Le cuivre est un oligo-élément primordial pour les fonctions cellulaires. Cependant des concentrations élevées en ce métal sont cytotoxiques car il participe à la production d’espèces réactives de l'oxygène responsables de dommages à l’échelle des constituants cellulaires. Il est actuellement bien établi que la production et l'action des espèces réactives de l'oxygène contribuent au développement de pathologies telles que cancers, maladies du système nerveux, vieillissement, mais également certaines pathologies de la grossesse. En effet, des niveaux élevés en cuivre et un stress oxydatif avant la conception ou pendant la grossesse sont associés à la pré-éclampsie et au retard de croissance intra-utérin, les deux principales pathologies de la grossesse responsables d’un grand nombre d’accouchements prématurés. À ce jour, les mécanismes du développement de ces pathologies restent très mal connus.

Chez l’homme, l’homéostasie du cuivre est assurée par différentes protéines qui assurent sa chélation, son transfert entre les différents compartiments cellulaires et son transport. Parmi ces protéines il est bien établi que la protéine prion cellulaire (PrP_^C) fixe le cuivre, in vitro et in vivo par sa région N-terminale, et participe ainsi à son homéostasie. La protéine PrP_^C est exprimée de manière ubiquitaire et sa conformation altérée est l'agent causal de l'encéphalopathie spongiforme bovine. Toutefois, sa fonction physiologique est mal comprise et bien que des souris déficientes en cette protéine soient viables, elles ne présentent aucun phénotype manifeste.

Une collaboration avec des chercheurs du laboratoire Chimie et Biologie des Métaux de notre institut avaient permis de montrer que, au cours de la grossesse, seule la protéine PrP_^C présentait un niveau d'expression élevé comparé aux autres protéines de l’homéostasie du cuivre ^_[1]. De façon intéressante, cette expression est plus élevée au cours du premier trimestre de la grossesse, période clef du développement placentaire et du succès de la grossesse. Ceci suggère que l'homéostasie du cuivre doit être critique pour le développement fœtal et placentaire et que la PrP_^C pourrait être la protéine responsable de ce phénomène.

Dans cette nouvelle étude ^_[2], ces chercheurs ont souhaité comprendre le rôle de la PrP_^C au cours de cette période déterminante du développement.
Ils ont ainsi mis en évidence un rôle protecteur anti-oxydant de la PrP_^C au niveau cellulaire au cours des différents processus angiogéniques placentaires (prolifération, migration, angiogenèse). Cette protection des cellules contre le stress oxydatif a ensuite été confirmée in vivo. Une étude complète du suivi de la gestation chez la souris (souris normales, souris n’exprimant pas le gène de la PrP_^C (PrnP-/-) et souris surexprimant la protéine PrP_^C) a ainsi été réalisée en absence et en présence d’un traitement par le cuivre. Les résultats ont alors montré que la perte de l’expression de la protéine PrP_^C ou sa surexpression sont respectivement à l’origine d’un retard de croissance intra-utérin ou d’une baisse dans la taille des portées. Ces défauts ont été corrélés à des anomalies structurelles et fonctionnelles du placenta, ainsi qu’à un maintien anormal de l’hypoxie placentaire au-delà de 10,5 jours après la conception.

Cette étude démontre pour la première fois le rôle physiologique de la protéine PrP_^C dans le développement placentaire, et suggère que la dérégulation de son expression serait étroitement associée au développement de pathologies de la grossesse comme le retard de croissance intra-utérin. Sa dérégulation affecte également les principaux processus angiogéniques nécessaires à la mise en place de la circulation fœto-maternelle et à la croissance du placenta.