs concen-trations foetale et maternelle s’équilibrentpresque et leur potentiel d’équilibre est

seulement de quelques millivolts (Thorn-burg et al., 1979). Seules des mesures auniveau placentaire permettraient de ré-

pondre à cette question. Nous venons

d’aborder cette question in vitro dans le

placenta humain (Bara et al., 1988). Il est

clair qu’il existe un potentiel électriquefaible (-30 mV) au niveau de la membraneplasmique apicale du trophoblaste quicomprend un potentiel diffusionnel et unpotentiel actif. Leur participation aux trans-ports ioniques devra être précisée.

Résistance au passage des molécules

liposolubles

Peu d’études ont été consacrées au pas-sage des molécules liposolubles. Pour en-trer dans les cellules, elles doivent se dis-soudre dans la bicouche lipidique desmembranes. Leur perméation diminueavec leur liposolubilité. Cette relation a étédémontrée chez le cobaye et chez la bre-bis (Bissonnette et al., 1979) en pratiquantdes injections en bolus. Dans les 2 es-

pèces, le transfert normalisé (en éliminantle poids moléculaire des substances) meten évidence une perméabilité élevée duméthanol (1,3), faible de l’eau (1) et de

l’antipyrine (0,5-0,6) et plus faible encorede l’acétamide (0,29-0,11). La basse per-méabilité de l’antipyrine semble remettreen cause le transport maximal des sub-stances évoqué précédemment. Il s’agitd’observations qui reflètent le transfert uni-directionnel (sang-placenta) et non le pas-sage (sang maternel-placenta-sang foetal)en état stable. Pour des raisons indétermi-

nées, elles ne sont pas représentatives dela situation in vivo. Néanmoins, Wilkeninget al. (1982) ont obtenu une clairance lé-

gèrement plus importante de l’éthanol parrapport à l’antipyrine en état stable. Existe-t-il des «pores lipidiques» en plus despores aqueux ? Cela reste à démontrer.

La résistance au passage des sub-

stances liposolubles peut avoir 3 causesannexes. Le franchissement de la coucheexterne d’eau associée à la membrane

plasmique qui serait facilité par une liaisonà l’albumine dans le cas des acides gras(Dancis et al., 1974) ou aux lipoprotéinesdans le cas du cholestérol (Winkel et aL,1980). L’immobilisation des substances

par une dissolution dans les lipides intra-cellulaires : les benzodiazépines, parexemple, sont accumulées en quantitétrès importante par le placenta sans qu’unmétabolisme quelconque de ces sub-stances ait pu être détecté (Guerre-Millo etai., 1982). Enfin dans le syncytiotropho-blaste, l’absence de continuité entre la bor-dure microvillositaire et la membrane plas-mique basale du syncytium restreintcertainement le passage des substances

liposolubles de la face maternelle à la facefoetale par diffusion dans les lipides mem-branaires.

BARRIÈRE MÉTABOLIQUE

Polarité de sécrétion

Les sécrétions placentaires sont déver-sées en majeure partie dans la circulationmaternelle. C’est le cas de l’hCG, d’hPL,de la SP1, de la PAPP-A (Bersinger et al.,1986), de la phosphatase alcaline thermo-stable (Challier, 1978) dans le placentahumain perfusé. La concentration foetalereprésente généralement quelques pourcent de la concentration maternelle. Ellen’atteint jamais les 30 à 50% qu’on devraitobtenir si la partition des sécrétions étaitbasée uniquement sur le rapport des dé-bits circulatoires. Certains stéroïdes font

exception à cette règle notamment

l’oestrone (Gurpide et al., 1982) et la corti-sone (Dancis et al., 1978) que le placentaproduit à partir de précurseurs maternelset qu’il libère dans la circulation foetale. La

libération préférentielle des sécrétions pla-centaires vers la circulation maternelle

peut être expliquée par la proximité du tro-phoblaste et de la circulation maternelle, etpar l’importance du débit circulatoire utéro-placentaire. L’existence d’une barrièrefoetale localisée entre le trophoblaste et lesang foetal peut également être avancée.On remarquera cependant que si une tellebarrière existe, elle n’affecte apparemmentpas les produits de transformation de cer-tains stéroïdes maternels qui apparaissentdans la circulation foetale.

Catabolisme

Nutriments

Le placenta détourne une partie impor-tante des nutriments qu’il capte dans la cir-culation utérine pour son propre métabo-lisme. Dans l’espèce humaine, les

quantités de glucose et d’oxygène ainsi

prélevées sont estimées à 60 et à 20%

(Hauguel et al., 1986; Challier et aL, 1976).Une proportion de glucose voisine est ca-tabolisée par le placenta chez la brebis

(Hay ef al., 1983). Cette préemption consti-tue une véritable barrière métaboliquepour l’acide glutamique dont la captationmaternelle est importante, la vitesse d’ef-flux foetale faible, et le taux intraplacentaireélevé, et qui subit en outre une transforma-tion locale en glutamine (Schneider et al.,1979).

Hormones et substances exogènes

La capacité d’oxydation du placenta, quoi-que faible comparée au foie adulte n’est

pas négligeable. Les médicaments peu-vent subir des réactions d’inactivationtelles que la glucuronidation, la sulfation, la

mono-oxygénation dépendante du cyto-chrome P450, etc. (Juchau & Faustman-

Watts, 1983). Dans le cas des benzopy-rènes, des hydrocarbures polycycliquesissus des cigarettes, une hydroxylase in-duite dans le placenta forme des métabo-lites intermédiaires, notamment des

époxydes, qui à la différence de leur pré-curseur ont des potentialités carcinogènes(Pelkonen, 1984). L’activité barrière peutalors se doubler d’une activité toxique.

Une barrière catabolique a été démon-trée pour un certain nombre d’hormones :les catécholamines, par l’intermédiaire desactivités MAO et COMT (Nandakumaran etal., 1983), les glucocorticoïdes (Dancis etaL, 1978) et l’insuline (Posner, 1973).

SÉGRÉGATION DES RÉCEPTEURS ETDES TRANSPORTEURS

Transporteurs

Les transporteurs les mieux connus sontceux du glucose et des acides aminés. Lestransporteurs du glucose sont détectés àla fois sur la face foetale et sur la face ma-ternelle du trophoblaste. La captation duglucose radioactif depuis la circulationfoetale ou la circulation maternelle du co-

baye est identique (Yudilevitch et al.,1979). De plus, les microvésicules prépa-rées à partir des microvillosités (Johnson &

Smith, 1980) ou de la membrane plasmi-que basale (Johnson & Smith, 1985) dusyncytium ont des caractéristiques cinéti-ques similaires. Il n’y a ni ségrégation destransporteurs, ni asymétrie fonctionnelle.Le sens du gradient de concentrationconditionne le sens du transport.

Les acides aminés comme la phénylala-nine ont une captation similaire dans le

placenta de cobaye qu’ils soient injectésdans la circulation foetale ou maternelle

(Fig. 2). Mais l’efflux dans la circulationfoetale est plus important que dans la cir-culation maternelle (Eaton & Yudilevitch,1981). Une telle dissymétrie entre les vi-tesses d’efflux foetale et maternelle consti-tue la base du transport actif secondaire(conséquence du transport actif de Na) decertains acides aminés.

Enzymes et récepteurs

La composition en protéine de la mem-brane des microvillosités syncytiales dif-fère de celles de la membrane plasmiquebasale (Kelley et al., 1983). Elle se traduitpar une répartition asymétrique des récep-

teurs et des enzymes sur les 2 faces du

syncytium.Sur la membrane apicale du tropho-

blaste (face maternelle) se trouvent detrès nombreux récepteurs; récepteurs àl’insuline, à la transferrine, à la transcoba-lamine, aux facteurs de croissance épider-mique (EGF) et insuliniques (IGF), aux li-

poprotéines de basse densité (LDL) et auximmunoglobulines G (IgG) (Truman &

Ford, 1984). Les enzymes sont la phos-phatase alcaline et la [5-nucléotidase]. Surla membrane plasmique basale du tropho-blaste (face foetale) sont présents des ré-cepteurs aux substances >adrénergiques(Whitsett et al., 1980) et à la transferrine(Vanderpuye et al., 1986). Les enzymessont l’adénosine triphosphatase et l’adé-

nyl-cyclase (Whitsett et al., 1979; Kelley etal., 1983).

CONCLUSION

La membrane placentaire se présentecomme une série de barrières trophoblasti-que et endothéliale plus ou moins effi-caces. Ces barrières sont percées de

pores de taille différente selon les assises.Certaines de ces barrières, en particulier leglycocalyx et les lames basales, ont uneffet électrostatique. Le métabolisme local,les histiocytes, certaines vacuoles lipidi-ques participent à l’effet de barrière. La fil-tration des molécules selon la taille des

pores et la répulsion électrostatique descharges anioniques sont parmi les effetsles mieux connus. Une barrière métaboli-

que spécifique affecte les nutriments, cer-taines hormones et médicaments.

La barrière placentaire du placenta épi-théliochorial apparaît beaucoup plus impé-nétrable que celle des placentas hémocho-riaux, confirmant ainsi les observations deFlexner et aL (1942). La barrière hémocho-riale est au contraire éminemment permis-sive, puisqu’elle laisse passer des sub-stances de la taille de l’albumine.

L’asymétrie dans la distribution des en-zymes des transporteurs et des récepteursest commune à la plupart des épithéliums.Elle a des conséquences fonctionnelles,qui apparaissent en partie dans le trans-port des acides aminés. Mais les interac-tions entre les systèmes de communica-tion, le métabolisme et le transportrésultant de la polarisation du trophoblastesont encore méconnus.

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