Au cours de la phase folliculaire du cycle ovarien, la croissance et la différenciation des follicules 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 se poursuivre; vice versa, si cette condition n'est pas atteinte, les follicules subissent une dégénérescence et la formation de corps atrétiques de l'ovaire.
La régulation hormonale est un mécanisme de contrôle fondamental du cycle ovarien.
Il existe cinq hormones qui participent au processus complexe de rétroaction positive et négative pour réguler la folliculogenèse :
- 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 (contrôle par rétroaction négative).
Parallèlement, pour transformer la production continue de follicules primaires en phénomène périodique d'ovulation, au moins deux mécanismes de rétroaction positive doivent intervenir :
- phase antrale : production exponentielle d'œstrogènes ;
- phase préovulatoire : production exponentielle de FSH et de LH.
Oogenèse et développement folliculaire
L'hormone folliculo-stimulante (FSH) est une hormone protéique qui est sécrétée par le lobe antérieur de l'hypophyse et agit sur les gonades. La sécrétion de FSH commence à augmenter dans les derniers jours du cycle menstruel et atteint son maximum pendant la première semaine de la phase folliculaire. L'augmentation des taux de FSH permet le recrutement d'environ 10 follicules en phase antrale (follicules de Graaf) pour l'entrée dans le cycle menstruel. Ces follicules, induits à la folliculogenèse, sont en compétition les uns avec les autres 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 leur croissance et leur prolifération, provoquant une augmentation de la taille des follicules.De plus, la même hormone induit l'expression de récepteurs de l'hormone lutéinisante (LH) sur la membrane des cellules de la granulosa chez follicules en développement.
Sous l'influence de la FSH, l'enzyme oestrogène synthétase et le cytochrome P450 sont activés, ce qui stimule les cellules de la granulosa à la sécrétion d'oestrogène.
Cette augmentation du niveau d'œstrogène stimule la production de l'hormone de libération des gonadotrophines (GnRH), qui induit la libération des gonadotrophines FSH et LH du lobe antérieur de l'hypophyse, qui exercent un effet stimulant sur la croissance des follicules.
L'hormone lutéinisante (LH) exerce 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 alors amenés au niveau des cellules de la granulosa pour être transformés en œstrogènes ;
- stimule la prolifération, la différenciation et la sécrétion des cellules folliculaires thécales;
- augmente l'expression des récepteurs de la LH sur la membrane des cellules de la granulosa.
Augmentation des œstrogènes
Deux à 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 antérieur de l'hypophyse » : le follicule dominant sécrète des œstrogènes en grande quantité, à un niveau tel que la production de GnRH est supprimée, inhibant par conséquent la sécrétion de LH et de FSH.
Cette diminution de la production des hormones LH et FSH entraîne l'atrésie (mort) de la plupart des follicules non dominants.
Au cours des stades précoces et intermédiaires de la phase folliculaire, les œstrogènes favorisent une variété de changements physiologiques dans tout le corps, y compris des changements dans l'environnement utérin caractéristiques de la phase proliférative.
Les mêmes hormones favorisent également des changements qui préparent le corps aux événements ultérieurs 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 de myomètre de l'utérus;
- ils induisent l'expression des récepteurs de la progestérone sur les cellules de l'endomètre, aidant l'endomètre à répondre aux niveaux croissants de progestérone pendant la phase de prolifération tardive et tout au long de la phase lutéale.
Pico de LH et ovulation
À faible concentration, les œstrogènes inhibent les gonadotrophines, tandis qu'à forte concentration, ils stimulent leur libération. Dans la phase folliculaire tardive, la production d'œstrogènes augmente de façon exponentielle, affectant l'activité sécrétoire de l'hypothalamus et du lobe antérieur de l'hypophyse, et conduisant à la stimulation de la sécrétion de l'hormone lutéinisante (LH).
Ces événements entraînent un circuit de rétroaction positive : les taux de LH augmentent, la sécrétion d'œstrogènes est davantage stimulée, ce qui favorise davantage la libération d'hormone lutéinisante.La sécrétion de LH augmente considérablement, entraînant une phase ascendante des taux de LH dans le plasma (pic de LH préovulatoire). Sous l'influence du pic de LH, l'activité endocrinienne des cellules thécales est d'abord stimulée puis progressivement désactivée. À ce stade, l'hormone LH amène ces cellules à synthétiser des hormones progestatives.
Ces modifications des activités endocriniennes s'accompagnent de la reprise de la méiose et de la maturation du cytoplasme de l'ovocyte, et aboutissent à l'ovulation.
