Cartographier l’évolution de la structure microscopique du col de l’utérus au cours de la grossesse

Le col de l’utérus est un tissu essentiel au bon déroulement de la grossesse : il évolue d’une structure rigide, qui ferme solidement l’utérus, à une structure souple permettant l’accouchement. Si ce remodelage, synonyme de souplesse, arrive trop tôt, il s’ensuit un accouchement prématuré spontané (80 % des cas), dont une trop grande fréquence constituerait un important problème de santé publique. Cependant, aujourd’hui, nos connaissances sur les mécanismes de ce remodelage restent insuffisantes, y compris sur la souris qui est le modèle animal de référence en recherche. Il y a donc un enjeu important à accéder à une imagerie à l’échelle micrométrique de la principale composante du col de l’utérus impliquée dans ce remodelage : le collagène.

Ce problème a été abordé récemment par une équipe du Laboratoire d’Optique et Biosciences (LOB, CNRS / Inserm / Ecole Polytechnique / Institut Polytechnique de Paris), en collaboration avec des équipes de la Florida International University et de l’University of Texas Southwestern aux Etats-Unis. L’imagerie du collagène du col de l'utérus tout au long de la grossesse est réalisée sur des souris en utilisant la microscopie par génération de seconde harmonique (dite microscopie « SHG »), une technique optique qui permet de visualiser spécifiquement le collagène sans aucun marquage préalable. L’originalité de leur approche est de jouer sur la polarisation de la lumière (c’est-à-dire la direction du champ électrique de l’onde optique) pour révéler la direction des fibres de collagène et ainsi cartographier précisément leur organisation. De plus, cette imagerie est effectuée sur une section complète du col de l’utérus (2 x 2 mm²) avec une haute résolution spatiale (400 nm) grâce à l’acquisition d’une mosaïque de petits champs de vue et à sa reconstruction numérique. Ces cartographies angulaires montrent que le collagène est organisé de façon circonférentielle en début de grossesse, telle une corde fermant le col de l’utérus, tandis qu’il se désorganise en fin de grossesse. Ce désordre, lié au remodelage, augmente de façon significative entre le début et la fin de la grossesse. 

Ces résultats confirment que le comportement mécanique du col de l’utérus est essentiellement dû à la structure microscopique du collagène qui le compose. Les cartographies précises obtenues pourront alimenter des modèles numériques de la réponse mécanique du col de l’utérus. Ces résultats sont une étape essentielle pour améliorer la compréhension des risques de naissance prématurée et pour développer de nouveaux outils cliniques en vue de leur diagnostic précoce. Ils sont publiés dans la revue ACS Photonics.