BASES PHYSIOLOGIQUES DE L'IMPLANTATION ET

CONSEQUENCES CLINIQUES

Pr Philippe MERVIEL

Service de Gynécologie-Obstétrique et Médecine de la Reproduction

CHU AMIENS

FERTILITE NATURELLE: FECONDABILITE

• 25 ans 24%/cycle

• 35 ans 12%/cycle

• 42 ans 6%/cycle, mais ~ 50% de FCS

• En cumulatif à 25 ans, à 6 mois: 60% à 1an: 80% à 2 ans: 90%

L’implantation est pourtant particulièrement peu efficace chez la femme - En FIV : 75 à 80% d’échecs d’implantation - Alors qu’en culture prolongée : 50% des embryons se développent normalement jusqu’au stade de blastocyste

taux d’implantation par embryon

0

5

10

15

20

25

30

cyclespontané

dond'ovocytes

FIV

L’implantation réussie suppose une synchronisation parfaite

EMBRYON

DE BONNE

QUALITE

FENETRE

D’IMPLANTATION

OUVERTE

CHEZ LA FEMME : L’IMPLANTATION SE DEROULE EN PLUSIEURS PHASES

ORIENTATION du pôle

embryonnaire

du blastocyste

vers son site d’implantation

ET APPOSITION

ADHESION :

contact direct entre

le trophectoderme

et l’endomètre

INVASION :

envahissement du stroma

et des vaisseaux utérins

PLACENTATION DE TYPE

HEMOCHORIALE :

l’embryon établit des

relations complexes avec

la circulation maternelle

Chez la femme, de nombreux marqueurs de la fenêtre d’implantation ont été proposés :

CLINIQUES

HORMONAUX

HISTOLOGIQUES

BIOCHIMIQUES

. Courbe de

Température

. Aspect écho

de l’endomètre

. Doppler

. Progestérone

plasmatique

. Récepteurs de

la progestérone

. Microscopie

Classique

. Microscopie

électronique :

pinopodes

. Cytokines,

. Intégrines,

. Glycoprotéines

mucine-like,

. Facteurs de croissance,

. PP 14, IGFBP-1

. Cadhérine.

. Métalloprotéases.

LIF CHEZ LA FEMME :

• Il est exprimé au niveau de l’endomètre en période post-ovulatoire, pendant la fenêtre d’implantation, avec un maximum à J20

• Son expression est diminuée dans l’endomètre de certaines femmes infertiles

CULLINAN E.B., PNAS 1996, 93, 3115-3120

• L’adjonction de LIF dans le milieu de culture embryonnaire améliore la qualité embryonnaire et augmente le nombre d’embryons atteignant le stade de blastocyste

DUNGLISON G.F., Hum. Reprod. 1996, 11, 191-196

• Mais l’éventuel bénéfice d’une administration de LIF recombinant en cas d’échecs répétés d’implantation n’est pas démontré.

LA PROGESTERONE

• Sécrêtée par les cellules lutéinisées de la granulosa (corps jaune) principalement, le syncytiotrophoblaste du placenta pendant la grossesse, et à niveau nettement moindre, le cortex surrénalien.

• supprime différents facteurs des cellules épithéliales de l’endomètre,

• permet la transformation sécrétoire et déciduale de l’endomètre,

• et détermine l’ouverture à la période appropriée de la fenêtre de réceptivité.

Le rôle de la progestérone sur

l’endomètre (J.C.E.M. 2003)

• Hyperplasie congénitale des surrénales: déficit en 21 Ohase (1/60) défaut de synthèse du cortisol syndrôme de perte de sel et virilisation chez le Nné

• 10 patientes avec > P, 17 Oh P (+/- ACTH) en phase folliculaire

• Avance de maturation à la BE (Noyes et RP épith/str)

• Traitement par hydrocortisone PLN et grossesse

D1

D15 D28D20

EBIM Prog

1,25 mg

D13, D14

E2 TTS 0,1-0,4 mg/j

P 300 mg/j

Gr I

Gr II

Recherche d’une mutation du gène CYP21 : en cas de mutation grave, dépistage du conjoint par le test au synacthène sur la 17OHP, étude génotypique, conseil génétique et diagnostic anténatal

Effets d’une élévation prématurée de la progestérone en fin de phase folliculaire sous

agoniste long

• TAUX DE GROSSESSES SIGNIFICATIVEMENT REDUITS :

- SCHOOLCRAFT W, Fertil Steril 1991, 55, 563-566.

- SILVERBERG KM, J Clin Endocrinol Metab 1991, 73, 797-803.

- FANCHIN R, Fertil Steril 1993, 59, 1090-1094

- HARADA T, Hum Reprod 1995, 10, 1060-1064

• TAUX DE GROSSESSES INCHANGES :

- ANTOINE J.M., J. Gynécol. Obstét. Biol. Reprod. 1992, 21, 629-634

- UBALDI F, Fertil Steril 1996, 66, 275-280

- HOFMANN GE, Fertil Steril 1996, 66, 980-986

- URMAN B, Fertil Steril 1999, 72, 975-979

Élévation prématurée de la progestérone en fin de phase folliculaire dans 10 à 30% des cycles sous agoniste du GnRH en protocole long : - Ovocytes post-matures : altération de la qualité embryonnaire - Transformation sécrétoire prématurée de l’endomètre : asynchronie endomètre / embryon, fermeture de la fenêtre d’implantation avant le transfert des embryons

APOSITION

ANORMALE

GROSSESSE EXTRA-UTERINE

PLACENTA PRAEVIA

DEFAUT

D’ADHESION

INVASION

INSUFFISANTE

INVASION

EXCESSIVE

PLACENTA ACCRETA

MOLE HYDATIFORME

CHORIO-CARCINOME

TOXEMIE GRAVIDIQUE

PRE-ECLAMPSIE

INFERTILITE INEXPLIQUEE

La grossesse extra-utérine (accepté dans Tissue Antigens 2003)

Grossesses de 8-11 SA, GEU non rompues

Absence de cellules déciduales dans la paroi tubaire (IHC, RT-PCR / PRL, IGFBP-1)

Pas de différence des CTEV:

- 6 4, E-cadhérine, R-EGF, Ki 67, connexine 40 dans les CTEV prolifératifs

- 5 1 et 1 1, c-erb B2, hPL, HLA-G, cyclin-dep kinase inhibiteurs p57 et p16, connexine 32 dans les CTEV invasifs

Différence morphologique des colonnes trophoblastiques (plus longue et pas de perte de cohésion dans la GEU)

Schéma illustrant les principales interactions impliquées dans le

contrôle du développement placentaire

Protéinases Inhibiteurs de

Protéinases

Cytokines Intégrines Galectines

MECs

Trophoblastes Cellules déciduales

IMMUNOLOGIE

L’endomètre: immunologie

50-70% du stroma peri-

implantatoire est composé de

cellules uNK

Augmentation des cellules uterine natural killer CD56 bright dans l’endomètre et la decidua

NK cells: 2-3% 20-40% 60-70% 70-80%

Menstrual Proliferative phase Secretory phase First trimester pregnancy Term pregnancy

Adapted from: Jones RL et al J Clin Endocrinol Metab 2004;

Kitaya K et al J. Reprod. Immunol 2007

Chakraborty D,PNAS, Septembre 2011

Comptage de ces cellules uNK (CD56+) et le niveau d’activation locale de ces cellules une fois

la datation en phase luteale confirmée

FERTILE uNK BAS uNK en EXCES

Norme: 40-60/ champs (comptage de 4 champs)

Petitbarat et al, Fertil Steril, 2010 Plos one 2011

Etat immunologique de réceptivité uterine

Les cellules uNK arrivent en phase lutéale dans l’endomètre. Différentes des Cellules NK sang

• Absence ou immaturité: Problème d’apposition Défaut d’angiogénèse- Défaut de mise en place des mécanismes de croissance du conceptus.

• Excès ou hyper-activées: Problème d’invasion-reconnaissance de l’embryon reconnu comme étranger- apoptose locale generalisée

Dans tous les cas:

ECHEC –Conduite A Tenir différentes

ETAT de Déplétion Cytokinique

-Absence de Mobilisation des cellules immunitaires (cellules uNK en nombre diminué)

-Immaturité des cellules immunitaires (nombre normal ou augmenté)

-Recherche systématique d’une traduction clinique par insuffisance de vascularisation endometriale

-Insuffisance de réactivité pour l’adhésion

Dépletion cytokinique : Stratégies augmentant la réaction

endométriale

- Biopsie J21 cycle précédant la FIV (Narvekar,2010-Almog,2010-Karimzadeh, 2010-Gnainsky, 2010)

- Limiter l’exposition aux œstrogènes (aggrave la dépletion en IL-18- Murakami,2005-Lédée,2006-Ashworth,2010): Stimulation minimale- 150 IU J5 + antagoniste follicules 14mm

- Exposition au liquide séminal pendant la FIV facilite le recrutement endométrial de cellules immunitaires (Roberston et al, 2006-2008-2010)

- Prescription d’HCG phase lutéale (1500 IU J2-J5-J7 post transfert (mobilisation uNK- sécretion cytokines) (Kane, 2008)

- Medium de FIV facilitant l’expression embryonnaire: Embryogen

Etat d’excès d’activation des cellules uNK qui sont alors

capable de détruire l’embryon et de declencher un processus apoptotique généralisé de

l’endomètre

L’embryon est alors détruit car reconnu comme non-soi

Excès de cellules uNK hyper-activée, cytotoxique

• Eviter tout geste le cycle précédant la FIV

• Rechercher un foyer infectieux (hydrosalpinx)

• Hyper-stimulation ovarienne: les oestrogènes diminuent les sécretions cytokiniques pro-inflammatoires

• Augmenter les doses d’utrogestan en phase luteale (200 mg- 2-2-2 voie vaginale. immunosupresseur). Provames en supplementation lutéale

• Antibiotique

• Corticoides ?

• Rechercher une muqueuse fine: Toco 500 (anti-oxydant) Torental 400 (anti-TNF)

Biomarqueurs immunologiques

• Interleukin-15: Recrutement et maturation des cellules utérines natural killer

(Barber, 2003-Keskinn 2007-Manaster, 2008-Franchi, 2008)

• Interleukin-18: angiogénèse locale et déstabilisation physiologique des artères spiralées en période de réceptivité uterine

(Verma, 2000-Yoshino, 2001-Croy, 2003- Goldman-wohl, 2004-Lédée, 2008)

Differences d’expression entre patientes fertiles et en échecs d’implantation (2004-2005)

Forte correlation avec angiogénèse locale (2008)

Forte corrélation entre deux cycles- 1 mois- 3 mois (Lédée, 2006)

DEPLETION:

ECHEC, RCIU

L’immunologie endomètriale

DEPLETION: IL-15 + IL-18

Depletion sans activation des

uNK:

défaut d’apposition

EXCES: Hyperactivation des NK + IL-15 + IL-18

défaut d’invasion-

Lyse précoce de l’

embryon transféré

Résultats des études utilisant des immunoglobulines intra-veineuses (IgIV) chez les patientes présentant des

ASR: parfois …

Grossesses évolutives % Auteurs, année Nombre IgIV Placebo

Groupe allemand, 1994 64 74 70

Christiansen, 1995 34 53 29

Coulam, 1995 95 62 34

Kiprov, 1996 35 80

Perino, 1997 46 68

Stephenson, 1998 62 50

Sher, 1998 45 51

Jablonowska, 1999 41 77

Stephenson Fluker, 2000 51 15

Stricker, 2000 47 92

Scher, 2000 30 86

Plus d’indication aux corticoïdes, leucocytes paternels, …

Ata B (FS 2011): 272 femmes, méta-analyse: pas d’intérêt aux IgIV

EQUILIBRE THROMBOTIQUE

Maternal vascular invasion by extra-villous cytotrophoblast

First trophoblastic

invasion (3-6 wg):

appearance of plugs

Second trophoblastic

invasion (7-15 wg):

disappearance of the

spiral artery notch

1ère Invasion Trophoblastique

• De 5 à 8 SA

• Invasion par le CTEV des branches intra-endométriales des A. spiralées ---> PLUGS ---> passage de PLASMA au niveau des lacs intervilleux

PROTECTION HEMODYNAMIQUE ET BIOCHIMIQUE DE L'EMBRYON AU PREMIER TRIMESTRE

• Augmentation en amont de la PO2 ---> < peroxydation ---> > PGI2 et NO et < ET1 et TXA2

• Diminution en aval de la PO2 ---> Meilleur pour l'embryon car dépourvu de système de défense contre les RLO + Hb embryonnaire ayant une affinité plus grande pour O2

• Protection de l'embryon contre une hyperpression vasculaire au niveau des lacs

• A partir de 4-5 SA, débute l'activité cardiaque embryonnaire ---> échanges embryo-maternels (les plugs protégeant ces échanges)

Vascular invasion by EVCT (3-6 wg)

into the intra-endometrial arteries

Normal (plugs) Abnormal (no plugs)

What is the impact of thrombophilia during the trophoblast vascular invasion ?

2nd trophoblastic

invasion

(disappearance

of the notch)

Blood floods into the

intervillous lakes

First-trimester miscarriage

(hemorrhage into the lakes)

Normal fetal growth

Delivery of a eutrophic child

Absence of the 2nd

trophoblastic

invasion (> 7 wg)

into the intra-

myometrial arteries

Pre-eclampsia and complications (IUGR, RPH,

HELLP syndrome, eclampsia)

Thrombophilia screening in cased

of recurrent miscarriages in our hospital

Anti-phospholipid antibodies * Lupus anticoagulant Factor V Leiden Prothrombin G20210 A MTHFR C677 and A1298 Homocysteine Protein C Protein S Antithrombin III

*: Anti-phospholipid antibodies: Anti-phosphatidylserin IgG, anti-cardiolipin IgM and IgG, and β2 glycoprotein

Comparison between two preventive treatments in women with recurrent

miscarriages carrying a C677T MTHFR mutation

Our prospective study:

Prospective (2006-2009): two groups of 82 women and an

age-matched control group of 78 women. Statistical analysis

with Student t and

2 tests

Recurrent miscariages: three or more consecutive spontaneous embryonic losses (≤ 13 wg)

Only C677T MTHFR mutation, hetero- or

homozygous (Frosst 1995). Fasting homocysteine:

abnormal Hcy > 15 µmol/l

Serine

Glycine

5,10 MTHF

Tetrahydrofolate

5-Methylenetetrahydrofolate

MTHFR

Methionine

synthase

Homocysteine

Methionine

S-adenosyl M

S-adenosyl H

Cystathionine

Cysteine

SO4

CβS Serine

Vit B6 Vit B12

Vit B6

5,10 MTHF: 5,10 Methylenetetrahydrofolate

MTHFR: Methylenetetrahydrofolate reductase

S-adenosyl M (methionine) or H (homocysteine)

CβS: Cystathionine beta synthase

Folates metabolism cycle

Study

Group 2

Aspirin: 100 mg/d p.o. from conception to 35 wg

Low-molecular weight heparin: enoxaparin s.c. 0.4 ml/d from conception to delivery (and after during 6 weeks)

Folic acid: 5 mg/d p.o. from conception to delivery

164 women with past history of

recurrent first trimester miscarriages

(≥ 3 per woman) and carrying the C677

MTHFR mutation

82 women with preventive

treament (low-dose aspirin and

folic acid)

82 women with preventive treatment

(low-dose aspirin, low-molecular-

weight heparin and folic acid)

Control group: 78 triparous

women without thrombophilia

Prospective study

Group 1 Group 2

Number of PL/woman

0

10

20

30

40

50

60

3 5 7 9

1st trimester

miscarriages

Aspirin group

1st trimester

miscarriages

Aspirin and

heparin group

4 6 8 10 or more

Top: one case with 18 PL (G2) delivery of a twin pregnancy after preventive treatment

627 first-trimester

miscarriages in 164 women

(3.8/woman)

%

Obstetric antecedents in women carrying a MTHFR mutation

Group 1 Group 2 Control group

Number 82 82 78

1st-trimester

miscarriage (per woman) 305 (3.7) 322 (3.9) 12 (0.15)

IUFD (%) 11 (13.4) 10 (12.1) 2 (2.5)

PE and/or IUGR (%) 7 (8.5) 6 (7.3) 2 (2.5)

Delivery (%) 13 (15.8) 14 (17.0) 234

Legends: PE: pre-eclampsia; IUGR: intra-uterine growth restriction; IUFD: intra-uterine fetal death

Pregnancy outcomes with low-dose aspirin preventive treatment only, or association with

aspirin and heparin

Group 1 Group 2 Control group

Number 82 82 78

Mean age 32.2 +/- 3.9 33.5 +/- 5.2 32.8 +/- 3.1

MTHFR heterozygosity (%) 56 (68.2) 58 (70.7) - homozygosity (%) 26 (31.8) 24 (29.3) - Hcy (%) 6 (7.3) 5 (6.0) -

1st–trimester 42 (51.2) a 17 (21.2) b 10 (12.8) miscarriage (%)

IUFD (%) 2 (2.4) 0 1 (1.2)

PE and/or IUGR (%) 4 (4.8) 2 (2.5) 2 (2.5)

Delivery (%) 38 (46.3) a 65 (79.2) b 67 (85.8) a-b: P < 0.001

Characteristics of the groups

• No difference between G1 and G2: age, BMI, tobacco and alcohol

• No adverse effect of heparin (thrombopenia, bleeding) and 79% of peridural anesthesia

Deliveries Premature Term Birth weight

Group 1 38 10.5% 37.4 wa 2820 g +/- 5.2 +/- 585

Group 2 65 7.7 39.1 3372 +/- 3.7 +/- 167

Control G 67 7.5 38.2 3230 +/- 4.3 +/- 565

Non significant

Is there a link between MTHFR mutation

and RPL ?

Thrombus (blood cot) if plug and thrombophilia are associated, as in case of

the C677T MTHFR mutation

• Nelen (Lancet 2000): OR: 1.4 [1-2] (TT)

• Unfried (Obstet Gynecol 2002): OR: 3.7 [1.2-11.8] (TT)

• Ren (Fertil Steril 2006): OR: 1.49 [1.12-2] (TT)

• Zetterberg (Eur J Hum Genet 2002): OR: 14.2 [1.78-113] (T)

• Jeddi-Tehrani (Am J Reprod Immunol 2011): OR: 2.5 [1.45-4.56] (T)

No relation, excepted for

Continuous low partial oxygen pressure into

the lakes

No 2nd trophoblastic

invasion

AC ANTI-PHOSPHOLIPIDES

- Population obstétricale normale: 5,3%

- Fausses-couches spontanées à répétition: 20-26%

- Lupus érythémateux disséminé: 24-42%

- Patientes suivies en FIV: 24%

* infertiles: 10-24%

* Echecs de transfert répétés: 10-32% (Kutteh WH, J Reprod Immunol, 1997, 15, 151-171)

(Birkenfeld A, Am J Obstet Gynecol, 1994, 31, 65-68)

• Leur taux n’est pas % au risque de FCS (15-50 UI GPL) (Gloria-Bottini, FS 2010)

< protéine C et PGI2, > TXA2, altération de l'implantation par fixation sur les cellules endothéliales (fibrose, infarctus, thromboses, hypoxie villositaire) et inhibition de la différenciation cyto-syncitiotrophoblastique. Thromboses

Aspirin versus Aspirin + Heparin in anti-phospholipid syndrome

No with loss of pregnancy :

Under 14 weeks 24 11 << 0.001

Between 14 and 28 weeks 2 2 0.62

N° of live birth 19 32 0.01

Birth weight 3080 (1300-4350) 3380 (1510-4140) 0.07

Quere (FS 2001): Hcy and 3 or 4 previous miscarriages: month's

treatment with 15 mg/day folic acid and 750 mg/day vitamin

B6 decrease significantly (> 90%) the risk of first-trimester RPL

Aspirin

(n = 45)

Aspirin and

heparin

(n = 45) P value

Rai, BMJ 1997: RCT with control group. Women with more than 3

pregnancy losses

No indication for treatment in case of PL and thrombophilia, excepted for

Vascular invasion by EVCT (5-8

weeks of amenorrhea)

Intra-endometrial arteries

Normal (plugs) Abnormal (no plugs)

Absence of

thrombophilia

Thrombophilia

2nd trophoblastic

invasion

(disappearance

of the notch)

Blood cot upstream

of plugs

Blood floods into the intervillous lakes

First-trimester miscarriage

(ischemia into the lakes)

Normal fetal growth

Delivery of a eutrophic child

Absence of the 2nd trophoblastic invasion

(> 8 weeks of amenorrhea)

Intra-myometrial arteries

Pre-eclampsia and complications (IUGR, RPH,

HELLP syndrome, eclampsia)

First-trimester

miscarriage

MATURATION ENDOMETRIALE

Classification Doherby:

Type I: triple ligne

Type II: < 50% hyperéchogène

Type III: > 50% hyperéchogène

Type IV: totalement hyperéchogène

Fanchin R. 2000

• 6 groupes: 30% d’hyperécho, 31%-40%, 41-50%, 51-60%, 61-70%, >70%.

• L’épaisseur endométriale dans les six groupes n’étaient pas significativement différente (10.0 ± 0.1 mm).

• Les taux de grossesses cliniques sont respectivement de 59%, 57%, 35%, 20%, 16% et 11% (p<0.001).

• La précocité de différentiation de l’endomètre est délétère pour l’implantation.

Idem pour Gonen 1990,

Bustillo 1995, Khalifa 1992,

Hock 1997, Schild 2001

L’Atrophie de l’endomètre

• L’atrophie de l’endomètre en cours de stimulation malgré des taux d’estradiol déjà supérieur à 1000 pg/ml.

• Une équipe thaïlandaise Sereepapong 2000

– biopsies d’endomètre chez des patientes sous CC

– ont montré une réduction de la densité glandulaire et une augmentation de cellules vacuolées

• Unfer 2001 ont ajouté à des patientes volontaires, fertiles et traitées par CC des petites doses d’EE (0.05 mg ou 0.02 mg).

– Évaluation de l’épaisseur et de l’histologie endométriale

– conclue que le CC est délétère pour l’endomètre

– l’ajout de très petites doses d’EE : effet favorable

Thérapeutiques proposées

• Quand au 10ème jour de stimulation en FIV, l’épaisseur de l’endomètre ≤ 4-5 m Traitement adjuvant

• Effet de premier passage utérin, administration par voie vaginale d’estradiol micronisée

– Tourgeman 2001 chez 10 patientes avait retrouvé

un taux d’estradiol voie vaginale > voie orale .

don d’ovocytes a permis d’obtenir un endomètre > 7 mm

7 sur 10 patientes ont démarré une grossesse

– Pentoxyfilline (Torental 400 mg 2/J) et de Vitamine E (Toco 500 UI 2/J)

insuffisance ovarienne prématurée (Letur Kornisch, 2003) et don d‘ovocytes (Letur Kornisch, 2002, Lédée-Bataille 2002)

Amélioration de l’épaisseur de l’endomètre d’au moins 2mm

Traitement de 3 à 9 mois.

L’aspirine

– L’aspirine améliore les résultats en AMP ?

298 patientes randomisées entre placebo et aspirine 100mg par jour débuté à J 21 du cycle précédent

tous les paramètres étaient meilleurs dans le groupe aspirine Rubinstein 1999

– 1022 cycles

l’aspirine débuté le jour du transfert sans placebo pour le groupe contrôle

taux de grossesses cliniques et de naissances significativement supérieurs dans le groupe aspirine (OR 1.3 (1.0-1.6) et OR 1.2 (1.0-1.6)) . Waldenstrom 2004

– Amélioration de la vascularisation utéro-ovarienne chez des mauvaises répondeuses ?

60 patientes randomisées, pas d’effet bénéfique à l’aspirine ni en terme de nombre d’ovocytes recueillis ni en terme de taux de grossesse. Lok 2004

Ohl: Effet bénéfique lorsque le Doppler est très pathologique

Les phytoestrogènes

• Une étude prospective randomisée compare

– la chute de l’estradiol et de la progestérone en milieu de phase lutéale

– Les effets des PEs sur l’endomètre, connu en post ménopause

– commencés le soir de la ponction ovocytaire jusqu’aux résultats des BhCG.

50 mg /jour PG et 1.5g de PE 50 mg/j De PG et placebo

N=115 N=98

Implant 25.4% 20.2%

TG clin 39,3% 20.9%

Accoucht 30.3% 16.2% p< 0.05

Compensation de la chute de l’estradiol et ses effets sur l’endomètre sans prendre un risque d’hyperstimulation. Unfer et al 2004, Unfer et al 2004

AUTRES THERAPEUTIQUES

- Corticoïdes +/- Aspirine et Anticoagulants dans le cadre du syndrôme des anticorps antiphospholipides ( < PGI2 et protéine C )

- Supplémentation calcique ( > CGRP )

Pas d'étude concernant les vitamines C et E ou les lipides polyinsaturés

Neuromodulateurs non disponibles (CGRP)

Effets des différents protocoles de stimulation:

Citrate de clomiphène,

gonadotrophines, agoniste et antagoniste de la GnRH, et les

autres …

Généralités

• L’implantation embryonnaire est sub-optimale au cours des cycles de FIV

• Hyper-oestradiolémie accélération de la maturité endométriale (si avance > 3j: pas de G; récepteurs P) rétro-contrôle négatif en phase lutéale déficit en LH lutéolyse, hypercontractilité myomètre et transcription génique différentielle (suppl P)

• Récepteurs LH et GnRH sur l’endomètre

Citrate de Clomiphène

• Diminution d’épaisseur et Retard de maturation endométriale (anti-récepteurs aux oestrogènes, ½ vie longue, internalisation): Balasch (1983), Cook (1984) et Lee (1987) retrouvent dans 43 à 50% des cas un endomètre « hors phase ». Supplémentation en E2 ? (Randall 1991)

• Perturbation β3 et RP (Palomino 2005)

• Van der Auwera (1994): < TG après TEC si CC-HMG vs HMG (15 vs 27%, p < 0.03)

• Daya (méta-analyse 1988): Pas d’intérêt à la prescription de P ou d’hCG sous CC (idem CNGOF 2010 et AFSSAPS 2004)

Gonadotrophines

• Avance de maturation dans 27% des cas (Reshef 1990), d’autant plus marquée que la réponse ovarienne est forte déclenchement plus précoce (17 mm)

• CNGOF 2010: Soutien de la phase lutéale par la progestérone (grade B), pas par l’hCG

• Erdem 2009: intérêt d’un gel vaginal de Crinone en IAC pour inf inexpliquée TG 39.4 vs 23.8 (p < 0.01)

• Maher 2011: différence significative (p < 0.05) si support de la phase lutéale en IAC: 29.5 vs 19.8%

FIV / ICSI: Agoniste de la GnRH

• Chute du taux d’E2 et de P à partir du 8ème j post-hCG retard de maturation endométriale de 2.6j

• Daya 2005: supplémentation par hCG (TG x 2.38 et HSO x 3.06), effet moins important de la P sur les taux de G

• Supplémentation en P (400 à 600 mg/j, voie vaginale, dès le soir de la ponction β-hCG). La voie orale est insuffisante pour la maturation dans 30% des cas

• Tesarik (2006): injection Décapeptyl 0,1 mg à J6 post-ICSI > E2, P, hCG et TG sous agoniste (29,8 vs 18,2%) et antagoniste (27,1 vs 17,4%). Idem Pirard 2006: effet de l’agoniste en phase lutéale sur l’endomètre (facteurs angiogéniques et cytokines) et sur le développement embryonnaire précoce

FIV / ICSI: Antagoniste de la GnRH

• Réduction de la phase lutéale et chute de la progestérone: les antagonistes sont prescrits pendant la phase de développement des cellules endométriales et l’IGF et l’EGF sont sécrétés sous l’effet de l’oestradiol

• Effet sur l’endomètre et non sur l’embryon: cas des TEC ou DO (Lee 2007, Ricciarelli 2003, Bodri 2009)

• Kolibianakis – 2005: Aucune G si avance endométriale > 3j (% durée stim avant

antagoniste et taux de LH)

– 2003: Si administration antagoniste à J1, diminution LH et E2, mais pas d’impact sur les TG

– 2004: Une prolongation de 2j de la phase folliculaire diminue significativement les taux de G

Antagonistes et blastocystes

• Papanikolaou, FS 2007: 261 cycles, cas contrôle entre agoniste long et antagoniste 0,25 dès J6 de la stimulation. Transfert électif d’un blastocyste à J5 de culture.

Agoniste Antagoniste p

N 105 120

Durée stim 12,1 10,4 < 0,0001

Dose FSH 2212 1818 < 0,0001

COC 11,8 (0,6) 11,6 (0,5) ns

TG clin/c % 36,2 40 ns

Idem pour Lee, FS 2007: pas de différence en terme de grossesse après transfert de blastocystes congelés issus de cycles agonistes long ou antagonistes flexible (TGC: 38,6 vs 51,5 %, ns)

Bodri D et al, FS 2011

Méta-analyse sur 1024 don d’ovocytes (8 études) Pas de différence sur TGE (cf), nombre d’ovocytes , dose totale de gonadotrophines et HSO

Antagonistes vs Agonistes: Endomètre ? Orvieto R, Fertil Steril 2007

• 712 cycles consécutifs comparant agoniste long et antagoniste flexible

Agoniste Antagoniste p

N 403 309

Age 32,5 (5,5) 31,6 (5,6) < 0,04

Ampoules 38,9 (23,7) 38,5 (60,7) ns

Durée stim 10,4 (2) 9,7 (2,1) < 0,001

E2/hCG 2194 (1046) 1859 (956) < 0,001

Epaiss endomètre 11,2 (2,4) 10,6 (2) < 0,002

TG/c % 31,3 24,6 < 0,05

Impact des antagonistes sur l’endomètre

• Amélioration de l’implantation et de l’issue des grossesse lors de la prescription d’agoniste de la GnRH lors de la phase lutéale et du début de la grossesse (Fujii 2001)

• Diminution de la synthèse de facteurs de croissance par les antagonistes de la GnRH (Hernandez 2000)

• Diminution de l’intégrine β3 et du LIF (souris; Ruan 2006)

• Profil protéique plus proche du cycle naturel avec les antagonistes / agonistes (DO; Simon 2005)

• Déclenchement par agoniste: supplémentation avec P +/- E2 +/- hCG (Galindo, Melo 2009)

% of genes in common between stimulated and natural cycles during the receptive endometrium. Haouzi … Hamamah, BR 2010

Van der Gaast 2008: aucune différence entre une mild-stimulation et

un cycle naturel pour les critères histologiques, le Ki67, les récepteurs ER

et PR, le LIF, la glycodéline (PP14) et la

progestérone

Facteurs prédictifs en Mild Stimulation

Verberg 2008: facteurs prédictifs de grossesse: IMC bas, stimulation courte (ou dose de gonadotrophines faible), nombre

réduit d’ovocytes et présence de top embryon

Antagonistes: E2/follicule Orvieto R, Fertil Steril 2007

• Rapport E2 /ovocyte < 70 péjoratif (Loumaye E., FS 1997)

• 273 premiers cycles en protocole flexible: 88 grossesses (32,2 %/ cycle). Les patientes enceintes consommaient moins d’ampoules (26,2 +/- 9,9 vs 29,4 +/- 13,4; p < 0,04) et avaient plus de follicules > 14 mm le jour de l’hCG (11,4 +/- 5,3 vs 9,9 +/- 4,3; p < 0,01)

E2/foll (pg/ml) < 100 100-200 > 200

N 43 142 88

E2/hCG 941 (531)* 1572 (640)* 2240 (1153)*

ET 1,97 (0,7)* 2,2 (0,6)* 2,08 (0,6)

TG/c % 46,5* 27,4* 32,9

CYCLES (SEMI)NATURELS (I)

• Castelo-Branco (JGOBR 2004): 66 femmes: 47 MR (< 4 foll) et 19 MI (> 10 ε). Follicule dominant > 12 mm et E2 > 100 pg/ml: antagoniste GnRH MD (27) et SD (92) + hMG 150 UI. ICSI ou FIV, Hatching systématique. Programme de 3 cycles

MR MI

Cycles débutés 96 37

Annulations 12+6 3+4

Taux ponction % 81,2 81,1

Nbre ovocytes récupérés 59 24

Nbre d’embryons 43 17

TG/transfert % 27,9 29,4

CYCLES (SEMI)NATURELS (II)

• Morgia (FS 2004): 114 cycles naturels vs 101 agoniste microdose court + FSH 600 UI (129 femmes qui avaient eu un premier cycle avec MR)

Cycle naturel Agoniste

Nbre femmes 59 70

Cycles avec ovocytes % 77,2 82,2

FSH administrée UI - 5418 (2880)

E2 JhCG pg/ml - 1433 (689)

Embryons transférés 1 1,8 (0,4)

Taux implantation % 14,9 5,5

FCS % 28,5 14,3

Transfert d’embryons congelés: FSH ou cycles artificiels

• Wright (Reprod Biomed Online 2006): 77 patientes sous 7 j d’E2 per os. Si endomètre < 7 mm à J9, passage par voie vaginale. Contrôle: FSH (n: 86)

• Pas de différence entre cycle stimulé ou artificiel pour IR, TG, arrêt ou épaisseur endométriale (8,7 +/- 1 mm).

• Les cycles stimulés donnent plus d’endomètres fins (27 vs 5%, p < 0,01)

• Les patientes ayant switchées pour l’E2 vaginal ont un meilleur taux de G (31 vs 13%, p: 0,05)

Shapiro BS et al, FS 2011 Normo-répondeuses, 53 avec replacement frais (antagoniste-FSH) et 50 après cryopréservation (cycle substitué), randomisée Le risque d’échec d’implantation lié à la mauvaise réceptivité endométriale est de 64%

L’INTEGRITE DE LA CAVITE UTERINE

Ablation des myomes de taille >= 5 cm ou contigus >= 5 cm

Discussion entre utérus cicatriciel et impact sur l’implantation

Traitement des synéchies/Infertilité/HSC

N G A terme Complications

Sugimoto (1978) 192 79 57%

March (1981) 38 38 87%

Hamou (1983) 39 20 75% C=0 (pression)

De Cherney (1986) 30 24 75% 12% acreta (R)

Lancet (1986) 137 67 64%

Valle (1988) 87 66 79% 1 acreta (C)

Barbot (1994) 169 119 85%

Parent (1994) 102 63 86% 2 acreta (C)

Blanc (1996) 50 28 70%

Total 844 504 381

(60%) (75,5%)

Septoplastie hystéroscopique/Cloison

Avant septoplastie Après septoplastie

G FCS + AP AT G FCS + AP AT

March (1987) 240 88 9 3 56 14 7 79%

Perino (1987) 27 89 11 0 15 7 0 93

Daly (1989) 150 87 9 4 75 20 7 83

Choe (1992) 38 82 16 2 12 8 8 84

Cararach (1994) 176 91 6 3 41 29 0 71

Pabuccu (1995) 108 89 10 1 44 4 4 92

Valle (1996) 299 87 9 4 103 12 7 81

Porcu (2000) 146 91 6 3 45 36 4 60

Hickok (2000) 79 78 16 6 22 18 4 78

Total (504 femmes)

1981/2000 1397 87 9 4 452 16 5 79

DES SYNDROME (1)

• Garbin (Hum Reprod 1998): 2 à 3 incisions avec la pointe monopolaire (7 mm de profondeur) sur les faces latérales au niveau de la striction médiocavitaire, DIU, Ovanon 2 mois, contrôle HSG 3 mois après

Résultats: 8/23 bons

15/23 (63%) excellents (disparition du fond arqué et de la striction % dysmorphie pré-op à l’HSG)

1 échec lié à une hypoplasie majeure et 29% de béance cervico-isthmique lors de l’HSG de contrôle

DES SYNDROME (2)

• Garbin et al (Hum Reprod 1998):

Infertilité secondaire Inf. 1ère

Avant Tt Après Tt Après Tt

Nbre patientes 15 15 9

Nbre grossesses 33 8 5

FCS < 12 SA 27 (82%) 1 (12%) 0

FCT 12-26 SA 2 (6%) 0 0

AP < 37 SA 0 0 1

Accht à terme 1 (3%) 7 (88%) 3 (60%)

GEU 3 (9%) 0 1

DES SYNDROME (3)

• Salle et al (Hum Reprod 1996): Aspirine ?

Utérus DES (30) Normaux (60) p

FCS-R 65% 8%

Volume utérin 31,8 +/- 3,3 56,1 +/- 2,7 0,001

Surface endomètre 35,8 +/- 3,9 50,5 +/- 2,4 0,0001

Endomètre P. Foll 3,8 +/- 0,4 4,9 +/- 0,2 0,05

Endomètre P.Lutéale 8,2 +/- 0,7 11 +/- 0,3 0,01

IP Utérine Foll 3,1 +/- 0,2 2,4 +/- 0,1 0,001

Utérine Lutéale 3 +/- 0,2 1,9 +/- 0,1 0,0001

Arquée Foll 1,9 +/- 0,1 1,6 +/- 0,1 NS

Arquée Lutéale 2 +/- 0,1 1,4 +/- 0,1 0,001

Etude Maubon et al., J Obstet Gynaecol Res 2010

• 148 femmes, 253 transferts (FIV 232 et TEC 21). IRM (1 seul radiologue): coupe sagittale, 3 mesures ant, post et fundique AJZ: moyenne des 3 mesures MJZ: valeur maximale des 3 mesures

• Moyennes AZJ: 5,9 (2-20) et MJZ: 7,9 (2-30), % âge femme (Kuntz 2000, Hauth 2007)

• AJZ: Enceintes: 5,1 mm vs 6,8 non enceintes ( p < 0,0001)

• MJZ: Enceintes: 6,2 mm vs 9,7 non enceintes (p < 0,0001)

• Courbe ROC: seuil MJZ: 10 mm

MJZ ≤ 10 mm 10-12 > 12 mm

% 65 25 10

G/p 63 20 10

G/t 45 16 5

Etude Maubon et al., J Obstet Gynaecol Res 2010 (2)

• MJZ +/- 10 mm: OR TG/t: 9 [IC95%: 3,2-29], indépendant de l’âge, du nbre d’ET et de la qualité des embryons

• De même avez AJZ +/- 7 mm

• En combinant les deux paramètres (MJZ > 10 et AJZ > 7 mm), TG/t: 2,43% vs 44,6% autres combinaisons OR: 32 [4,2-241]

Proposer une IRM après 2 échecs de transfert (10%)

Traiter par agoniste de la GnRH 6 mois: diminution de la JZ (22 femmes traitées: 8 grossesses)

Etude Maubon et al., J Obstet Gynaecol Res 2010 (3)

EXISTE-T-IL UN VIEILLISSEMENT ENDOMETRIAL AVEC L’ÂGE ?

IL N'EXISTE PAS A PROPREMENT PARLER DE

VIEILLISSEMENT ENDOMETRIAL, MAIS UNE

ALTERATION DE L'ENVIRONNEMENT UTERIN

• FOLLICULAIRE Epaisseur et aspect endometrial

• LUTEAL PLD

• MYOMETRIAL Adénomyose, myomes

• VASCULAIRE Doppler aux artères utérines, pathologies gravidiques

Dicker: 36,1% d'anomalies endo-utérines après 40 ans contre 23,9% avant HSC

RÔLE DE LA QUALITE EMBRYONNAIRE / ENDOMETRE (I)

• En FIV: taux d'accouchement après 42 ans: 3% (7,4% de grossesse clinique/ponction, mais 53% des FCS !!!) ROLE DE LA QUALITE OVOCYTAIRE

CYCLES TRANSFERT FRAIS TRANSFERT CONGELE

Age donneuse < 30 31-35 > 36 < 30 31-35 > 36

N transferts 112 77 21 43 25 8

N emb. transf 4,0 3,8 4,0 3,1 3,1 2,5

Taux de gross.% 46,4 44,2 28,6 25,6 28 12,5

Taux d'impl emb 18,5 15,6 11,1 11,2 12,7 5,0

Taux de FCS 13,5 8,8 - 27,3 14,3 -

p < 0,05

RÔLE DE LA QUALITE EMBRYONNAIRE / ENDOMETRE (II)

• Cas où des ovocytes d'une même donneuse ---> 2 receveuses d'âge différent (Balmaceda et al.)

Age donneuses (n:14) 28+-4,5 ans

Age receveuses 32,3+-5,8 40,8+-7,5 ans

N embr transf 3,9+-1,0 3,4+-1,2

Taux de grossesse % 50 50

Taux d'impl. embryon % 15 19

Méta-analyse (Navot, Sauer, Abdalla, Pantos - 1991-94):

- receveuse < 40 ans: taux de G/cycle: 80/281: 28,4%

- receveuse > 40 ans:176/256: 33% (ns)

Les facteurs prédictifs de l’implantation en FIV/ICSI

• Age maternel Reste le facteur le plus important

• Age paternel Fragmentation

• Conception préalable spontanée/AMP +/-

• Présence d'un hydrosalpinx Oui

• Indication de l'AMP Non (ICSI)

• Type de stimulation ovarienne +/- (Mild, antagoniste)

• Nombre d’ovocytes recueillis Oui

• Taux de fécondation Non (ICSI)

• Taux de segmentation Oui (Embryoscope)

• Score embryonnaire Oui

• Nombre d'embryons replacés Non (Monoε, TGCumulée)

• Type de transfert +/-

Impact de l’âge maternel en AMP

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Grossesses %/ICSI

20 25 30 35 40 45

Age maternel

Grossesses %/ICSI

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

%

24 29 34 37 39 41 43

Age maternel

Enfant vivant par embryon

T aux d'implantation par embryon

Sèvres (JBA): IIU

Gross. évolutives

- < 35 ans: 16%

- 35-39 ans.: 11%

- > 40 ans: 4,8%

(> 40 ans: FIV: 13,7%; ICSI: 6,7% - 1996)

Taux cumulatif d’accouchements selon l’âge

de la patiente

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8

< 30 - 35

35 - 37

38 - 39

40 - 41

> 42

LE NOMBRE D'EMBRYONS TRANSFERES

Actuellement (hors ICSI): 2,6 embryons transférés (FIVNAT 1995)

En ICSI: 2,5 embryons transférés ( " 1996)

Taux grossesse/T Simples Gémellaires Triples

1 Embryons T 9,9% 98,5% 1,5% -

2 22,6% 78,2% 20,1% 1,7%

3 29,2% 67,2% 24,9% 7,9%

4 28,7% 59,9% 28,4% 11,7%

>= 5 26,3% 55,6% 29,8% 14,6%

Nicollet, CFS 1996 : Taux de grossesse/T: 2 ou 3 embryons ?

< 29 ans 30-34 35-37 38-39 40-41 >= 42

2 Embryons T 29,4% 28,8% 24,8% 20,3% 16,2% 10,9%

3 30,6% 30,5% 28,2% 23,3% 21,1% 13,6%

TAUX DE FECONDATION ET DE SEGMENTATION, SCORE EMBRYONNAIRE

Terriou (CFS, 1996): de 0 à 4 (SMET): somme: STE

Significatif: % nbre d'ovocytes matures, maturité des ovocytes, taux de fécondation, taux de segmentation, nbre d'embryons replacés

SMET > chez les femmes enceintes/non (p < 0,001)

1 ET: 2,9 / 2,3 3 ET: 2,9 / 2,6

2 ET: 3,1 / 2,5 4 ET: 2,7 / 2,6

Embryons non segmentés -------------- 0

Embryons segmentés -------------------- 1

Stade 4 cellules --------------------------- 1 (autres: 0)

Absence de cellules irrégulières ------- 1 (présence: 0)

Absences de restes cytoplasmiques --- 1 (présence: 0)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 16

STE

T aux de grossesse (n: 1079 transf)

Etude, année Conditions TG 1E TGG 1E TGC 1E TG 2E TGG 2E TGC 2E

Martikainen P, 1er ou 32,4 4,2 47 47,1 39,3 59 2001 (n: 144) 2ème cycle

Thurin 2004 P, < 36 ans 28,5 1,1 39,7 44,1 33,1 43,8 (n: 661)

Van Montfoort P, < 41 ans 24 0 34 36 27 38 2004 (n: 200)

Criniti 2005 P, blasto 76 3,2 83 79 62 83 (n : 41) < 38 ans

Lukassen 2005 P, < 35 ans - 0 41 - 37 36 (n : 54) 2x1E vs 2E

Giorgetti 2006 P, < 37 ans 43 2,6 48 46 26,6 51 (n: 96) 1ère T

Le Lannou 2006 P, < 38 ans 27,6 0 43 36,9 34 45 (n : 130) 1ère T

Veleva 2006 P, 36-39 ans 33,1 1,7 54 29,9 16,6 35 (n : 335)

Transfert mono-embryonnaire

PRESENCE D'UN HYDROSALPINX

Métanalyse de 7 études entre 1994 et 1996

Hydrosalp - Hydrosalp +

N embryons transf 9526 2321

Taux d'impl/embryon 11,5 6,6*

Taux gross/cycle 30,3 19,7*

Gross évol/cycle 24,2 13,5*

*: p < 0,001

Pas de différence drainage/pas de drainage ETG (Sowter, Hum reprod 1997)

SCORE UTERIN (Salle 1998)

• Epaisseur < 7 mm: 0 / > 7 mm: 3

• Aspect: grain de café: 3 / autres: 0

• Echogénicité: homogène: 1 / non homogène: 0

• IP artère utérine: > 3: 0 / < 3: 4

• Notch: présent: 0 / absent: 2

• Flux de fin de diastole: présent: 4 / absent: 0

• Flux sous endométrial: présent: 3 / absent: 0

– aucune grossesse pour un score ≤ 10

– 34,7% de grossesses entre 11 et 15

– 42 % de grossesses ≥ 16 (Bonne VPN)

Bilan initial (JL Pouly)

age réserve ovarienne rang de tentative indications utérus

RR RR RR RR RR

<30 1,03 très faible 0,3 1 1,07 tubaires 0,96 Myome non opéré 0,8

30-34 1 faible 0,6 2 1 endométriose 1,03 myomes opérés 0,9

35-37 0,84 médiocre 0,85 3 0,89 ovulatoire 1,05 petite synéchie 0,9

38-39 0,62 bonne 1 4 0,82 idiopathique 0,96 synéchie majeure 0,5

40-41 0,47 très bonne 1,05 5 0,78 masculine c 1,12 Utérus DES 0,6

42 et + 0,24 6 et + 0,65 multiple H+F 0.88 utérus unicorne 0,6

multiple F 0,78 utérus cloisonné 0,8

total

TEMPS et DETENTE, ASEPTIE, ATRAUMATIQUE, VOLUME

Taux de grossesse / Difficulté

% Gross/t Facile Moyen Difficile

Embryons

Frais: 28% 18%* 15%*

TG/t: 23,3%

Embryons

Congelés 17% 12% 9%*

TG/t: 14,2%

*: p < 0,05

Distance / Fond utérin [Pope, FS 2004]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

< 0 0 1-5 mm > 5 mm

Grossesseclinique/t

GEU/gross

IR %

IR (PR ≥ 50%, EF) - Coroleu 2000: CT: 18,1% / US: 25,3% (p < 0,05)

Clinical Touch vs US - Garcia-Velasco 2002: CT: 26,3% / US: 30,6% (NS)

CONCLUSIONS

DOUBLE PARADOXE

IMMUNOLOGIQUE

HISTOLOGIQUE

« Il faut connaître la normalité pour pouvoir approcher l’anormalité »

Merci de votre attention