La fécondation est le processus au cours duquel deux gamètes, un ovule et un spermatozoïde, s’unissent pour créer le zygote, à savoir le nom attribué à l’embryon au moment de sa formation.
Ce processus, qui explique comment les spermatozoïdes atteignent l’ovule, est souvent décrit comme une course des spermatozoïdes vers l’ovule. Toutefois, il s’agit d’un processus beaucoup plus complexe, et il est plus correct de parler d’une synergie entre le gamète masculin et féminin, accompagnée d’une série de processus et de réactions qui doivent avoir lieu de manière synchronisée pour qu’un embryon puisse se développer et engendrer une grossesse.
Comment les spermatozoïdes arrivent à l’ovule?
Une fois éjaculé, le sperme doit traverser l’appareil reproducteur féminin -vagin, col de l’utérus et utérus- pour arriver aux trompes. Ce parcours est parsemé de nombreux obstacles : le pH vaginal, la glaire cervicale, la faible dimension de la connexion utérus-trompe ou encore la réponse du système immunitaire. Le pH du vagin est inférieur à ce qui serait souhaitable pour le sperme et, par conséquent, il est considéré comme un environnement sélectif pour les plus forts. Cependant, cette acidité est nécessaire et fondamentale pour que le sperme se modifie au niveau biochimique et qu’il y ait une série de changements au niveau des membranes et des enzymes des spermatozoïdes. Ceci leur permettra d’avoir une plus grande mobilité, un métabolisme plus rapide ainsi que la capacité de pénétrer la couche protéique extérieure de l’ovocyte, appelée la zone pellucide, très difficile à pénétrer.
L’ovocyte, quant à lui, se libère du follicule lors de l’ovulation -après le pic de l’hormone LH au 14e jour du cycle menstruel- et initie son parcours en étant expulsé de l’ovaire vers la trompe. Il n’attend pas passivement l’arrivée du spermatozoïde, mais se déplace tout au long de la trompe vers l’utérus en sécrétant ce que l’on appelle les chemoattractants, à savoir des molécules chimiques qui attirent les spermatozoïdes et les guident activement vers lui. La molécule principale qui possède cette fonction est l’hormone progestérone, mais il y a débat quant à la présence d’autres molécules qui promeuvent cette attraction.
Comment se déplace le spermatozoïde lorsqu’il atteint l’ovule selon une nouvelle étude ?
Une étude de l’Université de Stockholm https://doi.org/10.1098/rspb.2020.0805 a démontré que tous les spermatozoïdes ne répondent pas de la même manière aux signaux envoyés par l’ovocyte. Il semble, en effet, que certains d’entre eux seraient plus enclins à atteindre l’ovocyte que d’autres, même si les facteurs qui déterminent ces différences restent encore à découvrir.
Dès que le spermatozoïde et l’ovule se rencontre, la fécondation a lieu, à savoir le moment où le spermatozoïde pénètre la zone pellucide (l’enveloppe de l’ovule, pour ainsi dire), et fusionne sa membrane avec celle de l’ovocyte. La fusion des membranes du spermatozoïde et de l’ovule provoque l’entrée de facteurs appelés SOAF (Spermborne Oocyte Activating Factors selon les sigles en anglais), qui indiquent à l’ovule qu’il a été fécondé, grâce à la variation de la concentration d’ions de calcium.
Ce signal déclenche une longue série d’événements qui atteignent leur apogée avec l’amorce du développement d’un nouvel embryon : l’ovule termine la division méiotique (la dernière étape de sa maturation) et la zone pellucide durcit pour éviter qu’un autre spermatozoïde n’entre, en garantissant ainsi la présence d’un nombre correct de chromosomes.
La fécondation a lieu dans les trompes, où le zygote commence à se développer en augmentant le nombre de ses cellules après des divisions cellulaires progressives tout en se déplaçant dans la trompe pour atteindre l’utérus, où il arrive environ 5 jours après avoir été fécondé.
Est-ce le spermatozoïde le plus rapide qui parvient à féconder l’ovocyte ?
Le spermatozoïde qui parvient à féconder l’ovocyte n’est pas le plus rapide. Il est évident qu’il doit posséder une bonne motilité (la capacité de nager), mais la motilité à elle seule n’est pas suffisante pour assurer un développement embryonnaire correct. L’intégrité du génome, la morphologie ainsi que d’autres caractéristiques contribuent à sa capacité de féconder correctement un ovule.
Des recherches réalisées sur des modèles animaux indiquent qu’un stockage correct de l’ADN au niveau de la tête du spermatozoïde facilite son arrivée et son entrée dans l’ovule (DOI: 10.1111/J.1439-0272.2010.01074.x). Chez les humains, on a observé qu’un taux de fragmentation élevé de l’ADN des spermatozoïdes est associé à des taux de fécondation plus faibles (doi:10.4183/aeb.2017.23) (doi: 10.1093/humrep/del326.).
Par ailleurs, il a été démontré que les œstrogènes sécrétés par l’appareil reproducteur féminin aident les spermatozoïdes à se déplacer vers les trompes, ce qui met une fois de plus en évidence que la fécondation est un processus durant lequel la synergie entre les deux acteurs principaux, l’ovule et le spermatozoïde, joue un rôle fondamental.
Durant des années, la fécondation a été incorrectement décrite, et il est possible que cette explication simpliste ait contribué à créer ce faux mythe de “la course des spermatozoïdes courageux” vers le trésor. Il s’agit, par ailleurs, d’une lecture masculine du processus, qui met en scène des mâles courageux et actifs qui rivalisent pour conquérir la femme, qui les attend passivement. De plus, le spermatozoïde a toujours été considéré comme un fournisseur d’ADN et rien d’autre. Actuellement, on sait que l’ovule et le spermatozoïde jouent des rôles fondamentaux et interconnectés. On ne peut donc pas parler de rôles passifs ou actifs, car lors de chaque processus les deux joueurs doivent agir de manière parfaitement coordonnée pour atteindre l’objectif.
Article rédigé par Filippo Zambelli, Phd, chercheur de l’équipe R+D du Groupe Eugin.
