Exercice — Reproduction humaine (6 points), dans l'esprit des sessions 2018–2026 (Sciences expérimentales)
On se propose d'étudier un état physiologique particulier chez une femme F₂, en comparant ses dosages à ceux d'une femme F₁ à cycle sexuel normal de 28 jours, puis en exploitant des expériences réalisées chez la guenon, dont le cycle sexuel est comparable à celui de la femme.
Examen 1 — On suit le taux plasmatique de LH chez F₁ et F₂ au mois de mars (document 1).
Examen 2 — On suit la progestérone chez les deux femmes du 1er février au 28 mars (document 2). Chez F₂, un événement E se produit le 21 février.
Examen 3 — On dose la HCG (hormone chorionique gonadotrophique) dans le sang des deux femmes (document 3, en mUI/mL).
| Date | 21 février | 28 février | 14 mars | 28 mars |
|---|---|---|---|---|
| Femme F₁ | < 5 | < 5 | < 5 | < 5 |
| Femme F₂ | < 5 | 110 | 6 500 | 38 000 |
Expériences chez la guenon (document 4)
| Guenon | Traitement | Résultat |
|---|---|---|
| G1, non gestante, 20ᵉ jour du cycle | injections de HCG radioactive | radioactivité fixée sur les cellules du corps jaune ; progestérone : 12 ng/mL au jour 20, encore 11 ng/mL au jour 34 ; règles au jour 38 au lieu du jour 28 |
| G2, gestante, 3ᵉ semaine | injections répétées d'anticorps anti-HCG | à prévoir |
| G3, gestante, 3ᵉ semaine | ablation des deux ovaires | chute de la progestérone, élimination de la muqueuse utérine et de l'embryon |
| G4, gestante, 4ᵉ mois | ablation des deux ovaires | progestérone et œstradiol restent élevés ; la gestation se poursuit |
- Analysez le document 1 et utilisez vos connaissances afin de proposer trois hypothèses expliquant l'état de la femme F₂.
- Faites une analyse comparée des documents 2 et 3 en vue :
- d'identifier l'événement E ;
- de préciser laquelle des hypothèses émises explique l'état de F₂ et d'indiquer l'origine de la HCG.
- Exploitez le document 4 :
- précisez la cible de la HCG et son mode d'action ;
- expliquez les résultats obtenus chez G3 et chez G4 ;
- prévoyez, en le justifiant, le devenir de la gestation de G2.
- Représentez par un schéma fonctionnel les relations entre hypophyse, corps jaune, trophoblaste et endomètre au cours du premier mois de la grossesse.
- En vous appuyant sur les documents 1 et 2, expliquez le mécanisme à l'origine du blocage des cycles sexuels chez F₂.
Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche
1. Idée : un profil de LH plat et bas signe un rétrocontrôle négatif permanent ou un axe déficient. Chez F₁, la LH est voisine de 4 mUI/mL avec un pic d'environ 28 mUI/mL le 14 mars : c'est le pic préovulatoire, F₁ ovule. Chez F₂, la LH reste basse (≈ 1,5 mUI/mL), constante, sans pic : pas d'ovulation en mars. Trois hypothèses : (1) F₂ est enceinte (les hormones de la grossesse freinent l'axe) ; (2) F₂ prend une pilule contraceptive (hormones de synthèse exerçant un rétrocontrôle négatif) ; (3) F₂ présente un défaut de l'axe hypothalamo-hypophysaire (sécrétion insuffisante de GnRH ou de LH). Une ménopause est exclue : l'absence de rétrocontrôle ovarien y rend la LH élevée, pas basse.
2.a Chez F₁, la progestérone n'est sécrétée qu'en seconde moitié de cycle (pics de 14 ng/mL aux jours 21 et 49) puis retombe sous 1 ng/mL : c'est l'activité du corps jaune, qui régresse en fin de cycle. Chez F₂, le profil est identique jusqu'au 21 février, puis la progestérone ne chute pas : elle reste au-dessus de 14 ng/mL et atteint 25 ng/mL le 28 mars. E survient une semaine après l'ovulation du 14 février, au moment où le corps jaune de F₂ cesse de suivre le sort de celui de F₁ : E est la nidation de l'embryon dans l'endomètre.
2.b Idée : la HCG n'existe que s'il y a un embryon. La HCG est absente chez F₁ ; chez F₂, elle apparaît après E (110 mUI/mL le 28 février) puis augmente très vite (38 000 mUI/mL le 28 mars). Une pilule n'explique ni le maintien de la progestérone endogène ni la HCG ; un défaut de l'axe non plus. L'hypothèse de la grossesse est retenue. La HCG est sécrétée par le trophoblaste, la couche externe de l'embryon implanté (futur placenta).
3.a La HCG radioactive se fixe sur les cellules du corps jaune : c'est sa cible. Chez G1, la progestérone reste élevée jusqu'au jour 34 (11 ng/mL) au lieu de chuter, et les règles sont retardées de 10 jours : la HCG maintient le corps jaune et sa sécrétion de progestérone (elle agit comme la LH sur ses récepteurs), ce qui conserve l'endomètre.
3.b Idée : ce qui compte est la source de progestérone au moment de l'ablation. À la 3ᵉ semaine (G3), la progestérone vient encore du corps jaune : l'ablation des ovaires la fait chuter, l'endomètre n'est plus entretenu et l'embryon est éliminé. Au 4ᵉ mois (G4), l'ablation ne modifie pas les taux : le placenta sécrète lui-même progestérone et œstradiol. Il a pris le relais du corps jaune (relais placentaire).
3.c À la 3ᵉ semaine, la gestation dépend du corps jaune, lui-même entretenu par la HCG. Les anticorps anti-HCG neutralisent la HCG : le corps jaune régresse, la progestérone chute, la muqueuse utérine est éliminée et la gestation de G2 s'interrompt (avortement), comme chez G3.
4. Schéma fonctionnel attendu (premier mois de grossesse) :
- Trophoblaste —HCG (+)→ corps jaune (maintenu) —progestérone et œstradiol (+)→ endomètre conservé et développé → nidation et gestation poursuivies ;
- progestérone et œstradiol élevés —rétrocontrôle négatif (−)→ hypophyse (et hypothalamus) → LH et FSH basses ;
- la LH hypophysaire, très basse, n'entretient plus le corps jaune : c'est la HCG qui la remplace.
5. Idée : le blocage vient d'un rétrocontrôle négatif qui ne s'interrompt jamais. Chez F₂, le corps jaune maintenu par la HCG (puis le placenta) sécrète en permanence des taux élevés de progestérone et d'œstradiol (document 2). Ces hormones exercent un rétrocontrôle négatif permanent sur le complexe hypothalamo-hypophysaire : la GnRH, la FSH et la LH restent basses et la LH ne présente plus de pic (document 1). Aucun follicule ne mûrit, aucune ovulation n'a lieu, et l'endomètre, toujours entretenu, n'est pas éliminé : pas de nouveau cycle ni de règles pendant la grossesse.