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Une nouvelle étude révèle comment les spermatozoïdes modifient leur mode de nage pour se diriger vers l’ovule, passant d’un mouvement symétrique qui les fait avancer en ligne droite à un mouvement asymétrique qui favorise une nage plus circulaire.

Un changement du monde de nage

Ce changement de comportement, appelé hyperactivation, permet aux spermatozoïdes de balayer la zone une fois à proximité de l’ovule, ce qui améliore leurs chances de le trouver.

Pour cette étude in vitro, les chercheurs ont conçu des puces microfluidiques avec des canaux de l’ordre du micron afin de pouvoir observer les spermatozoïdes bovins à l’aide d’un microscope et d’une caméra à haute vitesse.

En exposant les mécanismes en jeu, cette étude permet non seulement de lever le voile sur le mystère de la navigation des spermatozoïdes vers l’ovule, mais elle a également des implications pour la fécondation in vitro humaine et la reproduction des vaches laitières, et fournit de nouvelles informations aux ingénieurs pour la conception de micro-nageurs robotisés.

« En comprenant ce qui détermine le mécanisme de navigation et les indices biophysiques et biochimiques permettant à un spermatozoïde d’atteindre l’ovule, nous pourrons peut-être utiliser ces indices pour traiter les couples souffrant d’infertilité et choisir la meilleure stratégie pour la fécondation in vitro », a déclaré Alireza Abbaspourrad, auteur principal d’un article.

Une poignée d’entre eux atteignant le site de fécondation

Un article dans cette étude clarifie la façon dont des millions de spermatozoïdes voyagent dans l’appareil reproducteur de la femelle mammifère, seule une poignée d’entre eux atteignant finalement le site de fécondation. Les spermatozoïdes restent près des parois latérales et nagent en ligne droite contre une petite quantité de liquide qui s’écoule de la partie supérieure à la partie inférieure de l’appareil reproducteur.

Mais lorsque les spermatozoïdes atteignent la zone de jonction utérine, ils pénètrent dans les trompes de Fallope et se dirigent vers l’ovule, un afflux d’ions calcium dans leur flagelle déclenche une hyperactivation et une nage circulaire. Des études supplémentaires sont nécessaires pour comprendre exactement ce qui déclenche l’influx de calcium dans le flagelle.

« Il a été démontré que cet état [de nage] est nécessaire à la fécondation », a déclaré Abbaspourrad. Bien que les observations aient eu lieu dans un laboratoire in vitro, elles donnent une idée de ce qui pourrait se passer in vivo, a-t-il ajouté.

« Nous pensons que l’hyperactivation module le comportement de nage des spermatozoïdes lorsqu’ils se dirigent vers le site de fécondation, en fonction de la région fonctionnelle du tractus et de la réponse des spermatozoïdes aux facteurs biochimiques présents dans l’environnement », a déclaré Meisam Zaferani, premier auteur d’un article.

Une vidéo explique ce changement

L’équipe nous montre ce mode de comportement dans cette vidéo.

Cette recherche a été publiée dans PNAS.

Source : Cornell University
Crédit photo : StockPhotoSecrets