Lorsque le travail commence, l’utérus doit coordonner des contractions rythmées et opportunes pour accoucher en toute sécurité. Bien que des hormones telles que la progestérone et l'ocytocine contribuent de manière importante à ce processus, les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que les forces physiques – dans ce cas, les étirements et la pression qui accompagnent la grossesse et l'accouchement – jouent également un rôle.
Maintenant, une nouvelle étude de Scripps Research publiée dans Science le 13 novembre 2025, révèle comment l'utérus détecte et répond à ces forces au niveau moléculaire. Les résultats pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre les racines biologiques de conditions telles que l’arrêt du travail et l’accouchement prématuré, orientant ainsi les efforts futurs visant à développer des traitements améliorant les soins maternels.
À mesure que le fœtus grandit, l’utérus se dilate considérablement et ces forces physiques atteignent leur apogée lors de l’accouchement. Notre étude montre que le corps s'appuie sur des capteurs de pression spéciaux pour interpréter ces signaux et les traduire en activité musculaire coordonnée.
Ardem Patapoutian, auteur principal, chercheur au Howard Hughes Medical Institute et titulaire de la chaire présidentielle en neurobiologie à Scripps Research
Patapoutian a partagé le prix Nobel 2021 de physiologie ou médecine pour avoir découvert les capteurs qui permettent aux cellules de détecter le toucher et la pression. Ces capteurs sont des canaux ioniques spécialisés formés par les protéines PIEZO1 et PIEZO2, qui aident le corps à détecter et à répondre à la force physique.
Dans cette nouvelle étude, Patapoutian et son équipe ont découvert que ces deux protéines ont également des rôles distincts et complémentaires lors de l'accouchement : PIEZO1 est principalement actif dans le muscle lisse utérin, détectant la pression à mesure que les contractions se développent, tandis que PIEZO2 se trouve dans les nerfs sensoriels du col de l'utérus et du vagin, où il est activé par l'étirement du fœtus descendant et améliore les contractions utérines via un réflexe neural. En travaillant ensemble, les protéines traduisent l'étirement physique et la pression en signaux électriques et chimiques qui aident l'utérus à se contracter à un rythme coordonné. Chacun peut compenser en partie l’autre, garantissant ainsi la poursuite du travail même si l’une des voies est interrompue.
À l’aide de modèles murins, l’équipe de recherche a supprimé sélectivement PIEZO1 et PIEZO2 de l’utérus ou des nerfs sensoriels entourant le col de l’utérus et le vagin. Des capteurs de pression implantés chez des souris gravides enregistraient la force et le rythme des contractions pendant le travail naturel. Les souris dépourvues des deux protéines ont présenté une pression utérine réduite et un accouchement retardé, ce qui indique que la détection basée sur les muscles lisses et sur les nerfs fonctionne en coopération et que la perte des deux voies altère considérablement le travail.
Une analyse plus approfondie a révélé que l'activité PIEZO régule l'expression de la connexine 43, une protéine qui forme des jonctions lacunaires : des canaux microscopiques qui relient les cellules musculaires lisses voisines, de sorte qu'elles se contractent à l'unisson. Sans signalisation PIEZO, les niveaux de connexine 43 ont chuté et la coordination entre les cellules musculaires lisses a été compromise.
« La Connexine 43 est le câblage qui permet à toutes les cellules musculaires d'agir ensemble », explique le premier auteur Yunxiao Zhang, associé de recherche postdoctoral dans le laboratoire de Patapoutian. « Lorsque cette connexion s'affaiblit, les contractions perdent de leur force. »
De plus, des échantillons de tissus utérins humains ont montré des modèles d'expression PIEZO1 et PIEZO2 similaires à ceux des souris, ce qui suggère qu'un mécanisme de détection de force comparable peut également fonctionner chez l'homme. Cela pourrait aider à expliquer certaines complications du travail, telles que des contractions faibles ou irrégulières qui prolongent l'accouchement. Ensemble, les résultats concordent avec les observations cliniques selon lesquelles un bloc nerveux sensoriel complet provoque un travail prolongé pendant l'accouchement.
« Dans la pratique clinique, les péridurales sont administrées à des doses soigneusement contrôlées, car le blocage complet des nerfs sensoriels peut prolonger considérablement le travail », note Zhang. « Nos données reflètent ce phénomène : lorsque nous avons supprimé la voie sensorielle PIEZO2, les contractions se sont affaiblies, ce qui suggère qu'une certaine rétroaction nerveuse favorise le travail. »
Les résultats de l'équipe de recherche ouvrent la voie à des approches plus raffinées en matière de gestion du travail et de soulagement de la douleur. Si les scientifiques parviennent à identifier des molécules qui modulent l’activité PIEZO en toute sécurité, ils pourront peut-être un jour amortir ou améliorer les contractions utérines selon les besoins. Pour les mères présentant un risque d'accouchement prématuré, un bloqueur PIEZO1, s'il est développé, pour ralentir les contractions pourrait compléter les médicaments existants qui détendent les tissus musculaires en limitant l'entrée du calcium dans les cellules. À l’inverse, un composé qui active les canaux PIEZO pourrait aider à renforcer les contractions en cas d’arrêt du travail.
Même si ces applications cliniques restent lointaines, la science fondamentale continue de prendre forme. L’équipe de recherche étudie actuellement comment la signalisation PIEZO interagit avec les voies hormonales qui régulent la grossesse. Des études antérieures ont montré que la progestérone, l'hormone qui maintient l'utérus détendu pendant la grossesse, peut supprimer l'expression de la connexine 43 même lorsque les canaux PIEZO sont actifs, garantissant ainsi que les contractions ne démarrent pas prématurément. Lorsque les niveaux de progestérone chutent à court terme, les signaux calciques pilotés par PIEZO peuvent aider à initier la chaîne d'événements biologiques menant à l'accouchement.
« Les canaux PIEZO et les signaux hormonaux sont les deux faces d'un même système », souligne Zhang. « Les hormones préparent le terrain et les capteurs de force aident à déterminer quand et avec quelle force l'utérus se contracte. »
Les travaux futurs approfondiront les voies nerveuses impliquées, puisque toutes les fibres sensorielles autour de l’utérus ne contiennent pas PIEZO2. Certains peuvent répondre à d’autres stimuli et servir de secours lorsque PIEZO2 est absent. Comprendre quels nerfs sensoriels favorisent le travail et lesquels transmettent la douleur pourrait éventuellement conduire à des formes plus précises de contrôle de la douleur qui ne ralentissent pas l'accouchement.
Pour l’instant, les résultats établissent que la capacité du corps à ressentir la force ne se limite pas au toucher ou à l’équilibre : elle est également vitale pour l’un des événements biologiques les plus fondamentaux de la vie.
« L'accouchement est un processus où la coordination et le timing sont essentiels », explique Patapoutian. « Nous commençons maintenant à comprendre comment l'utérus agit à la fois comme un muscle et un métronome pour garantir que le travail suit le rythme du corps. »
