syngamie

La fécondation de l'ovule produit un feu d'artifice : la preuve en vidéo

Quand un spermatozoïde rencontre un œuf... cela fait littéralement des étincelles ! Et pour la première fois, des images de cet intrigant phénomène ont pu être obtenues, grâce à des techniques ultra-sophistiquées.

Microscopie par fluorescence, rayons X, microscopie électronique à balayage, spectroscopie et tomographie ont permis à une équipe multidisciplinaire de chercheurs américains de percer le mystère de ces éclats. Ils se manifestent par quatre ou cinq vagues un instant après la fécondation, c'est-à-dire la pénétration d'un spermatozoïde dans un ovule.

En utilisant des ovules de souris, Emily L. Que et ses collaborateurs ont découvert que la jolie lueur (visible dans la vidéo ci-dessous) est due à l'émission simultanée de dizaines de milliers de vésicules présentes sous la surface de l'ovule, dont chacune contient un million d'atomes de zinc.

On savait déjà que l'ovule nécessite de grandes quantités de zinc pour sa maturation, et que l'expulsion massive de ces atomes de métal de l'ovule est une étape fondamentale pour qu'il se transforme progressivement en un embryon. Dès lors, il commence à se diviser, selon le processus de l’embryogenèse qui formera le fœtus.

A présent, la découverte que ce sont des vésicules qui se chargent de transporter le zinc à l'extérieur de la cellule, un mécanisme appelé exocytose, pourrait permettre aux biologistes d'améliorer les techniques de fécondation in vitro.

L'émission de ces feux d'artifice de zinc est en effet un signe de bonne santé de l'ovule fécondé : une information utile pour les biologistes travaillant dans l'aide médicale à la procréation, qui pratiquent différentes fécondations puis choisissent certains embryons à implanter dans l'utérus de la future mère.

Mais il n'y a pas que les ovules qui déchargent des paquets de zinc : certains neurones et les cellules pancréatiques larguant l'insuline le font également. Mieux comprendre ces mécanismes servira peut-être aussi dans les neurosciences et en diabétologie. 



 

Auteur: Internet

Info: https://www.science-et-vie.com, Anne Debroise, 2014, 2022

[ instant zéro ] [ fusion ] [ médecine ]

syngamie

La fécondation de l'ovule par le spermatozoïde, filmée pour la première fois

Une fois arrivé à l'ovule, le spermatozoïde ne peut déclencher la fécondation que si son flagelle bat à la bonne cadence. Une découverte, réalisée par un doctorant français, qui montre que la fécondation est loin d'avoir livré tous ses secrets.

(photo Un spermatozoïde de souris en interaction avec un ovule six minutes après le contact initial (microscope confocal - grossissement x40)

En mars 2016, Benjamin Ravaux, un étudiant diplômé de physique à l'École Normale Supérieure de Paris, sous la direction de Christine Gourier, est parvenu à filmer, pour la première fois, la fusion entre un spermatozoïde et un ovule (chez la souris), grâce à une technique inédite. Grâce à ses vidéos, il scrute le moindre détail de cet instant crucial où le spermatozoïde atteint enfin sa cible puis fusionne avec elle. L'une de ses découvertes majeures sur la fécondation, qui a fait l'objet d'une publication dans la revue Scientific Reports, concerne le battement du flagelle du spermatozoïde. Ce dernier ne sert pas seulement à amener le spermatozoïde jusqu'à l'ovule, il permet aussi de déclencher la fécondation après l'entrée en contact, mais pour cela, encore faut-il qu'il trouve la bonne cadence !

"Si l’on empêche la bonne cadence, la fécondation n'a pas lieu"

Comme on le découvre dans la vidéo ci-dessous, issue de l'étude, une fois arrivée à l'ovule, la tête du spermatozoïde doit exercer un "pompage" de la membrane de sa cible, 1 000 fois plus grande, pendant deux minutes. Cette action, générée par le mouvement du flagelle, est une réussite si et seulement si ce dernier "arrive à maintenir une cadence de 2 battements par seconde et une amplitude d’une vingtaine de degrés dans un plan perpendiculaire à la surface de l’ovocyte", nous explique Benjamin Ravaux. Les spermatozoïdes animés d’un battement plus vigoureux, moins ample, ou encore dans un plan non perpendiculaire à l’ovocyte, sont voués à ne jamais fusionner. "Si l’on empêche la bonne cadence, la fécondation n'a pas lieu", résume le doctorant. 

Après 2 minutes de rythme intense, le mouvement du flagelle s’arrête brusquement et dans la minute qui suit, les membranes des deux cellules fusionnent pour n’en former plus qu’une. La tête du spermatozoïde, qui renferme le matériel génétique du père sous forme d’une pelote compacte d’ADN, va entamer un lent plongeon de 45 minutes dans l’ovule en s’inclinant progressivement par rapport à sa position initiale. Au cours de ce plongeon, la membrane qui délimitait le volume occupé par l’ADN paternel se détériore petit à petit, mais pourtant l’ADN reste pelotonné. Ce n’est qu’au bout de 45 minutes que l’ADN se relâche pour occuper un volume beaucoup plus important. "J'espère que ces découvertes aboutiront à des méthodes efficaces pour diagnostiquer les causes de l'infertilité et améliorer les techniques de procréation médicalement assistée", conclut Benjamin Ravaux.

Une technique pour observer la fécondation

Pourquoi était-il si difficile d'observer la fusion entre un spermatozoïde et un ovule s'avère complexe ? "Car la forte mobilité des spermatozoïdes et la grande taille des ovocytes rendent imprévisible le lieu de rencontre, explique Benjamin Ravaux. Même muni des techniques d’imagerie optiques les plus performantes, l'observateur ne saurait où positionner son objectif pour filmer la rencontre fusionnelle avec la résolution requise pour en appréhender les mécanismes et pour en déterminer la chronologie détaillée." C'est pourquoi le doctorant a conçu un dispositif lui permettant de contrôler avec précision l'emplacement de la membrane où une cellule sexuelle mâle fusionne avec un ovule : une puce en silicone étanche est disposée sur une lame de verre, un spermatozoïde est placé sur la partie inférieure de la puce et l'ovule à l'opposé, à l'intérieur d'un "coquetier" miniature. Une petite ouverture de 30 microns (millionièmes de mètres de large) se trouve en bas du "coquetier", formant une connexion avec la partie inférieure de la puce. Lorsque le spermatozoïde est inséré sur la puce, celui-ci nage à travers l'ouverture et fusionne avec l'ovule. Cette "puce-FIV" a l'avantage d'être compatible avec les technologies d'imagerie optique comme la microscopie confocale, permettant d'obtenir des images en haute résolution.

Auteur: Internet

Info: science et avenir, Lise Loumé, 20 09 2016

[ instant zéro ] [ procréation ]

syngamie

Dire que le spermatozoïde pénètre l’ovule, c’est faire de lui un preux chevalier

Pourquoi la biologie reproduit-elle en les naturalisant les stéréotypes d'un ovule passif qui se laisserait pénétrer par les spermatozoïdes, alors qu'il n'en est rien?

Si un enfant vous demande comment on fait les bébés, plutôt que de parler de cigogne ou de chou, vous allez sûrement utiliser une métaphore habituelle et répondre que papa plante la petite graine dans le ventre de maman. Après tout, vous avez appris à l’école que la fécondation s'effectuait par la rencontre entre un spermatozoïde et un ovocyte, le premier pénétrant le second après une course contre des millions de participants dont ressort un seul gagnant.

La " petite graine " n’est donc pour vous qu’une façon imagée, compréhensible pour les enfants, de parler de la reproduction sexuelle et de la réunion des gamètes mâle et femelle. Sauf qu'en réalité, ça ne se passe pas du tout comme ça. Eh non, les gamètes mâles ne sont pas de vaillants chevaliers lancés dans une course folle pour fusionner avec un gamète femelle qui attendrait nonchalamment le baiser princier du vainqueur qui viendrait réveiller la Belle au bois dormant.

Une " réalité " biologique biaisée par les stéréotypes

" L’ovule et le spermatozoïde interagissent mutuellement. Que la biologie refuse de les dépeindre ainsi n’en est que plus dérangeant", écrivait déjà en 1991 Emily Martin [1], professeure émérite d’anthropologie à l’université de New York, qui tenait dans cet article à "mettre en lumière les stéréotypes de genre cachés dans le langage scientifique de la biologie". Eh oui, " la simple formule “l’œuf est fécondé”, le simple syntagme “fécondation” implique une représentation de la conjonction des deux gamètes donnant un rôle prépondérant au spermatozoïde", indique le spécialiste de la philosophie des sciences Thierry Hoquet. Preuve que les clichés sexistes vont jusqu'à imprégner la science. Et qu’il n’est pas si facile de s’en débarrasser.

En 1972, déjà, relate Emily Martin dans cet article de référence, le biologiste John F. Hartman avait démontré que, " lorsque l’on tue un ovule en le perçant avec une aiguille, le spermatozoïde vivant ne peut pas entrer dans la zone pellucide ", c’est-à-dire la matrice qui entoure l’ovocyte. Ce résultat, qui date d’il y a presque cinquante ans, soulignait que le spermatozoïde ne peut pas tout et que l’ovule n’est pas un terreau fertile et nutritionnel sur lequel une semence vient s’implanter puis croître; ce n’est pas que la " petite graine "  ne peut germer parce que l’ovule est mort et donc la terre trop aride, c’est que le gamète mâle ne peut pas, tout seul, entrer dans l’enclos de ce que l’on ne devrait donc plus percevoir comme un mignon potager. Il y a une sorte de partage des tâches lors de la rencontre.

À la surface de l’ovocyte, on trouve des molécules (portant le nom de ZP3) qui vont s’emboîter avec les protéines présentes sur le spermatozoïde et vont permettre aux gamètes mâle et femelle de se coupler. Rien à voir donc avec la " petite graine ".

En 1984, poursuit Emily Martin, des chercheurs de l’université John-Hopkins vont plus loin. Ils remarquent, "à leur grande surprise, que la poussée du spermatozoïde vers l’avant était extrêmement faible" et que "la tête du spermatozoïde, au lieu de pousser vers l’avant, effectuait surtout des mouvements d’aller et retour" (une observation qui ne doit rien aux nouvelles technologies mais obtenue " à l’aide de pipettes en verre, d’un manomètre et d’un simple microscope, soit des techniques vieilles de plus d’un siècle", précise la chercheuse en anthropologie). La découverte est de taille. Elle confirme que les spermatozoïdes ne franchissent pas cette " barrière"  de l’ovule à coups de tête et de flagelle car, même s’ils avaient une force suffisante, " cette force se dirigerait principalement vers les côtés plutôt que vers l’avant".

En somme, puisque "la propension la plus forte des spermatozoïdes, par un facteur dix, consiste à s’échapper en tentant de s’extraire de l’ovule", cela signifie que "la surface de l’ovule doit être conçue pour capter les spermatozoïdes et prévenir leur fuite". D’autres laboratoires viennent conforter ces données. Pour résumer, à la surface de l’ovocyte, on trouve des molécules (portant le nom de ZP3) qui vont s’emboîter avec les protéines présentes sur le spermatozoïde et vont permettre aux gamètes mâle et femelle de se coupler. Rien à voir donc avec la "petite graine" ni ses versions moins édulcorées mais tout aussi erronées scientifiquement de spermatozoïde pénétrant l’ovule et l’ensemençant.

Les gamètes interagissent, une vision constructive

Sauf que, malgré ces découvertes scientifiques étayées et datées, l’idée du spermatozoïde comme acteur principal persiste tandis que le rôle de l’ovule continue d’être minimisé. Dans l’encyclopédie Dokéo Corps humain 9-12 ans, parue en 2003, on pouvait ainsi lire que, "grâce à sa tête foreuse, il perce la peau de l’ovule et le pénètre", relevait dans un article de 2005 la sociologue Christine Détrez. Idem dans l’ouvrage Le corps humain, paru en 1999 (aujourd’hui épuisé): on y lisait page 106 que "celui qui atteint l’ovule rompt l’enveloppe et pénètre à l’intérieur". Des exemples de cette "saga du spermatozoïde", il y en a pléthore: "un seul y pénétrera pour le féconder" (Le corps pour le faire connaître aux enfants); il doit "ouvrir une brèche dans l’ovule" (Il était une fois la vie – Le corps humain, p.216). En miroir, l’ovule "“attend” (le verbe est récurrent), passivement, sorte de Belle au bois dormant ne se réveillant qu’une fois fécondé", expose Christine Détrez. "Tous les mois, la femme émet une graine de vie, l’ovule, qui attend d’être fécondée par un des spermatozoïdes produits par l’homme", raconte par exemple l’encyclopédie pour enfants des éditions Fleurus.

Si encore il ne s’agissait que des ouvrages de vulgarisation pour enfants… Le problème, c’est que les articles scientifiques eux-mêmes perpétuent cet imaginaire de l’ovule attentiste et du spermatozoïde énergique. Même lorsque les scientifiques accordent à l’ovule un rôle plus prégnant, "la métaphore du spermatozoïde agressif" est toujours présente, souligne Emily Martin. Ainsi, Gerald et Helen Schatten, bien qu’admettant en 1984 qu’ovule et spermatozoïdes sont tous deux actifs, écrivent que, "du bout de sa tête triangulaire, le spermatozoïde lance un filament long et fin et harponne l’ovule". "Pourquoi ne pas appeler cette action “construire un pont” ou “lancer une corde”, plutôt que lancer un harpon? questionne Emily Martin. Les harpons transpercent leurs proies, les blessent ou les tuent, alors que ce filament ne fait que se coller."

La molécule ZP3 et ses "récepteurs" drôlement actifs

Pareil pour la façon dont est décrite la molécule ZP3 par Paul M. Wassarman dans un article de 1988: un "récepteur de spermatozoïdes". Sans compter qu’est aussi utilisée juste après la mention "comme une clé ouvre une serrure". "Quand le spermatozoïde est désigné comme une “clef” et l’ovule comme une “serrure”, il est assez facile de déduire lequel agit et lequel subit l’action", ironise l’anthropologue, avant de s’interroger: "Ne pourrions-nous pas parler des deux moitiés appariées d’un médaillon?" Et ce, alors que ce sont les protéines présentes sur les spermatozoïdes qui sont des récepteurs d’un point de vue strictement biologique parce qu’elles ont des "poches" alors que ZP3 est un ensemble de "ligands", "un polymère de “clés”, où de nombreux petits boutons dépassent", détaille-t-elle. Mais non, Wassarman fait de ZP3 le récepteur et parle de "“protéines se liant à l’ovule” pour les molécules du spermatozoïde qui, sinon, auraient été appelées récepteurs". Le savoir a évolué, mais le langage pour en rendre compte, lui, reste coloré des croyances qui lui ont précédé.

Ne pas laisser trop de pouvoir aux femmes

Ces croyances s’expliquent. Il faut avoir en tête que "ces découvertes sont extrêmement récentes, rappelle le professeur de philosophie à l’université Paris X-Nanterre Thierry Hoquet, également auteur de l’ouvrage Des sexes innombrables – Le genre à l'épreuve de la biologie. Le rôle de chacun des parents et des gamètes était encore débattu en 1750. Il y a deux-cent-cinquante ans, on ne savait vraiment rien du tout! On ne savait pas ce qu’il y avait dans ces œufs, quel rôle jouait le mâle dans l’affaire, juste qu’il y avait besoin d’un coït." Un terrain propice au développement d’un récit donnant le beau rôle aux spermatozoïdes, découverts en 1678 –l’éjaculation étant visible et dans le champ de la production et du mouvement tandis que ce qui se passait à l’intérieur du corps féminin est longtemps resté mystérieux.

"Dans ce qu’on décrit comme la fécondation, donc la rencontre des gamètes, on rejoue le geste par lequel l’homme pénètre la femme. On s’est imaginé les gamètes comme des espèces d’individu en petit."

Thierry Hoquet, spécialiste de la philosophie des sciences

Rien d’étonnant à ce qu’il y ait eu "une mise en abyme", évoque Thierry Hoquet: "Ce n’est pas seulement l’ovule qui est pénétré par le spermatozoïde. Dans ce qu’on décrit comme la fécondation, donc la rencontre des gamètes, on rejoue le geste par lequel l’homme pénètre la femme. On s’est imaginé les gamètes comme des espèces d’individu en petit." Pour lui, cette "projection de l’individu adulte" dans des cellules reproductrices est une manifestation d’"animisme" et celui-ci, loin d’être relégué dans un lointain passé, affecte encore aujourd’hui nos mentalités.

"Pourquoi, alors que manifestement dans l’espèce humaine la contribution mâle est secondaire ou mineure, prend-elle dans les récits populaires toute la place, comme s’il s’agissait de l’unique élément fondateur de la formation du nourrisson?" La réponse est dans la question de Thierry Hoquet. Le rôle symbolique conféré au spermatozoïde vient en quelque sorte compenser le fait que la gestation soit féminine. "Le travail reproducteur est profondément inégal dans sa répartition", ajoute le spécialiste de philosophie des sciences. Pas seulement lors du développement de l’embryon. Mais aussi en raison du lieu où se rencontrent les gamètes, qui n’est pas un milieu neutre car situé dans les trompes utérines, au sein même du corps du sujet féminin. Et le zygote, la cellule avec une paire de chromosomes, n’est pas vraiment une fusion des deux gamètes mais plutôt un enveloppement du mâle par la femelle. "Dans notre espèce, le spermatozoïde est réduit à son élément génétique, ce n’est pas la cellule entière qui joue un rôle, par exemple nutritif." Si l’on voit dans les gamètes des mini-individus, pas étonnant que cette asymétrie biologique ait été masquée. Il s’agissait de ne pas laisser trop de pouvoir aux femmes.

La persistance tenace d'un mythe culturel

C’est bien pour cela que les récits entourant la "fécondation" font écho aux rôles traditionnellement associés au masculin et au féminin et qu’on retrouve ces images marquées tout au long du processus de reproduction. Dès la spermatogénèse et l’ovulation, comme le retrace Emily Martin: "L’ovule est vu comme gros et passif. Il ne se déplace pas, ne chemine pas, mais est passivement “transporté”, “balayé”, voire même “dérive” le long du tube utérin. À l’inverse, les spermatozoïdes sont présentés comme étant petits, “aérodynamiques” et toujours actifs." Femme au foyer. Homme travailleur. "Si les “faits” de la biologie ne sont peut-être pas toujours des constructions culturelles, je soutiens que c’est le cas ici", assénait-elle.

Rétablir la vérité biologique sans projection animiste

Or ce n’est pas sans danger. "Doter l’ovule et le spermatozoïde d’une capacité d’action intentionnelle […] conduit à repousser les limites de la viabilité jusqu’au moment de la fertilisation", alerte Emily Martin. À une époque où le droit à l’IVG est encore remis en question, y compris en France, il serait peut-être temps de "démythologiser" la rencontre des gamètes, conseille le professeur de philosophie. Et, pour cela, il pourrait être utile d’observer d’autres espèces qui se reproduisent sans pénis ni pénétration voire sans spermatozoïdes (on parle alors de reproduction parthénogénétique) ou même en utilisant les spermatozoïdes d’autres espèces, comme les kleptons, non pour un mélange des génomes mais comme déclencheur de la parthénogénèse. Ça remet les idées en place et permet de voir les gamètes comme ce qu’ils sont: non les représentants minuscules des individus qui les ont produits mais des cellules reproductrices.

"Le fait que ces stéréotypes soient maintenant inscrits au niveau cellulaire constitue un déplacement très puissant, permettant de les faire paraître naturels et impossibles à défaire."  Emily Martin, professeure émérite d’anthropologie à l’université de New York

Sans oublier que l’autre danger de voir dans le spermatozoïde un valeureux guerrier et dans l’ovocyte une demoiselle endormie, comme l’analysait Emily Martin, c’est celui de la naturalisation. "Le fait que ces stéréotypes soient maintenant inscrits au niveau cellulaire constitue un déplacement très puissant, permettant de les faire paraître naturels et impossibles à défaire." C’est bien pour cela qu’il convient de rétablir la vérité biologique, et strictement biologique. Sans en inférer aucun investissement social ou parental prédéterminé. "Il ne s’agit pas de dire que les gamètes mâle et femelle ont une situation symétrique mais de souligner que les deux font quelque chose et non de supposer que l’un fait tout et l’autre rien, insiste Thierry Hoquet. Sinon, on réduit tout à l'opposition actif-passif, et alors on ne fait plus de la biologie mais de la métaphysique."

 

Auteur: Internet

Info: slate, Daphnée Leportois – 5.2.2029 [1]Son article “The Egg and the Sperm: How Science Has Constructed a Romance Based on Stereotypical Male-Female Roles”, paru originellement en 1991 dans la revue Signs: Journal of Women in Culture and Society, a été traduit en français sous le titre "L’ovule et le spermatozoïde. Comment la science a construit un roman d’amour basé sur des rôles féminins et masculins stéréotypés" et constitue l’un des chapitres de l’ouvrage collectif Les sciences du désir. La sexualité féminine, de la psychanalyse aux neurosciences.

[ instant zéro ] [ procréation ] [ patriarcat ] [ femmes-hommes ]