Interstitial collagenase (MMP-1) and related matrix metalloproteinases initiate menstruation
(1996)
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- L’endomètre, muqueuse qui tapisse la cavité de l’utérus, ou matrice, est formé d’une fine couche basale, dite résiduelle, et d’une couche superficielle, dite fonctionnelle, dans laquelle s’implante l’œuf fécondé, et qui se modifie considérablement au cours de chaque cycle menstruel. La couche fonctionnelle s’épaissit pendant la phase préovulatoire ou proliférative, sous l’influence des œstrogènes, puis se différencie après l’ovulation, au cours de la phase lutéale ou sécrétoire, sous l’influence de la progestérone sécrétée par le corps jaune ovarien. En l’absence de grossesse, le corps jaune involue, la sécrétion de progestérone décline, la muqueuse utérine se désagrège et son évacuation au cours de la menstruation s’accompagne de saignement. <BR> La lyse tissulaire qui précède et déclenche la menstruation ne s’accompagne pas de nécrose cellulaire étendue, mais plutôt d’une perte d’eau et d’une digestion de l’armature conjonctive du tissu. La matrice extracellulaire de l’endomètre est constituée de différents types de collagènes, de glycoprotéines et de protéoglycannes, variant au cours du cycle menstruel. Les fibres de collagène de type I et surtout de type III forment un réseau fibrillaire élaboré tout au long du cycle menstruel mais que s’effrite et disparaît immédiatement avant et pendant la menstruation. Des enzymes non lysosomiales, les métalloprotéases matricielles, peuvent dégrader pratiquement tous les constituants de la matrice extracellulaire. Cette famille d’enzymes comprend notamment les collagénases, qui sont les seules enzymes des mammifères capables de cliver, à pH neutre, la triple hélice constitutive des fibrilles de collagène. Dès leur synthèse, la plupart des métalloprotéase matricielles sont sécrétées dans la matrice extracellulaire sous forme latente et elles doivent y subir un clivage protéolytique pour devenir actives. Elles sont alors susceptibles d’être complexées par des inhibiteurs, tels l’α-2-macroglobuline et les inhibiteurs tissulaires des métalloprotéases. Al dégradation de la matrice extracellulaire par les métalloprotéases matricielles est donc finement réglée à plusieurs niveaux successifs : leur expression, leur activation et leur inhibition. <BR> Un système de culture organotypique a permis de démontrer que l’endomètre humain sécrète effectivement plusieurs métalloprotéases matricielles, dont la collagénase interstitielle. Seuls les fragments d’endomètres prélevés en cours de menstruation, ou dans les quelques jours qui précèdent, sécrètent une activité collagénase élevée au cours du premier jour de culture. Une partie ou même la totalité de la collagénase sécrétée apparaît alors sous forme active, indiquant que l’endomètre périmenstruel possède également les mécanismes d’activation de la proenzyme. Ces observations ont été confirmées in vivo par la détection de l’ARN messager de la collagénase interstitielle exclusivement dans les endomètres périmenstruels. Les hormones sexuelles ovariennes contrôlent parfaitement l’expression et l’activation de la collagénase interstitielle. En effet, lorsque la culture est poursuivie plusieurs jours sans hormone sexuelle, des explants endométriaux prélevés tout au long du cycle menstruel expriment l’ARN messager de la collagénase interstitielles et sécrètent une activité collagénase. L’addition de progestérone, et surtout d’une combinaison d’œstradiol et de progestérone aux concentrations physiologiques rencontrées au cours du cycle menstruel, réduit l’expression et la sécrétion de collagénase, et empêche l’activation de la proenzyme au cours de la culture. <BR> L’expression de la collagénase interstitielle est également restreinte dans l’espace. La protéase et son ARN messager ne sont décelés que dans les cellules stromales de la couche fonctionnelle de l’endomètre, plus particulièrement dans les régions en voie de fragmentation où le réseau de fibres de collagène s’effrite, et en périphérie des fragments de muqueuse en cours d’expulsion. Les cellules stromales produisant la collagénase sont occasionnellement localisées dans la paroi d’artérioles, ce qui suggère que cette enzyme joue également un rôle dans la genèse des saignements en digérant la paroi des vaisseaux. <BR> Enfin, nous avons démontré que des inhibiteurs spécifiques des métalloprotéinases matricielles empêchent complètement la dégradation des fibres de collagène dans des explants d’endomètre cultivés dans des conditions qui miment la menstruation. Ces dernières expériences confirment que des métalloprotéinases matricielles sont effectivement responsables de l’initiation de la menstruation, au moins in vitro. Il reste à déterminer quelle enzyme de cette famille jour un rôle essentiel dans ce processus, et à démontrer son implication in vivo
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Marbaix, E. (1996). Interstitial collagenase (MMP-1) and related matrix metalloproteinases initiate menstruation. https://hdl.handle.net/2078.5/111356