Introduction
La fécondation, point de départ de la grossesse, correspond à la fusion du spermatozoïde et de l'ovule, ou ovocyte. Un embryon est ainsi formé, et va dans les jours suivants s’implanter dans l’utérus de la femme, puis se développer jusqu’à la naissance. L'ovocyte, gamète femelle, joue un rôle central dans la reproduction sexuée. Cependant, il n'agit pas seul. Les cellules péri-ovocytaires, notamment les cellules folliculaires, sont essentielles pour sa maturation, sa protection et sa capacité à être fécondé. Cet article explore en détail la relation complexe entre l'ovocyte et ces cellules environnantes, en mettant en évidence leur rôle crucial dans le processus de reproduction.
L'Ovocyte et les Cellules Folliculaires : Une Relation Intime
Structure et Développement de l'Ovaire
Les ovaires sont deux petits organes ovoïdes aplatis en forme d'amande, de 4 cm de long et 1,5 cm d'épaisseur. Ils ont deux faces, latérale et médiale. On définit deux bords, dorsal (bord libre) et ventral qui est le hile de l’ovaire et la zone de réflexion du péritoine. Le péritoine se réfléchit au niveau du bord antérieur autour des éléments de fixation. Cette ligne de réflexion détermine le hile de l'ovaire (au niveau de son bord antérieur). Le poids des ovaires est variable en fonction de l’âge. Chez la petite fille, l'ovaire pèse de 2 à 3 g. Les veines utérines rejoignent la veine iliaque interne. La surface de l'ovaire chez la femme adulte est irrégulière et mamelonnée. Les ovaires contiennent environ 400 000 follicules, formés dès la naissance.
La Folliculogénèse
Les ovocytes ou ovules sont stockés et se développent dans les ovaires. Chaque femme possède un stock d’ovocytes, depuis sa naissance : c’est sa réserve ovarienne. Après la puberté, un follicule devient mature à chaque cycle menstruel. Le quatorzième jour du cycle en moyenne, ce follicule de De Graaf libère un ovocyte fécondable qui migre vers l'utérus. Le follicule ovarien se transforme alors en corps jaune (corpus luteum) pendant la seconde partie du cycle ovarien. Les follicules évolutifs sont aussi appelés gamétogènes. Quelques heures après le pic des hormones LH et FSH on observe une vascularisation renforcée et une modification œdémateuse des alentours du follicule dominant. Après l’ovulation, certaines cellules du follicule débarrassées de l’ovocyte se transforment en corps jaune. C’est une glande endocrine temporaire. Elle sécrète de la progestérone et des œstrogènes. La maturation de l'ovule, gouvernée par FSH, a lieu chaque mois à partir de la puberté et se déroule tout au long d'un cycle au sein du follicule ovarien pour aboutir à l'ovulation, déclenchée par LH. Les cellules folliculaires qui entourent l'ovocyte au cours de son développement et à partir desquelles se formera le corps jaune, secrètent les hormones.
Rôle des Cellules Folliculaires
Les cellules folliculaires, notamment les cellules de la granulosa, jouent un rôle crucial dans la maturation de l'ovocyte. Elles assurent :
La nutrition de l'ovocyte : Elles fournissent à l'ovocyte les nutriments essentiels à sa croissance et à son développement.
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La production d'hormones : Elles sécrètent des hormones stéroïdiennes, comme les œstrogènes, qui sont indispensables à la maturation de l'ovocyte et à la préparation de l'endomètre utérin à la nidation. L'hypophyse est une glande située à la base du cerveau et considérée en quelque sorte comme le chef d’orchestre de toutes les glandes endocrines l’organisme. C’est une glycoprotéine d’un poids moléculaire de 30 000 Daltons produite par l’anté-hypophyse. Stimuler l’activité de l’aromatase dans les cellules de la granulosa. C’est aussi une glycoprotéine d’un poids moléculaire de 30 000 Daltons produite par l’hypophyse.
La protection de l'ovocyte : Elles protègent l'ovocyte contre les agressions extérieures, comme les radicaux libres.
La régulation de la méiose : Elles interviennent dans la régulation de la méiose, le processus de division cellulaire qui permet de réduire de moitié le nombre de chromosomes de l'ovocyte.
Le Rôle des Cellules Péri-Ovocytaires dans la Fécondation
L'Ovulation
Quelques heures après le pic des hormones LH et FSH on observe un vascularisation renforcée et une modification œdémateuse des alentours du follicule dominant. La maturation de l'ovule, gouvernée par FSH, a lieu chaque mois à partir de la puberté et se déroule tout au long d'un cycle au sein du follicule ovarien pour aboutir à l'ovulation, déclenchée par LH.
La Rencontre des Gamètes
Son but est de faciliter la rencontre des gamètes (ovocytes et spermatozoïdes) dans l’environnement naturel dans le corps de la patiente.
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La Capacitation du Spermatozoïde
Un spermatozoïde éjaculé ne pourra pas directement féconder un ovocyte. Des modifications induites par les voies génitales femelles (utérus et surtout oviducte) doivent avoir lieu. C’est la capacitation. Les propriétés membranaires sont alors modifiées avec une perte de cholestérol membranaire et une concentration à l’avant de l’acrosome des radeaux lipidiques membranaires importants pour la fécondation. Il y a hyperactivation de la nage liée à une entrée de Ca2+ dans le cytoplasme qui aboutit à la phosphorylation et à l’activation des dynéines flagellaires. Des récepteurs spermatiques sont démasqués (perte des glycosides de surface ajoutés dans l’épididyme qui bloquent les récepteurs aux protéines de la zone pellucide de l’ovocyte). Les microfilaments d’actine sont réorganisés ce qui est essentiel pour la future réaction acrosomiale (Schiavi-Ehrenhaus et al., 2022).
La Réaction Acrosomiale
La réaction acrosomiale est une exocytose dépendant du Ca2+ qui permet au spermatozoïde d’excréter le contenu de son acrosome. Cette réaction libère des enzymes notamment la hyaluronidase qui permet au spermatozoïde de se frayer un chemin à travers la corona radiata et la zone pellucide.
La Fusion des Gamètes
La fusion des membranes plasmiques des 2 gamètes est initiée par l’interaction de IZUMO sur la membrane plasmique du spermatozoïde et de JUNO sur celle de l’ovocyte (Bianchi et al., 2014; Aydin et al., 2016).
Le Blocage de la Polyspermie
Chez les amphibiens, l’arrivée du spermatozoïde se fait toujours par l’hémisphère animal. Elle entraîne un blocage de la polyspermie rapide sous la forme d’une dépolarisation membranaire. Une augmentation de la concentration du Ca2+ cytoplasmique provoque l’exocytose des granules corticaux.
Techniques d'Assistance Médicale à la Procréation (AMP)
Insémination Intra-Utérine (IIU)
Le jour de l’insémination, le conjoint réalise un recueil de sperme par masturbation au laboratoire. Un délai d’abstinence préalable de 24 heures minimum à 7 jours maximum est conseillé. Le sperme est préparé afin de sélectionner les spermatozoïdes les plus fécondants. La préparation de spermatozoïdes sélectionnés est introduite à l’aide d’un cathéter par le gynécologue dans la cavité utérine de la patiente à l’aide d’un guidage par échographie.
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Fécondation In Vitro (FIV)
L’objectif est d’obtenir des ovocytes fécondés et des embryons viables dans des milieux de culture au laboratoire. Le prélèvement des ovocytes (aussi appelé recueil, collecte ou ponction) dans les ovaires est pratiqué au bloc opératoire par un gynécologue 35 à 37 heures après le déclanchement de l'ovulation. La ponction se fait le plus souvent sous anesthésie générale légère (sédation), selon les cas peut être proposée une anesthésie locale. La ponction se pratique par voie naturelle. Une aiguille, guidée par échographie endovaginale, permet d'aspirer le liquide contenu dans chaque follicule dans lequel baigne l'ovocyte. Chaque liquide folliculaire pouvant contenir un ovocyte est récupéré dans un flacon et immédiatement transféré au laboratoire. Recueil de sperme du conjoint par masturbation au laboratoire le même jour que la ponction ovocytaire. Cette technique est indiquée en cas d’échecs d’IIU, ou lorsqu'une cause d’infertilité féminine a été retrouvée (endométriose, trompes obstruées…). Tous les ovocytes obtenus par ponction sont déposés dans des gouttes de milieu de culture disposées dans une boîte. Puis la préparation spermatique est ajoutée dans chaque goutte autour de chaque ovocyte. L’ovocyte observé à ce stade est soit immature donc incapable d’être fécondé, soit mature et non fécondé, soit mature et fécondé.
Injection Intra-Cytoplasmique de Spermatozoïdes (ICSI)
Cette technique de fécondation in vitro est généralement proposée lorsqu’il existe une infertilité masculine, comme par exemple une altération de l’un des paramètres du spermogramme qui diminuerait les chances de fécondation naturelle, ou en cas d’échec de fécondation après FIV conventionnelle. Elle nécessite la sélection au microscope d’un spermatozoïde mobile, puis l’injection de celui-ci directement dans l’ovocyte mature. Contrairement à la FIV classique, les ovocytes récupérés après la ponction sont débarrassés de leurs cellules folliculaires le jour-même, ce qui permet notamment d’apprécier leur maturité. Après la culture des embryons dans un environnement adapté pendant 2 à 5 jours, leur qualité est évaluée en tenant compte de leur aspect morphologique. Puis un ou deux embryons sont sélectionnés et placés dans la cavité utérine à l’aide d’un cathéter flexible.
Congélation d'Embryons
Après le transfert embryonnaire lors d’une FIV, il est possible de congeler les embryons surnuméraires qui ont une évolution de développement favorable, pour une utilisation ultérieure. La congélation d’embryons offre un bénéfice supplémentaire pour un couple pour aboutir à une grossesse. Une fois congelés, les embryons peuvent demeurer cryoconservés (congelés dans l’azote liquide) pendant plusieurs années, si nécessaire, sans crainte de voir leur qualité altérée. A Bichat, tous les embryons sont congelés par la technique de vitrification, technique de congélation ultrarapide qui permet de limiter la formation de cristaux d’eau délétères pour l’embryon.
EmbryoScope®
Dans la culture embryonnaire conventionnelle, les embryons sont mis en culture dans un incubateur leur assurant un environnement stable. Néanmoins, afin d’observer leur évolution et leur aspect morphologique (seul critère actuel d’appréciation de leur qualité) au microscope inversé, il est nécessaire de sortir les boites de culture contenant les embryons. Le centre d’AMP de Bichat s’est doté fin 2015 d’un incubateur de pointe EmbryoScope® permettant un enregistrement en continu en images (time-lapse) du développement embryonnaire préimplantatoire in vitro. L’observation accrue de l’embryon et de son développement depuis la fécondation améliore la sélection embryonnaire pour obtenir une meilleure implantation.
Facteurs Affectant la Fertilité
Fertilité Naturelle et Âge
La plupart des couples hétérosexuels qui souhaitent un enfant et ont une vie sexuelle régulière obtiennent une grossesse dans la première année d’essai. La fertilité naturelle n’est pas de 100%. La probabilité pour une femme d’être enceinte à chaque cycle est de 25% si la femme a 25 ans, 12% si elle a 35 ans et 6% si elle a 42 ans.
Causes d'Infertilité
Les causes d’infertilité sont partagées entre les hommes et les femmes. Quatre causes fréquentes d’infertilité sont souvent associées :
- Un trouble de l’ovulation
- Un blocage des trompes
- Un sperme anormal
- Un âge maternel avancé
De plus, dans 15% des cas, tous les examens sont normaux : on parle alors d’infertilité inexpliquée.
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