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Prof. Alison J Douglas
Centre for Integrative
Physiology
University of Edinburgh, UK
Traduction
: Françoise Moos (laboratoire PsyNuGen, Université Bordeaux2,
France) et Marie-Christine Lombard (EPHE, Paris, France) Résumé
Le
travail avant terme et la naissance peuvent être retardés mais il
n'est généralement pas possible de les interrompre sans menacer
la santé du couple 'mère-bébé'. Le déclenchement
de ce processus 'sans retour' est dû aux signaux périphériques
recrutant prématurément les neurones à ocytocine qui coordonnent
le timing de la naissance et qui, grâce à leurs modalités
spécifiques d'activité électrique et de sécrétion
hormonale, déclenchent les contractions utérines. Une fois sensibilisés,
ces neurones répondent, même à des faibles stimulations, par
des vagues successives d'activité menant à une boucle de rétrocontrôle
positif s'intensifiant jusqu'à la naissance qui devient alors inévitable. Bébé
"à bord" ?
La fin de gestation est une période
importante pour la mère et son bébé. Le cerveau maternel
et l'hypophyse s'adaptent pour réaliser plusieurs tâches, avant même
de les avoir jamais expérimentées. Par exemple, les neurones neuroendocrines
doivent, quasi simultanément, être capables de faciliter la naissance,
d'initier le comportement maternel, et de contrôler la production de lait
pendant la lactation. Le fœtus arrivé à terme subit également
des changements spectaculaires puisque nombre de ses organes - incluant le cerveau
et les poumons - continuent de se développer et poursuivent leur maturation
au delà de la naissance. Ces changements doivent se produire lorsque le
bébé est encore entièrement pris en charge par l'environnement
maternel, car ils assureront une vie saine et sans risque après la naissance,
même si le bébé reste encore dépendant de sa mère
pendant plusieurs années. Sans ces adaptations coordonnées, la santé
et le bien être du couple mère-bébé sont en danger,
et une préparation inadéquate à la vie post-natale a souvent
des conséquences néfastes. C'est particulièrement le cas
lorsque la naissance survient prématurément.
Bébé
"par dessus bord" ?
Depuis plus de 70 ans, les chercheurs savent
que l'hormone ocytocine est déterminante pour assurer une naissance normale
chez les mammifères, et ce processus a été particulièrement
bien étudié chez les rongeurs. L'ocytocine synthétisée
par les neurones magnocellulaires de l'hypothalamus est libérée
par les terminaisons axoniques au niveau de la posthypophyse, directement dans
la circulation sanguine. Lors de la parturition, cette libération s'effectue
de manière pulsatile, par bolus (ou pulse) distincts qui déclenchent
des contractions intermittentes du myomètre utérin facilitant ainsi
la délivrance du fœtus. L'ocytocine est communément administrée
aux femmes pendant le travail pour accélérer le processus de naissance,
voire même pour surmonter un travail anormalement prolongé par le
stress. Les pulses successifs de libération d'ocytocine sont déclenchés
par un patron particulier de bouffées d'activité intermittentes,
exprimé de façon synchrone par tous les neurones à ocytocine.
Ces neurones sont eux-mêmes soumis à un mécanisme d'autocontrôle
spécialisé, trouvant son essence dans une libération d'ocytocine
par leurs dendrites. Cette ocytocine libérée localement, diffuse
alors dans l'espace extracellulaire environnant et agit sur des autorécepteurs
dont l'expression par les neurones s'accroit à la naissance. Cette même
ocytocine joue également un rôle clef en effectuant un rétrocontrôle
positif qui coordonne l'activité neuronale ; elle facilite sa propre libération
dendritique, augmentant la sensibilité des neurones à ocytocine
aux stimulations provenant de la périphérie.
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"Les
pulses de libération d'ocytocine sont déclenchés par un patron
particulier de bouffées d'activité…
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| Boucle
d'autocontrôle positif qui ne peut être interrompue lors du travail
: la sensibilisation des neurones OT aux signaux provenant de l'utérus
entraîne une sécrétion toujours croissante d'ocytocine et
des contractions utérines, provoquant la naissance du bébé. |
A
terme, ce sont les signaux périphériques provenant de l'utérus
gravide, du placenta et du fœtus, qui de toute évidence initient le processus
de travail. Bien que le mécanisme intra-utérin exact mis en jeu
pour initier le travail diffère selon les espèces, ce sont les contractions
utérines préliminaires pendant la première phase du travail,
qui semblent 'mettre en marche' le cerveau et les neurones à ocytocine
en particulier. Ferguson, en 1941, fut le premier à décrire ce phénomène
réflexe : les contractions utérines donnent lieu à des pulses
sécrétoires d'ocytocine qui à leur tour provoquent des contractions
utérines. Nous savons à présent, que la transmission nerveuse
ascendante s'effectue en partie via les voies noradrénergiques du tronc
cérébral, et que la noradrénaline libérée sur
les neurones à ocytocine a non seulement un effet excitateur, mais joue
un rôle dans les adaptations neurochimiques et morphologiques nécessaires
à la genèse des bouffées d'activité. De façon
surprenante, l'ocytocine libérée par les dendrites peut contrôler
la libération de transmetteur par les terminaisons noradrénergiques,
soit directement, soit par l'intermédiaire d'autres signaux locaux telles
les substances endogènes de type cannabis (cannabinoïdes). De nombreux
autres facteurs locaux sont vraisemblablement impliqués, mais l'ensemble
des données souligne de façon incontestable le rôle majeur
de l'ocytocine elle-même. Plus récemment, l'importance du contrôle
exercé par l'ocytocine a été confortée par la découverte
d'un mécanisme crucial contrôlant la concentration locale d'ocytocine,
et qui émane des neurones à ocytocine eux-mêmes. En effet,
ces neurones synthétisent également des enzymes spécialisés
dans la dégradation de l'ocytocine, et comme cette activité enzymatique
est physiologiquement régulée, elle peut alors moduler l'accès
de l'ocytocine à son récepteur. Il reste cependant à déterminer
si, comme dans l'utérus, une diminution de l'activité enzymatique
favorise l'action de l'ocytocine, c'est-à-dire, si une réduction
de la dégradation de l'ocytocine par les neurones facilite leur auto-excitation
à la naissance.
Ainsi, ce sont les réseaux de neurones à
ocytocine avec leurs afférences qui permettent, dans des circonstances
normales, de programmer et assurer la naissance au moment approprié.
L'inévitable
tsunami
Cependant, le travail avant terme (survenue de contractions utérines
régulières accompagnées d'un début de maturation du
col avant la date assignée) est fréquent (>12.5% dans les pays
développés) et une fois déclenché, il est difficile
de le contrecarrer au-delà de quelques jours. Le travail avant terme est
associé à une activation prématurée et inappropriée
du système à ocytocine qui induit alors des contractions utérines
risquant de provoquer la naissance avant terme. Un enfant prématuré
a plus de probabilité de présenter une morbidité et une mortalité
accrues, ainsi que toute autre séquelle associée (faible poids,
complications cardiaques, atteintes neurologiques…). Habituellement, les cliniciens
essaient de retarder la naissance prématurée de manière à
optimiser la physiologie maternelle et fœtale. Un des traitements les plus efficaces
utilisé pour empêcher le travail avant terme est l'administration
d'un antagoniste de l'ocytocine (Tractocile, recommandations courantes au Royaume
Uni). Il s'agit d'un tocolytique efficace qui empêche temporairement les
contractions utérines avec peu d'effets secondaires bien qu'il soit souvent
nécessaire de l'administrer de façon répétée.
Cependant il ne permet pas de retarder la naissance jusqu'au terme.
Plusieurs
mécanismes périphériques peuvent également déclencher
la contractilité utérine et le travail avant terme, notamment une
activité inappropriée de facteurs utérins, telles les cytokines
et prostaglandines. Alors, pourquoi est-il si difficile de retarder une naissance
jusqu'au terme ? La raison pourrait en être le recrutement des neurones
à ocytocine qui, une fois sensibilisés par les signaux périphériques
initiaux, répondraient alors au moindre stimulus (notamment les contractions
par les facteurs utérins et /ou les situations psychologiques activant
des voies cérébrales parallèles, comme le stress). Il en
résulte un rétrocontrôle positif allant toujours s'intensifiant,
favorisant la sécrétion d'ocytocine par pulses d'amplitude croissante,
ce qui amplifie inévitablement les contractions utérines et mène
à la naissance. Ainsi, bien au-delà des mécanismes utérins
qui soutiennent le travail, c'est l'activité cérébrale qui
est cruciale dans le processus qui mène à la naissance. De ce fait,
la recherche de molécules ciblant les mécanismes de sensibilisation
des neurones à ocytocine pourrait constituer une voie d'intervention thérapeutique
appropriée en cas de travail prématuré.
Cette
brève est produite par la British Society for Neuroendocrinology et peut
être utilisée librement pour l'enseignement de la neuroendocrinologie
et la communication vers le public ©British
Society for Neuroendocrinology et Société de Neuroendocrinologie
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