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6000. 5000. Rat. Human. 250. 4000. 200. 3000. 150. 2000. 1000. 100. 0. 50. -36. -30. -24. -18. -12. -6. 0. 0. 15. 20. 25. 30. 35. 40. weeks. hours. Evolution de la motricité utérine spontanée en fin de gestation. - PowerPoint PPT Presentation
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-36 -30 -24 -18 -12 -6 0
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15 20 25 30 35 40
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weeks hours
Human
Evolution de la motricité utérine spontanée en fin de gestation
Physiologie de la cellule musculaire lisse utérine(intégration de signaux endocriniens et nerveux)
De l'état quiescent à la contraction
Utérus = organe de la nidation/ implantation Structure: Innervation Vascularisation Variations anat. L'utérus est un organe contractile Mécanismes de la contraction
Interaction des protéines contractilesMédiateurs intracellulaires de la contractionCa2+, nucléotides cycliques, canaux K+
Facteurs de contrôle de la motricité utérineStéroïdesRécepteurs membranaires couplés aux protéines G
Agents stimulantsAgents relaxants
Transcriptome utérin (met en évidence d'autres signaux)
Utérus = organe de la nidation/ implantation
in "La reproduction chez les mammifères et l'homme" Thibault & Levasseur eds, Ellipse/Inra, Paris, 2001.
Cordon ombilicalL. A.
Fœtus
Placenta
UtérusMembranes EHG
Vagin
Col
Variations anatomiques
Humain
RongeurLagomorphes
ruminants
Utérus bicorne
Structure de la paroi utérine
in "La reproduction chez les mammifères et l'homme" Thibault & Levasseur eds, Ellipse/Inra, Paris, 2001.
InnervationAutonome de
l’utérus
in "La reproduction chez les mammifères et l'homme" Thibault & Levasseur eds, Ellipse/Inra, Paris, 2001.
in "La reproduction chez les mammifères et l'homme" Thibault & Levasseur eds, Ellipse/Inra, Paris, 2001.
Neuromédiateurs bien caractérisés dans l'utérus
in "La reproduction chez les mammifères et l'homme" Thibault & Levasseur eds, Ellipse/Inra, Paris, 2001.
Structures et fonctions particulières
• Caveolae
• Gap junctions
• Activité pace-maker
in Taggart, News Physiol Sci, 2001, 16, 61-65
in Carbonne et al., EMC, 2002, S-049-D-25, 19p
Fonction contractile de l'utérus
Remontée des spermatozoides Distribution des embryons Menstruation (primates) Parturition/ accouchement
Etude in vivo (PIU et EMG) Etude in vitro (lambeau musculaire isolé / stimulations
de champs / mesure [Ca2+]i / patch clamp) Caractérisation biochim. & pharmacol. des messagers
0
20
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0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312
NB CU DuréeAMP CUx100 Moy. mobile sur 3 pér. (NB CU)Moy. mobile sur 3 pér. (Durée) Moy. mobile sur 3 pér. (AMP CUx100)
CU chez la rate cyclique, fortement dépendantes du cycle ovarien
- 8 heures
- 4 heures
204 206 208 210 212 214 2160
2
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554 556 558 560 562 564 566-10
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114 116 118 120 122 124 1260
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114 116 118 120 122 124 126-10
0
10
Expulsion
Parturition chez les primates
Utérus "quiescent" activité découplée (GJs, syst. transduction procontractile déprimé)
Utérus hypercontractile activité synchonisée rep. optimale aux agonistes contractiles
Mécanismes moléculaires de la contraction Interaction des proteines contractiles
• Myosine, actine, MLCK, Ca2+-calmoduline (CaM)• Calponine, caldesmone, "état loquet"• Rho-A
Médiateurs intracellulaires de la contraction• Ca2+ libre• Influx de Ca2+
• Calcium intracellulaire - IP3 (IICR) - CICR, ryanodine - ATPase membranaires
Nucléotides cycliques et relaxation• AMPc• GMPc• PDEs
Récepteurs membranaires et systèmes de transductiondans la cellule musculaire de l’utérus
Phosphorylation MLC20 & Rho-associated-kinase (ROK)
in Oh et al., J Vet Med Sci, 2003, 65, 43-50
Rat G19-G21)
Tonic contractions Phasic contractions
(Inhibiteur ROK)
in Oh et al., J Vet Med Sci, 2003, 65, 43-50
Phosphorylation MLC20 & Rho-associated-kinase (ROK)
(inhibiteur PKC)
in Oh et al., J Vet Med Sci, 2003, 65, 43-50
Phosphorylation MLC20 & Rho-associated-kinase (ROK)
in Oh et al., J Vet Med Sci, 2003, 65, 43-50
Phosphorylation MLC20 & Rho-associated-kinase (ROK)
in Oh et al., J Vet Med Sci, 2003, 65, 43-50
Phosphorylation MLC20 & Rho-associated-kinase (ROK)
C= rhoA cytosol M= rhoA membrane
in Breuiller-Fouché et al., Biol Reprod, 1998, 59, 153-159
+ calphostin C (1µM)
PKC dans les cellules myométriales humaines
Phorbol 12-13 dibutyrate
in Breuiller-Fouché et al., Biol Reprod, 1998, 59, 153-159
PKC dans les cellules myométriales humaines
Exposition 1µM PDB
in Breuiller-Fouché et al., Biol Reprod, 1998, 59, 153-159
PKC dans les cellules myométriales humaines
Cyclic nucleotides in myometrial cellsstimulus
proteine kinase G
Biological Responses
ATP GTP
5’ AMP 5’ GMPBiological
Responses
+cyclases
+
PHOSPHODIESTERASES
cAMP cGMPproteine kinase A
Induction de la PDE4B2 dans des cellules myométriales humaines
in Oger et al., JCEM, 2002, 87, 5524-5531IL-1 induit production PGE2
in Oger et al., JCEM, 2002, 87, 5524-5531
Induction de la PDE4B2 dans des cellules myométriales humaines
Induction cAMP par IL-1
in Taggart, J Physiol, 1998, 511.1, 133-144
[Ca2+]i
[Ca2+]i
Cyclopiazionic acid
IICR et CICR dans myomètre de rat gravide (G21-G22)
[Ca2+]i Libère Ca2+ du reticulum
in Taggart, J Physiol, 1998, 511.1, 133-144
[Ca2+]i
[Ca2+]i
[Ca2+]i
IICR et CICR dans myomètre de rat gravide (G21-G22)
Les facteurs régulateurs• Stéroïdes
– E2: ER inhibe ER– P4: PRA inhibe PRB
• Récepteurs membranaires ("GPCR")– Stimulants
• PGs• Ocytocine• Endothéline• Catécholamines• Acétylcholine
– Relaxants• beta2 adrénergiques• NO• relaxine
Profils stéroïdiens plasmatiques, prépartum
in "La reproduction chez les mammifères et l'homme" Thibault & Levasseur eds, Ellipse/Inra, Paris, 2001.
Functional progesterone withdrawalat parturition
A shift to PR-A dominance in myometrium at term together with a loss of PR in fetal membranes provides evidence for a functional progesterone withdrawal mechanism, which may facilitate the initiation of parturition in primates.
in Haluska et al., J Soc Gynecol Investig 2002;9:125–36
SSR126768A antagoniste compétitif de l'ocytocine
in Serradeil-Le Gal et al., JPET, 2004, 309, 414-424
Inhibition de la signalisation IP3/calcium (antagoniste ocytocine)
Déplacement de la réponse OT chez la rate vigile en cycle
in Serradeil-Le Gal et al., JPET, 2004, 309, 414-424
Inhibition de la signalisation IP3/calcium (antagoniste ocytocine)
Cellules myomètre humain préincubées avec fura 2-AM et stimulées par OT
in Serradeil-Le Gal et al., JPET, 2004, 309, 414-424
Stimule signalisation AMPc ou inhibe signalisation IP3/calcium
Inhibition de la signalisation IP3/calcium (antag. endotheline-1)
Cellules myométriales humaines cultivées dans un support collagène
in Dallot et al., Biol Reprod, 2003, 68, 937-42
BQ123= inhibiteur ETABQ788= inhibiteur ETB
Approches nouvelles par les techniques d’hybridation sur membranes (microarrays). Analyse du transcriptome
196 genes/ square, 1176 in totalArray layout for Human 1. 2. I
and 1. 2. II
Transcription factorsDNA binding proteins
Oncogenes - cell cycle. channels - transduction Apoptosis – DNA repair
Receptors – antigenAdhesion molecules Cytokines - GF - hormones
Preterm labor at termdown-regulated genes in the myometrium
Miscellaneous31%
Uterine contraction
16%
Immune system
12%
Integrins4% Growth/Prolif.
37%
adapté de Charpigny et al., Biol Reprod, 2003, 68, 2289-2296
Preterm labor at termup-regulated genes in the myometrium
Growth/Prolif.
25%
Inflammatory18%
Miscellaneous
14%
Uterine contraction
11%
Immune system
32%
adapté de Charpigny et al., Biol Reprod, 2003, 68, 2289-2296
Fil. épais (myosine)
RELAXATION
CONTRACTION
Fil. fin (actine)
Ca2+AMPc
Ca2+RE
INHIBITION
Cellule myométrialeProtéine G adenylyl
cyclaseGi
Agents 2-adrénergiques
Agents -adrénergiques
PGEPGI2
Phosphodiestérase(Ca2+ calmoduline, GMPc) AMPc
ATP
Dégradation
MLCK
Rcs
INHIBITION
Kinase
INHIBITION
Myosine phosphoryléeCa2+ ~Calmoduline~
Rcs Rcs
DAG1-adrénergiques
muscariniques
Prostaglandines
OcytocineATP
Protéines G+
PLC IP3
RcsRcsRcsRcs
AMPc DAG Ca2+
PKA PKC
Phosphorylationde protéines
Facteurs de croissancehormones
Tyrosine kinase
Rcs
Ca2+
Ca2+ROC
VOC
Synthèse protéique
Multiplicationcellulaire Différenciation
Modulation des systèmes régulateurs(récepteurs aux hormones)
ou effecteurs (protéines contractiles)
NOYAU
ADN
ARNm
Estrogènesprogestérone
Intégration des facteurs de contrôle de l ’activité contractile de l'utérus pendant la gestation
UtérusSN autonome
Placenta
Facteursutérorelaxants Facteurs utérotoniques
Système nerveuxcentral
Hypophyse
SurrénalesOTPGE/F
OT ?
Subst. P
NorAd.
Ach.
CGRP
PGI2NO
Anencéphalie
Progestérone
Adrénaline
Surrénalesfoetales
Hypophysefoetale
Membranesfoetales
Foetus