LA FECONDATION

I.Notion de fécondation

I-1.Les étapes de la fécondation 

a-La migration des gamètes
a-1.L’attente du gamète femelle :

Lors de l’ovulation, la masse visqueuse contenant l’ovocyte est recueillie par le pavillon de la trompe, entonnoir souple, tapissé de cils vibratiles. Poussé par les mouvements des cils et les contractions  péristaltiques, le gamète est transporté rapidement jusqu’à l’ampoule. Cet arrêt de la migration favorise une « attente » des spermatozoïdes.

a-2.La longue marche des spermatozoïdes

Lors de l’éjaculation, 300 millions de spermatozoïdes sont déposés dans le vagin de la femme. Leur mobilité permet aux spermatozoïdes de s’engager dans la glaire cervicale, mucus fluide à mailles lâches laissant passer les spermatozoïdes en sélectionnant les plus mobiles. C’est également au cours de ce passage que les spermatozoïdes sont lavés et débarrassés du liquide séminal et sont éliminés les spermatozoïdes anormaux ou immobiles.

Moins de 1% des spermatozoïdes réussissent à traverser la glaire cervicale. Les spermatozoïdes rescapés arrivent dans la cavité utérine et s’engagent dans les trompes. Leur ascension est favorisée par les contractions de l’utérus et des trompes.

Au cours de ce parcours, l’enveloppe protéique revêtue lors du transit dans l’épididyme est éliminée lentement, rendant le spermatozoïde fécondant : c’est la capacitation. Elle se réalise  au contact des secrétions des voies génitales femelles, au voisinage de l’ovocyte.

b-La rencontre des gamètes

La rencontre des gamètes se déroule dans l’ampoule de la trompe du côté de l’ovaire qui a ovulé.

b-1.Piégeage des spermatozoïdes

Les spermatozoïdes sont piégés par la masse visqueuse qui entoure l’ovocyte et ramenés au voisinage de celui-ci par la rétraction des cellules folliculaires.

b-2.l’entrée du spermatozoïde

L’accolement avec la zone pellucide déclenche la libération des enzymes contenues dans l’acrosome : c’est la réaction acrosomique. Grace aux actions enzymatiques et à la propulsion de son flagelle, le spermatozoïde traverse la zone pellucide et pénètre dans l’espace péri-ovocytaire. Il s’unit ensuite tangentiellement à la membrane plasmique de l‘ovocyte II puis s’enfonce entièrement dans le cytoplasme ovocytaire.

La pénétration du spermatozoïde déclenche l’activation de l’ovocyte II qui libère le contenu des granules corticaux dans l’espace entre la zone pellucide et l’ovocyte. La substance libérée dans l’espace péri-vitellin rend alors la zone pellucide imperméable aux autres spermatozoïdes et empêche la polyspermie.

La deuxième division méiotique, bloquée en métaphase depuis l’ovulation, reprend  et se termine par l’émission d’un deuxième globule polaire : l’ovocyte est enfin devenu un ovule.

b-3.La formation et l’union des pronucléus

Le noyau de l’ovule se reconstitue, gonfle et devient un pronucléus femelle. Le spermatozoïde abandonne son flagelle et sa pièce intermédiaire, son noyau gonfle progressivement et devient un pronucléus mâle.

Les deux pronucléus se rapprochent l’un de l’autre vers le centre de l’ovule. Les synthèses d’ADN préparant la division s’effectuent, puis les enveloppes des deux pronucléus se rompent, les chromatines paternelles et maternelles  s’unissent : c‘est la caryogamie ou amphimixie, étape ultime de la fécondation.

L’œuf  ou zygote, première cellule de l’embryon, est né.

b-4.Les conséquences de la rencontre des gamètes

La caryogamie rétablit la diploïdie. Elle « réveille » le gamète féminin qui devient capable en particulier de se diviser. Elle assure la détermination chromosomique du sexe.

I-2.Définition de la fécondation

La fécondation est la rencontre ou la fusion d’un gamète mâle et d’un gamète femelle, pour donner une cellule œuf ou zygote à 2n chromosomes qui sera à l’origine d’un nouvel individu. Malgré la multitude des spermatozoïdes qui entourent l’ovocyte, un seul chromosome va pénétrer  pour réaliser la fécondation : c’est la monospermie.

II-Les conditions de la fécondation

II-1.Conditions liées aux appareils génitaux

La fécondation nécessite l’intégrité des organes génitaux :

  • Chez le mâle, les testicules et les spermiductes doivent être fonctionnels. De même le pénis doit être érectile afin de déposer le sperme au fond du vagin.
  • Chez la femme, l’ovaire doit produire un ovule, capté par le pavillon et déposé au 1/3 supérieur (ampoule) de l’oviducte qui est le lieu de rencontre avec les spermatozoïdes. Pour cela, les spermatozoïdes éjectés au fond du vagin doivent traverser normalement l’utérus pour arriver dans l’ampoule de l’oviducte.

II-2.Conditions liées aux gamètes

La fécondation nécessite la rencontre des gamètes normaux (mâle et femelle) :

  • La mobilité des gamètes doit- être active ;
  • Une bonne structure (forme, taille, poids, volume) des gamètes ;
  • Un stock chromosomique normal.

II-3.Conditions liées à l’état général de l’organisme

  • L’âge de procréation est d’environ 12 ans chez la fille et 14 ans chez le garçon ;
  • Un bon état général.

III-Quelques problèmes lies à la fécondation

III-1.Problèmes liés aux organes génitaux

a-Organes femelles
  • L’obstruction des trompes : est le cas le plus fréquent. Il n’existe pas de médicament pour déboucher les trompes, seule la chirurgie est efficace dans 30 à 70% des cas. La cause généralement de ces obstructions est due à des infections ;
  • L’endométriose : qui se caractérise par la présence de cellules de la muqueuse utérine (endomètre) dans les trompes ou dans l’ovaire, il en résulte, par un mécanisme mal élucidé, une stérilité qui nécessite l’ablation chirurgicale de ces ilots cellulaires ;
  • Troubles de la réceptivité du sperme : si la glaire cervicale est absente ou infectée, l’ascension des spermatozoïdes se fait mal. Dans d’autres cas, la glaire est apparemment, pour des raisons immunologiques, hostiles aux gamètes du conjoint.
b-Organes mâles
  • Obstruction du spermiducte : qui peut être congénitale ou acquise, entrainant l’absence de spermatozoïdes dans le sperme ou
  • La production insuffisante de spermatozoïdes ou
  • Un pénis mal fonctionnel (non érectile)

III-2.Problèmes liés aux gamètes

a-Mobilité et structure des spermatozoïdes

La mobilité peut être affectée par diverses perturbations, or la qualité du mouvement spermatique est aussi importante que le nombre : certaines anomalies de structures décelées  au microscope électronique (2 flagelles, 2 têtes, grosse tête, petite tête…) expliquent certaines perturbations de la mobilité.

b-L’attraction des cellules sexuelles
Expérience 1

On dépose sur une lame de verre une goutte d’eau de mer contenant des ovules (1), puis contre elle une goutte d’eau de mer contenant des spermatozoïdes (2).

Expérience 2

On remplace la goutte d’eau (1) par une goutte d’eau de mer ayant contenu des ovules(3), les ovules ont été enlevés par filtration.

Résultat et interprétation

L’eau de mer, ayant contenu les ovules, attire les spermatozoïdes. Elle exerce une attraction appelée chimiotactisme positif. En réalité, l’ovule libère dans le milieu une substance attractive appelée fertilisine ovulaire pouvant agir dans l’eau et à faible dose et attirant ainsi les spermatozoïdes.

c-La monospermie

Parmi les milliers de spermatozoïdes qui entourent l’ovule, un seul au hasard, va pénétrer et féconder l’ovule, les autres vont dégénérer car ne pouvant pénétrer à cause de la membrane de fécondation. Cette règle absolue dans le monde vivant est la monospermie.

d-Durée de vie des gamètes

Pour les spermatozoïdes, elle est assez courte dans les voies génitales : ex taureau 28h ; l’homme 72h ; souris 6h.

Pour les ovules, cette durée est de quelques heures : exemple : truite 12h, femme 24h

e-Formule chromosomique

Si les gamètes disposent d’un nombre anormal de chromosomes (moins de 23 chromosomes), même si la fécondation a lieu, l’œuf ne se développe pas généralement. C’est une des causes des avortements inaperçus.

Remarque : Le réveil physiologique de l’ovule peut se faire par des produits chimiques, des piqûres…, sans intervention du spermatozoïde. Ainsi, l’ovule va se développer sans être fécondé pour donner un nouvel être vivant : c’est la parthénogenèse (abeilles, pucerons…).

3.Problèmes hormonaux

Une insuffisance hormonale d’origine ovarienne ou hypothalamo-hypophysaire peut entrainer chez la femme des anomalies de l’ovulation.

De même chez l’homme, les troubles hormonaux hypothalamo-hypophysaires et testiculaires agissent sur la production de spermatozoïdes.

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