LES ECHANGES FOETO

LES ECHANGES FOETO-PLACENTAIRES
Module de maïeutique
2011
Professeur Eustase JANKY
Le placenta est l’organe nutritionnel du fœtus à travers lequel se font les échanges entre la
mère et le fœtus, c’est aussi un filtre imparfait laissant passer certaines molécules.
La connaissance des mécanismes de transfert et leur régulation permet de comprendre les
altérations de croissance fœtale.
I. LES MECANISME DE TRANSFERT
Les mécanismes de transfert varient en fonction de l’âge de la grossesse. EN effet, au
premier trimestre des bouchons trophoblastiques obstruent les vaisseaux utéro-placentaires
ne laissant qu’un léger passage, alors qu’au 3ème trimestre les bouchons trophoblastiques se
désagrègent et la circulation se fait librement dans l’espace intervilleux, de la mère au fœtus.
Le syncytiotrophoblaste borde la chambre intervilleuse et se trouve directement en contact
avec le sang maternel. Il constitue la première couche placentaire séparant la circulation
maternel le de la circulation fœtale.
Une membrane microvillositaire recouvre la surface apicale du syncytiotrophoblaste et
favorise ses échanges. Le placenta est composé de villosités choriales, les espaces entre ces
villosités constituent la chambre intervilleuse. Cette chambre intervilleuse est le lieu
d’échange entre la mère et le foetus
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Placenta.
Villosités choriales et chambre intervilleuse
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Décidua avec les vaisseaux utérins
De nombreux facteurs influent le transfert de nutriments :
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La surface d’échange (surface des villosités ) à terme est estimée à 11 - 14 M2
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L’épaisseur de la membrane : 2 à 5µm
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Le débit sanguin maternel dans la chambre intervilleuse estimé à 600 ml/mn dans les
conditions normales (de la circulation maternelle vers la chambre intervilleuse)
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La pression hydrostatique dans la chambre , estimée à 30-50 mm Hg comme la
pression intra amniotique
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La pression dans les capillaires fœtaux : 30-35 mm Hg
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La différence de pression entre les plasmas maternel et fœtal
II. LES DIFFERENTS MECANISMES DE TRANSFERT
Les mécanismes de transfert sont multiples : transfert passif, transport actif,
diffusion facilité, transfert par liaison moléculaire, pinocytose, passage par
effraction ou solution de continuité.
1. Transfert passif
Il s’agit de passage à plein canal, d’une perméabilité libre. La vitesse de transfert dépend de
l’épaisseur de la membrane, de la concentration des substances de part et d’autre de la
membrane et le diamètre des pores du filtre. Seules les molécules de faibles poids
moléculaire peuvent traverser la membrane.
2. Diffusion facilitée
Il s’agit d’un transport passif utilisant un transporteur (mécanisme de transfert) spécifique
et saturable. Il se fait selon un gradient électrochimique. Il n’y a pas de consommation
d’énergie. Il y a donc saturation du système pour des hautes concentrations.
3. Transport actif
Le mode de transport s’effectue contre un gradient de concentration et/ou un gradient
électrique, qui constituent ensemble un gradient électrochimique. Ce transport nécessite
alors une dépense d’énergie fournie par l’hydrolyse de l’adénosine triphosphate (ATP)
4. Transport réalisé par des protéines membranaires
Ces protéines membranaires (canaux ioniques) sont intégrées dans la membrane, qui
transporte les ions selon un gradient électrochimique. Ces protéines permettent l’entrée
dans le cytoplasme de la substance, qui diffusent ensuite passivement.
5. Pinocytose
Il s’agit du prélèvement par un repli de la membrane cellulaire villositaire d’une petite
quantité de liquide extracellulaire, qui peut contenir des macromolécules.
Transfert par effraction membranaire
Dans certaines circonstances le placenta par endroit des pertuis permettant le passage direct
d’un compartiment à l’autre, de substances et de cellules. Il s’agit donc d’une diffusion
simple.
III. TRANSFERT DE SUBSTANCE NATURELLES
1. Les substances intervenant dans l’homéostasie directe
Il s’agit généralement d’une diffusion simple mais avec quelques particularités
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Le transfert de l’eau. Il s fait selon la différence de la pression osmotique et du flux
sanguin materno-fœtal. En fin de grossesse, le passage de l’eau de la mère vers le
fœtus est d’environ 3000 ml/h dont moins de 1 millième est retenu par le fœtus.
-
Le transport des ions :
. Le sodium (NACL) passe par transport actif : 2,5 g/h dont 1/500ème est retenu par
le fœtus. Il en est de même pour le calcium, le potassium, et le cuivre dont la
concentration est plus élevée chez le fœtus.
. Le chlore, le fluor, le cobalt, le zinc passent par diffusion simple
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L’oxygène
Le placenta est perméable aux gaz respiratoires.
Les valeurs de la pression partielle intraplacentaire en oxygène (PO2) varie au cours
de la grossesse : à 13-16 Semaines d’aménorrhée, la PO2 dans le sang fœtal est de
24 mm Hg, au 2ème trimestre la PO2 est de 35-55 mm Hg. Ces PO2 fœtales sont
faibles par rapport aux PO2 maternelles. L’O2 peut alors diffuser de façon passive du
sang maternel du sang fœtal en fonction de la différence de pression partielle
sanguine et en fonction de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine fœtale qui
favorise la captation de l’O2 au niveau fœtal. Le passage d’oxygène dépend
également des flux sanguins utérin et ombilical.
Le dioxyde de carbone diffuse de façon passive du sang fœtal vers le sang maternel,
selon les mêmes lois que l’O2, mais 20 fois plus rapidement.
2. Les substances intervenant dans la nutrition du fœtus
-
Le glucose
Du fait de l’absence de néoglycogenèse significative chez le fœtus, le glucose
maternel est la source d’énergie fondamentale pour le métabolisme et la croissance
du fœtus.
Il passe par diffusion facilitée à raison de 20mg/mn, jamais contre on gradient de
concentration. Le transport du fructose selon les mêmes normes.
Le transport se fait essentiellement de mère vers le fœtus nécessitant des
transporteurs de glucose sur la membrane cellulaire (GLUT). La capture du glucose
maternel se à travers la membrane microvillositaire du syncytiotrophoblaste, puis le
glucose traverse la, membrane basale du syncytiotrophoblaste pour être exporté vers
l’endothélium des capillaires fœtaux exprimant aussi des GLUTs (schéma)
-
D’autres substances franchissent selon un gradient de concentration : le phosphate,
le fer, l’iode
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Les protides :
Les acides aminés (AA) sont importants pour le fœtus, non seulement pour la
synthèse des protéines , mais aussi comme métabolite énergétique et comme
précurseurs des substances non protéiques comme les nucléotides , les polyamines,
les neurotransmetteurs…
Les protides passent sous forme d’acides aminés contre un gradient de
concentration. La concentration des AA dans le plasma fœtal est à peu près le double
de celle rencontrée chez la mère. Le placenta doit alors transporter de manière active
les AA de la circulation maternelle vers la circulation fœtale. Le placenta est capable
de modifier leur structure spatiale et entraver le passage en retour vers la circulation
maternelle. Ce transport contre un gradient de concentration nécessite une dépense
d’énergie. Après leur transport à travers le syncytiotrophoblaste, les AA diffusent
librement ves le sang foetal
Ce mécanisme est également applicable à l’acide ascorbique, à la riboflavine et aux
autres vitamines hydrosolubles. Le métabolisme placentaire des AA peut être altéré
dans le retard de croissance intra utérin. La concentration de la plupart des AA du
sang du cordon ombilical est diminuée dans ces grossesses
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Les lipides
Il ne traversent pas la membrane placentaire sauf dans de rares cas d’absorption
micellaire. Ils sont synthétisés par le fœtus à partir de constituants de plus faible
poids moléculaire : acétate libre et certains acides gras libres
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Transfert des immunoglobulines
Le fœtus humain et le nouveau né ont un système immunitaire immature et
l’acquisition des immunoglobulines G (IgG) s’effectue uniquement en période
prénatale via le placenta. Le passage transplacentaire des ces protéines d’un poids
moléculaire élevé (150 000) s’effectue par trans-endocytose. Les IgG pénètrent par
micro-endocytose dans le cytoplasme du syncytiotrophoblaste puis dans les
endosomes et sont libérées dans le compartiment fœtal. Les IgG traversent donc la
barrière placentaire. Par contre, les IGM et les IgA qui sont de poids moléculaires
nettement plus élevé ne passent la barrière placentaire
IV. TRANSFERT DE SUBSTANCES TOXIQUES, DE MEDICAMENTS
Ce transfert se fait selon des modes spécifiques, ne sera pas vus en P1