Au cours de la phase folliculaire du cycle ovarien, la croissance et la différenciation folliculaires sont des processus soumis à un équilibre délicat et précis entre les niveaux d'hormones circulantes et la production de leurs récepteurs dans les cellules folliculaires. Si les niveaux d'hormones circulantes et l'apparition de leurs récepteurs coïncident, le développement folliculaire peut continuer; inversement, si cette condition n'est pas atteinte, les follicules subissent une dégénérescence et la formation de corps atrésiques de l'ovaire.
La régulation hormonale est un mécanisme fondamental pour contrôler le cycle ovarien.
Les hormones qui participent au processus complexe de rétroaction positive et négative pour réguler la folliculogenèse sont cinq:
- hormone de libération des gonadotrophines (GnRH) sécrétée par l'hypothalamus
- Hormone folliculo-stimulante (FSH)
- hormone lutéinisante (LH)
- oestrogène
- progestérone
Les hormones produites par l'hypophyse (FSH et LH) et les hormones produites par l'ovaire (œstrogène et progestérone) ont des effets antagonistes (rétroaction négative).
Parallèlement, pour transformer la production continue de follicules primaires en phénomène périodique de l'ovulation, au moins deux mécanismes de rétroaction positifs doivent intervenir:
- phase antrale: production exponentielle d'œstrogènes;
- phase pré-ovulatoire: production exponentielle de FSH et de LH.
Ovogenèse et développement folliculaire
L'hormone folliculo-stimulante ( FSH ) est une hormone protéique sécrétée par le lobe hypophysaire antérieur et agissant sur les gonades. La sécrétion de FSH commence à augmenter au cours des derniers jours du cycle menstruel et augmente au cours de la première semaine de la phase folliculaire. L'augmentation des taux de FSH permet le recrutement d'environ 10 follicules dans la phase antrale (follicules de Graaf) pour leur entrée dans le cycle menstruel. Ces follicules, induits par la folliculogenèse, se font concurrence pour la domination (un seul ovule mature sera libéré lors de l'ovulation).
L'hormone FSH se lie aux récepteurs des cellules de la granulosa, favorisant ainsi leur croissance et leur prolifération, ce qui entraîne une augmentation de la taille des follicules eux-mêmes. De plus, l'hormone elle-même induit l'expression de récepteurs de l'hormone lutéinisante (LH) sur la membrane cellulaire de la granulosa dans les follicules en développement.
Sous l’effet de la FSH, l’enzyme œstrogène synthase et le cytochrome P450 sont activés, ce qui stimule la sécrétion d’œstrogènes par les cellules de la granulosa.
Cette augmentation du taux d'œstrogènes stimule la production de l'hormone libérant des gonadotrophines ( GnRH ), qui induit la libération de gonadotrophines FSH et LH du lobe hypophysaire, qui exerce un effet stimulant sur la croissance du follicule.
L'hormone lutéinisante ( LH ) a les actions suivantes:
- active la synthèse des androgènes par les cellules de la thèque (couche la plus externe des cellules de la granulosa). Les androgènes sécrétés sont ensuite amenés aux cellules de la granulosa pour être convertis en œstrogènes;
- stimule la prolifération, la différenciation et la sécrétion des cellules folliculaires de la thèque;
- augmente l'expression des récepteurs de la LH sur la membrane cellulaire de la granulosa.
Augmentation de l'oestrogène
Deux ou trois jours avant que les taux de LH ne commencent à augmenter, généralement vers le septième jour du cycle, l'un des follicules recrutés apparaît comme dominant.
Les œstrogènes exercent une action de rétroaction négative sur l'hypothalamus et le lobe hypophysaire: le follicule dominant sécrète de l'œstrogène en grande quantité, à un niveau tel que la production de GnRH est inhibée, inhibant par conséquent la sécrétion de LH et de FSH.
Cette diminution de la production d'hormones LH et FSH entraîne l'atrésie (mort) de la plupart des follicules non dominants.
Au cours des phases initiale et intermédiaire de la phase folliculaire, les œstrogènes favorisent une variété de changements physiologiques dans tout le corps, y compris des modifications de l'environnement utérin caractéristiques de la phase proliférative.
Les mêmes hormones favorisent également les changements qui préparent le corps aux événements suivants du cycle menstruel:
- pendant toute la phase folliculaire, l'augmentation du taux d'œstrogènes dans le sang stimule la formation d'une nouvelle couche d'endomètre et du myomètre de l'utérus;
- ils induisent l'expression des récepteurs de la progestérone sur les cellules de l'endomètre, ce qui aide l'endomètre à répondre aux taux croissants de progestérone au cours de la phase de prolifération tardive et tout au long de la phase lutéale.
Pico de LH et d'ovulation
À faible concentration, les œstrogènes inhibent les gonadotrophines, tandis qu'à forte concentration, ils stimulent leur libération. À la fin de la phase folliculaire, la production d'œstrogènes augmente de façon exponentielle, ce qui va influencer l'activité de sécrétion de l'hypothalamus et du lobe antérieur de l'hypophyse et conduire à la stimulation de la sécrétion de l'hormone lutéinisante (LH).
Ces événements déterminent un circuit de rétroaction positif: les niveaux de LH augmentent, la sécrétion d’œstrogènes est davantage stimulée, ce qui favorise donc la libération de l’hormone lutéinisante. La sécrétion de LH augmente considérablement, entraînant une phase ascendante des taux plasmatiques de LH (pic pré-ovulatoire de LH). Sous l'influence du pic LH, l'activité endocrinienne des cellules técales est d'abord stimulée puis progressivement éteinte. À ce stade, l'hormone LH amène ces cellules à synthétiser les hormones de progestérone.
Ces modifications des activités endocriniennes s'accompagnent de la récupération de la méiose et de la maturation du cytoplasme de l'ovocyte et aboutissent à l'ovulation.
