La période de réceptivité endométriale chez l’humain coïncide avec la différentiation des cellules stromales de l’endomètre en cellules hautement spécifiques, les cellules déciduales, durant le processus dit de décidualisation. Or, on sait qu’une transformation anormale des cellules endométriales peut être à l’origine de pertes récurrentes de grossesses. LRH-1 est un récepteur nucléaire orphelin et un facteur de transcription régulant de nombreux évènements relatif à la reproduction et comme tout récepteur, son activation promouvoit l’activité transcriptionnelle de ses gènes cibles. Nous avons déjà montré que LRH-1 et son activité sont essentiels pour la décidualisation au niveau de l’utérus chez la souris et nous savons qu’il est présent dans l’utérus chez l’humain au moment de la phase de prolifération mais aussi de sécrétion du cycle menstruel, et que son expression augmente dans des conditions de décidualisation in vitro. Notre hypothèse est alors la suivante : LRH-1 est indispensable à la décidualisation du stroma endométrial, agissant par le biais de la régulation transcriptionnelle de gènes requis pour la transformation de cellules stromales en cellules déciduales. Afin d’explorer le mécanisme moléculaire impliqué dans la régulation transcriptionnelle effectuée par l’intermédiaire de ce récepteur, nous avons mis en place un modèle de décidualisation in vitro utilisant une lignée de cellules stromales de l’endomètre, cellules humaines et immortelles (hESC). Notre modèle de surexpression développé en transfectant les dites cellules avec un plasmide exprimant LRH-1, résulte en l’augmentation, d’un facteur 5, de l’abondance du transcriptome de gènes marqueurs de la décidualisation que sont la prolactine (PRL) et l’insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1). En outre, la sous-régulation de ce récepteur par l’intermédiaire de petits ARN interférents (shRNA) abolit la réaction déciduale, d’un point de vue morphologique mais aussi en terme d’expression des deux gènes marqueurs cités ci-dessus. Une analyse par Chromatin ImmunoPrécipitation (ou ChIP) a démontré que LRH-1 se lie à des régions génomiques se trouvant en aval de certains gènes importants pour la décidualisation comme PRL, WNT 4, WNT 5, CDKN1A ou encore IL-24, et dans chacun de ces cas cités, cette capacité de liaison augmente dans le cadre de la décidualisation in vitro. Par ailleurs, des études structurelles ont identifié les phospholipides comme des ligands potentiels pour LRH-1. Nous avons donc choisi d’orienter notre travail de façon à explorer les effets sur les ligands liés à LRH-1 de traitements impliquant des agonistes et antagonistes à notre récepteur nucléaire. Les analyses par q-PCR et Western blot ont montré que la modulation de l’activité de LRH-1 par ses ligands influait aussi sur la réaction déciduale. Enfin, des études récentes de Salker et al (Salker, Teklenburg et al. 2010) ont mis en évidence que les cellules stromales humaines décidualisées sont de véritables biocapteurs de la qualité embryonnaire et qu’elles ont la capacité de migrer en direction de l’embryon. La série d’expériences que nous avons réalisée à l’aide de cellules hESC placées en co-culture avec des embryons de souris confirme que la migration cellulaire est bien dirigée vers les embryons. Cette propriété quant à l’orientation de la migration cellulaire est notoirement diminuée dans le cas où l’expression de LRH-1 est déplétée par shRNA dans les hESC. Nos données prouvent donc que LRH-1 régule non seulement la transcription d’un ensemble de gènes impliqués dans le processus de décidualisation mais agit aussi sur la motilité directionnelle de ces cellules hESC décidualisées in vitro. / The period of endometrial receptivity in humans coincides with the differentiation of endometrial stromal cells into highly specialized decidual cells through a process known as decidualization. This transformation of endometrial cells is abnormal in recurrent pregnancy loss patients. Liver homolog receptor 1 (LHR-1, NR5A2) is an orphan nuclear receptor and a transcription factor that regulates many reproductive events. The activation of this receptor leads to transcriptional activation of its target genes. We have previously shown that it is essential for decidualization in the mouse uterus. LRH-1 is expressed in the human uterus in both proliferative and secretory phases of the menstrual cycle and its expression increases during in vitro decidualization. We hypothesize that LRH-1 is indispensable for proper decidualization of the endometrial stroma, acting through the transcriptional regulation of genes required for transformation of stromal cells into decidual cells. To explore the molecular mechanism of transcriptional regulation mediated by this receptor, we established an in vitro model of decidualization, using an immortal human endometrial stromal cell line (hESC). An overexpression model developed by transfecting the cells with a plasmid constitutively expressing Lrh-1, resulted in 5 fold increases in abundance of transcripts for the decidualization marker genes prolactin (PRL) and insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1). Furthermore, the downregulation of the receptor using short hairpin RNA (shRNA) abrogates the decidual reaction, from both a morphological point of view and in terms of expression of the two marker genes. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) analysis showed that LRH-1 binds to genomic regions upstream of genes important for decidualization such as PRL, wingless-type MMTV integration site family, member 4 (WNT4), wingless-type MMTV integration site family, member 5 (WNT5), cyclin-dependent kinase inhibitor 1A (p21, CDKN1A) and interleukin-24(IL-24). For each of these genes, the binding increased during in vitro decidualization. Structural studies have identified phospholipids as potential LRH-1 ligands. We therefore explored the effect of ligand treatment on LRH-1 with an agonist and an inverse agonist for the nuclear receptor. Analysis by quantitative polymerase chain reaction (qPCR) and Western blot demonstrated that the modulation of LRH-1 activity by its ligands also affects the decidual reaction. Recent studies have shown that decidualized human stromal cells are biosensors of embryo quality and that they have the capacity to migrate towards the embryo. Our time-lapse evaluation of hESC cells co-cultured with mouse embryos indicates directed migration of the cells toward the embryo. This effect is markedly diminished when LRH-1 is depleted by shRNA in hESC. Our data provide evidence that LRH-1 regulates not only the transcription of a set of genes involved in decidualization but also the directional motility of these cells in vitro.

L’implantation embryonnaire repose sur une synchronisation spatio-temporelle entre un placenta fonctionnel et un endomètre réceptif. La réceptivité endométriale requiert la différenciation des cellules stromales en cellules déciduales sous l’effet des hormones ovariennes (œstrogènes et progestérone). Le placenta est un organe transitoire constitué de deux types cellulaires. Le cytotrophoblaste villeux est responsable des échanges fœtaux maternels et de la fonction endocrine du placenta. Le cytotrophoblaste extravilleux présente des propriétés invasives et assure ainsi l’ancrage du placenta dans l’endomètre maternel. Un dialogue paracrine complexe entre les cellules placentaires et endométriales s’établit au cours des premières étapes de l’implantation.L’adiponectine est une adipokine produite majoritairement par le tissu adipeux. Elle contrôle le métabolisme glucido-lipidique et joue le rôle d’hormone insulino-sensibilisatrice. Dans de nombreux tissus, l’adiponectine exerce des effets anti-prolifératifs, pro-invasifs et pro-différenciants. L’adiponectine et ses récepteurs ADIPOR1 et ADIPOR2 sont présents à l’interface fœto-maternelle. Le placenta et l’endomètre sont donc des tissus cibles de l’adiponectine.Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés aux effets directs de l’adiponectine à l’interface foeto-maternelle au cours du premier trimestre de grossesse.Dans une première partie, nous avons observé que l’adiponectine exerce des effets anti-différenciants et anti-invasifs dans les cellules stromales endométriales.Dans un second temps, nous avons démontré que l’adiponectine favorise la production de glycogène dans les cellules déciduales. Inversement, l’adiponectine semble limiter l’entrée du glycogène dans les cellules placentaires. Ces résultats démontrent que l’adiponectine pourrait contrôler la nutrition histiotrophe du foetus.Dans une dernière partie, nous avons observé que l’adiponectine diminue l’expression des transporteurs de nutriments et exerce une action pro-apoptotique dans le trophoblaste villeux. Ces derniers résultats pourraient permettre de mieux comprendre le rôle de l’adiponectine dans les pathologies placentaires telles que le retard de croissance intra-utérin qui se caractérise par une diminution du poids foetal et une augmentation de l’apoptose des cellules trophoblastiques.L’ensemble de ces résultats montre que l’adiponectine est un acteur clé du dialogue foeto-maternel au cours de la grossesse précoce en contrôlant la maturation d’un endomètre fonctionnel et en régulant les échanges nutritifs transplacentaires. / Embryo implantation requires a spatiotemporal synchronization between a functional placenta and a receptive endometrium. Endometrium receptivity based on the differentiation of stromal cells into decidual cells, under the influence of ovarian hormones (estrogens and progesterone). The placenta is a transient organ composed of two cell types. Villous trophoblast ensures fetal-maternal exchanges and the endocrine functions. Extravillous trophoblast acquire an invasive phenotype resulting in the placenta anchoring in the endometrium. Then, a complexe paracrine dialog between placental cells and endometrial cells is established during the first stages of the embryo implantation.Adiponectin is an adipokine predominantly produced by the adipose tissue. This cytokine has an important role in the control of energy metabolism and displays an insulin-sensitizing action. In some cell types, adiponectin limits proliferation, but promotes invasion and differentiation. Adiponectin and its receptors ADIPOR1 and ADIPOR2, are expressed at the fetal-maternal interface. Thus, endometrium and placenta are adiponectin targets.In this work, we aimed to determine adiponectin direct effects at the human fetal maternal interface during the first trimester of pregnancy.In a first part, we observed that adiponectin limits differentiation and invasion in endometrial stromal cells.In a second part, we showed that adiponectin promotes glycogen production by decidual cells. Conversely, adiponectin seems to limit glycogen uptake by placental cells. These results demonstrate that adiponectin could regulate histiotrophic nutrition to the fetus.In a last part, we demonstrated that adiponectin down-regulates the expression of nutrient transporters and promotes apoptosis in villous trophoblast. These last results could help to better understand the adiponectin roles in some placental pathologies, as intrauterine growth restriction, characterized by a decreased fetal weight and a enhanced trophoblastic apoptosis. Altogether, these results demonstrate that adiponectin is a key regulator of the fetal-maternal dialog by controlling the differentiation of a functional endometrium and by regulating transplacental nutrient exchanges.