dimanche 22 octobre 2017

La folle histoire du spermatozoïde

Si vous êtes là aujourd'hui, à lire cet article confortablement installé sur votre canapé, tout en prenant des kilos en bouffant des chips, cela signifie qu'il y a quelques années, le petit spermatozoïde que vous étiez  a gagné LA course sans merci. Enfin, je dis le spermatozoïde que vous étiez mais ce n'est pas tout à fait ça. Revenons depuis le début, explications !
Comme souvent radoté au lycée, le spermatozoïde est un gamète mâle, c’est-à-dire une cellule haploïde (ses chromosomes, support de l'ADN, sont tous présents en 1 seul exemplaire) spécialisée dans la reproduction. C’est lors de la fusion du gamète mâle avec le gamète femelle (l’ovule) que l’on aboutit à la formation d’un individu cette fois-ci diploïde (ses chromosomes sont présents en 2 exemplaires), c'est à dire vous, chers petits lecteurs.       
Attention, ne pas confondre le spermatozoïde et le sperme, ce dernier est constitué des spermatozoïdes mais surtout du liquide séminal (sécrété par les glandes annexes – prostate et vésicule séminale - et composé de nutriments, enzymes et fructose) permettant aux spermatozoïdes de « nager » jusqu’à l’ovule. 

D'ailleurs, pour nager jusqu'au Saint Graal (l'ovule) et réussir à le féconder, le spermatozoïde nécessite une structure bien particulière, divisée en 3 parties :
- La tête constituée :
o du noyau haploïde qui contient l’information génétique. L’ADN y est extrêmement condensé afin d’éviter tout endommagement qui serait fatal à la réussite de la fécondation.
de l'acrosome : une vésicule remplie d’enzymes hydrolysantes qui vont être utilisées dans la dégradation des multiples enveloppes entourant l’ovule. Quand toutes les enveloppes sont dégradées, la fusion entre le spermatozoïde et l’ovule a lieu, et la formation du zygote diploïde peut alors commencer.

-          La pièce intermédiaire comprenant :
o les mitochondries, des organites qui fabriquent l’énergie nécessaire (ATP*) à la motilité : on parle de spirale mitochondriale.
o les microtubules* dont les coulissements assurent la motilité du spermatozoïdes par de gracieuses ondulations. Le fait de se mouvoir est une différence fondamentale avec le gamète femelle qui, lui, est fixe et attend sagement l’arrivée de l’heureux élu.
-          Le flagelle, c'est le système de locomotion par ondulation.

Structure d'un spermatozoïde

La formation des spermatozoïdes, la spermatogenèse, est assurée par la méiose* et a lieu dans les testicules situés dans le scrotum (poche cutanée) qui les maintiennent à une température stable. En effet, la formation des spermatozoïdes est stimulée par le froid. Donc messieurs, quand le moment sera venu, prenez le temps de déposer un sachet de glaçons sur vos attributs, et au boulot !
Plus sérieusement, les testicules sont maintenus à une température favorable dans le scrotum puisque la température y est inférieure de 4-5°C à la température corporelle !                       
A noter que chez les organismes marins, les testicules se situent dans la cavité abdominale (pour favoriser l’hydrodynamisme).
Mais il doit faire bien chaud là-dedans me diriez-vous ! En fait, ils sont refroidis par un système de vascularisation à contre-courant : le sang artériel (qui se dirige vers les testicules) plus en profondeur, et donc plus chaud, se refroidit en cédant de la chaleur au sang veineux.            

Par ailleurs, les spermatozoïdes sont pauvres en réserves nutritives (contrairement aux gamètes femelles), leur fabrication coûte beaucoup moins chère et ils sont donc produits en grand nombre (50 à 100 millions de spermatozoïdes par mL de sperme chez l'Homme !), tout ceci pour compenser la perte de nombreux d’entre eux lors de la traversée du tractus génital féminin.

En effet, devant nager depuis le vagin où ils sont expulsés jusqu'aux ovaires situés aux extrémités des trompes de Fallope, autant dire que les spermatozoïdes ont de la route à faire. Malheureusement, durant ce périple, beaucoup de soldats meurent au combat puisqu’ils doivent faire face à de nombreux obstacles, les 4 phrases qui suivent pourraient très bien inspirer Spielberg pour son prochain film : 
  • Le pH vaginal acide peut brûler de nombreux spermatozoïdes
  • La glaire cervicale forme une maille dans laquelle les spermatozoïdes peuvent s’enchevêtrer
  • Nombreux sont ceux qui se perdent dans les multiples cryptes utérines. Eh oui, le jardin secret des femmes est un véritable labyrinthe ! 
  • La phagocytose par les leucocytes, des cellules spécialisées dans la détection et la destruction d'agents étrangers (car il ne faut pas l’oublier, le spermatozoïde est un corps étranger !)
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Trajet des spermatozoïdes dans l'appareil génital femelle (ainsi que celui de l'ovule)
Finalement, seulement 1% des spermatozoïdes ayant entamé leur voyage arriveront à la cavité utérine !!
En réalité, ce n’est qu’une fois arrivés dans l’utérus que les spermatozoïdes acquièrent leur réel pouvoir fécondant : c’est la capacitation. Ce phénomène active l'hypermotilité du spermatozoïde (les cholestérols membranaires qui limitaient la fluidité sont supprimés), prépare la réaction acrosomique (les enzymes acrosomiales ne sont plus inhibées), et libère les sites de reconnaissance du spermatozoïde essentiels à sa fusion avec l'ovule.

Comme vous l’aurez compris, la vie d’un spermatozoïde n’est vraiment pas de tout repos. C'est un peu comparable à Indiana Jones qui doit faire face aux multiples obstacles qui l'attendent sur la piste de l'ovule de Cristal (bon je vous l'accorde, cette comparaison est un peu foireuse...).

Cependant, une autre forme de guerre existe entre spermatozoïdes. Cette-fois, ce n'est pas plusieurs spermatozoïdes d'un même individu qui s'affrontent mais plusieurs spermatozoïdes d'individus DIFFÉRENTS ! On parle de compétition spermatique.
Dans la nature, deux individus d'une même espèce se reproduisent afin de perpétuer une descendance viable. Logique. Mais, il arrive souvent que plusieurs mâles compètent, directement ou indirectement, pour une même femelle. Dans ce cas-là, il est évident qu'il existe des comportements masculins  avantageux amenant à ce que l'accouplement soit couronné d'un succès. Cependant, la tâche est complexe !
Déjà, se reproduire engendre un coût énergétique  : produire des gamètes, chercher et trouver la femelle, défoncer éventuellement d'autres mâles en chaleur... Bref, s'accoupler est très onéreux.
En plus de cela, se reproduire peut conduire à un risque de mort. En effet, lorsque tu te retrouves en plein ébat sexuel, tu es très vulnérable face aux prédateurs. Bref, s'accoupler est très dangereux.
Autant dire que lorsqu'un mâle parvint enfin à "pécho" une femelle, il vaut mieux pour lui que ce moment de sexe soit terminé par un succès, c'est-à-dire qu'il puisse produire enfin des descendants qui portent une partie de son patrimoine génétique. Pour cela, tous les moyens sont bons !
Sans trop rentrer dans les détails, au cours de l'évolution, certains spermatozoïdes ont acquis des caractères leur permettant de se distinguer d'autres spermatozoïdes et de maximiser les chances de féconder l'ovule.
Par exemple, la morphologie de certains spermatozoïdes a été modifiée. Ces cellules dites "anormales" sont de véritables kamikazes ! En effet, lors de l'éjaculation du mâle, ils ont pour objectif d'ouvrir le passage aux spermatozoïdes viables et rapides jusqu'à l'ovule en butant les spermatozoïdes d'un autre individu. Ils agissent en fait comme une ceinture de chasteté, on parle d'ailleurs de bouchon spermatique.

Voilà, j'espère que cet article vous a bien plu ! Je ne me suis pas trop penché sur la partie traitant de la compétition spermatique qui serait beaucoup trop dense. Vous l'aurez compris, ce sera le sujet d'un futur article !

Merci de votre lecture et à bientôt sur l'Odyssée Terrestre ! 

Le petit lexique :
- ATP (Adénosine TriPhosphate) : molécule nucléotidique essentielle dans le métabolisme des cellules.
- microtubule : grosse fibre du cytosquelette (=squelette de la cellule) nécessaire à la mise en place du mouvement du flagelle du spermatozoïde.
- méiose : processus de double division cellulaire dans le but de former les gamètes, les cellules spécialiées dans la reproduction. 

3 commentaires:

  1. article toujours aussi instructif et qui pourrait être présenté devant une école de collège........pap's

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