Endomètre

Expression des gènes et des protéines

Environ 20,000 gènes codants pour les protéines s'expriment dans les cellules humaines, dont ~70% s'expriment dans l'endomètre normal^[9],[10]. Une centaine de ces gènes s'expriment plus spécifiquement dans l'endomètre, avec seulement une poignée hautement spécifiques à l'endomètre lui-même. Les protéines qui y correspondent spécifiquement s'expriment dans les cellules glandulaires et stromales de la muqueuse endométriale. L'expression de plusieurs de ces protéines peut varier en fonction du cycle menstruel, par exemple le récepteur de la progestérone et celui de l'hormone thyréotrope qui s'expriment tous les deux lors de la phase proliférative, et la protéine endométriale associée aux progestogènes qui s'exprime lors de la phase de sécrétion. D'autres protéines, telles que la protéine de boîte homéotique HOX-A11 qui est nécessaire à la fertilité chez les femmes et les femelles, s'expriment dans les cellules stromales d'endomètre pendant tout le cycle menstruel. Certaines protéines spécifiques comme le récepteur d'œstrogène s'expriment aussi dans d'autres types de tissus spécifiques aux femmes et aux femelles, tels que le col de l'utérus, les tubes utérins, les ovaires et les seins^[11].

Cycle

La couche fonctionnelle de l'endomètre est régénérée à partir de cellules souches^[1], de façon cyclique. Les humains, les grands singes, et certaines autres espèces ont un cycle menstruel, alors que la plupart des mammifères ont un œstrus^[2]. Dans les deux cas, en début de cycle l'endomètre prolifère sous l'influence de l'œstrogène. Une fois qu'il y a ovulation, le corps jaune produit des quantités de progestérone. Cela modifie la prolifération de l'endomètre, qui devient sécréteur ; on parle alors de la phase lutéale. Cette couche sécrétrice est un environnement idéal pour un ou plusieurs blastocystes.

Une fois l'ovule fécondé, il pourra s'implanter dans la paroi de l'utérus et interagir avec le corps du parent par le biais de l'hormone chorionique gonadotrope humaine (hCG). L'hCG fournit une rétroaction continue tout au long de la grossesse en maintenant le corps jaune, qui continue à sécréter du progestérone et de l'œstrogène. S'il y a implantation, l'endomètre se transforme en caduque. Cette caduque basale fera partie du placenta, qui soutient et protège la gestation.

Sans fécondation et/ou implantation, chez la plupart des mammifères l'endomètre est réabsorbé à la fin de l'œstrus. Chez les espèces ayant un cycle menstruel, l'endomètre est évacué. Dans ce cas, le processus d'évacuation commence par la décomposition de la muqueuse, la déchirure de petits vaisseaux sanguins conjonctifs, avec ensuite la perte des tissus et du sang qui l'avaient constitué à travers le vagin. L'ensemble du processus se déroule sur une période de plusieurs jours. Les menstruations peuvent être accompagnées d'une série de contractions utérines ; celles-ci aident à expulser l'endomètre menstruel.

Sans stimulation de l'endomètre par des hormones, l'endomètre reste mince et la couche basale est inactive. Chez l'humain, cela s'appelle l'aménorrhée, l'absence de menstruations. Après la ménopause, l'endomètre est parfois décrite comme étant atrophique. L'utilisation à long terme d'une contraception orale contenant une forte dose de progestatifs peut également induire une atrophie de l'endomètre. En contraste, l'endomètre exposé à des œstrogènes de manière chronique, mais sans progestérone, peut devenir hyperplasique^[13],[14].

Le cycle menstruel chez l'humain dure en moyenne 28 jours. L'endomètre se développe sur des cycles différents chez d'autres mammifères ayant un cycle menstruel. Divers facteurs peuvent affecter son développement, tels que les saisons, le climat, ou le stress. Comme vu dans le paragraphe Structure, l'endomètre produit aussi certains hormones à différentes étapes du cycle, ce qui interagit avec l'organisme.

Modèles d'endomètres

La compréhension de l'implantation embryonnaire reste limitée, car ce stade est difficile à observer directement et les études reposent surtout sur des échantillons statiques d'hystérectomie. Les modèles in vitro existants — lignées cellulaires, organoïdes ou assembloïdes — n'arrivent pas encore à reproduire fidèlement l'organisation et la physiologie de l'endomètre réceptif, ce qui restreint l'étude des interactions embryon‑endomètre et du développement post‑implantatoire. Les différences entre espèces compliquent aussi l'utilisation de modèles animaux, tandis que les blastoïdes offrent une alternative prometteuse mais encore imparfaite^[15].

A partir de cellules épithéliales et stromales issues de biopsies endométriales de donneuses en bonne santé, puis d'organoïdes, des chercheurs ont donc mis au point des modèles in vitro de muqueuse utérine de plus en plus réalistes que les précédents. En 2025, ils manquent encore d'éléments comme les cellules immunitaires ou un apport sanguin, mais récapitulent les compartiments luminal, glandulaire et stromal de la couche superficielle de l'endomètre humain réceptif, permettant des avancées majeures pour comprendre le processus d'implantation et explorer de nouvelles pistes thérapeutiques^[16]. Ils ont permis d'observer comment des embryons humains ou des blastoïdes s'attachent, s'enfoncent et poursuivent leur développement, un processus normalement difficile à étudier^[16].

Ils ont révélé des différences marquées entre tissus provenant de patientes ayant connu des échecs répétés d'implantation, et ont permis de tester plus de 1 100 médicaments pour identifier des composés susceptibles d'améliorer la réussite de la FIV^[16].

Deux autres équipes ont créé des modèles alternatifs d'endomètre, tous capables de soutenir le développement embryonnaire jusqu'à la limite éthique de 14 jours et de reproduire des étapes clés comme la formation du sac vitellin ou des cellules destinées au futur placenta^[16].