La Méiose

Gamétogenèse
I)
Introduction
A. Types de cellules
Être humain est composé de plusieurs milliers de milliards de cellules. Il possède 2 types de cellules :
cellules somatiques et cellules germinales.
La majorité des cellules sont des cellules somatiques qui forment : les tissus, les organes et les appareils.
La minorité des cellules de l’organisme sont des cellules germinales.
B. Généralités sur la gamétogenèse
La gamétogenèse se déroule dans gonades (testicules chez l’homme ou ovaires chez la femme). Elle est
assimilée à une activité exocrine. L’activité endocrine des gonades correspond à la synthèse des
hormones stéroïdes. La gamétogenèse ne concerne que les cellules germinales, elle est l’ensemble des
mécanismes aboutissant à la formation des gamètes (= cellules hautement spécialisées intervenant dans
la reproduct° séxuée des individus).
Le gamètes mâle est l’une des plus petites cellules de l’organisme et est une cellule mobile. Le gamète
femelle qui est l’une des plus grosses cellules de l’organisme, se charge des réserves. La gamétogenèse
masculine est la spermatogenèse (=format° des spz). La gamétogenèse féminine est l’ovogenèse
(=product° d’ovocytes). Au cours de la gamétogenèse survient en suivant la méiose.
II)
La Méiose
La méiose ne concerne que les cellules germinales. Elle permet également de réduire de moitié le
nombre de chromosome. Les chromosomes diploïdes deviennent haploïdes au cours de la méiose c à d,
qu’ils passent de : 2n où n=23 chr -> n où n=23 (= 23 chr = n cellules haploïdes).
La méiose assure simultanément deux fonctions : elle permet de réduire le nbre de chromosomes
(=permet la mise en place de cellules haploïdes) et elle assure le brassage de l’IG. En effet les gamètes se
distinguent des autres cellules de l’organisme par leur haploïdie et leur diversité génétique. La
recombinaison génétique et la ségrégation au hasard des chromosomes font des gamètes des cellules
uniques par leur PG. Le rythme et le calendrier de la méiose diffère selon le sexe. La méiose est un
mécanisme de division cellulaire particulier à la lignée germinale et elle est définie comme la succession
de deux divisions cellulaire qui suivent une phase unique de réplication de l’ADN.
1.
Etapes de la Méiose
A. La réduction de nombre de chromosomes : première division de méiose.
Elle se produit lors de la méiose I. En effet la méiose est composée de deux divisions cellulaires
successives : méiose I et méiose II, précédées d’une phase de synthèse de l’ADN.
Au cours de cette phase de synthèse : les 46 chromosomes de la cellule qui entre en méiose, doublent leur
qté d’ADN et se retrouvent à deux chromatides sœurs, elles sont à 2n, n étant le nbre haploïde de
chromosomes (23) et leur contenu d’ADN se retrouve à 4c (c, étant la qté d’ADN d’une cellule haploïde).
La méiose I, est réductionnelle et très longue à cause de la durée de la prophase qui est elle-même divisée
en 5 stades : LEPTOTENE, ZYGOTENE, PACHYTENE, DIPLOTENE, DIACINESE. Ces stades correspondent à des
modifications morphologiques des chromosomes.
Au cours du stade leptotène : Chromosomes se condensent, s’individualisent sous la forme de longs
filaments, chaque filament correspond à un chromosome constitué de deux chromatides sœurs.
Stade zygotène : commence dès la mise en place des appariements entre les chromosomes homologues.
Ces appariements sont appelés SYNAPSIS.
Au cours de ce stade le noyau se polarise. Les extrémités des
chromosomes glissent sur l’enveloppe nucléaire et se réunissent à un pôle du noyau. La reconnaissance
initiale entre les chromosomes initiales se fait au niveau des extrémités homologues qui se rapprochent
sur l’enveloppe nucléaire et s’apparient. Ensuite, l’appariement s’étend progressivement à toute la
longueur des chromosomes. L’appariement des chromosomes homologues est réalisé par une structure
protéique que l’on appelle : COMPLEXE SYNAPTONEMAL. La ME (microscopie électronique), montre que
ce complexe synaptonémal est une structure en forme en de rails formée de deux rails de deux éléments
latéraux et d’un élément central plus fin. De fins filaments transversaux relient ces trois éléments. La
chromatine des chromosomes homologues apparaît sous la forme de boucles attachées aux éléments
latéraux. Sur l’élément central, des condensations sont présentes, il s’agit de nodules de recombinaison.
Ces nodules correspondent à des complexes protéiques multi-enzmatique.
Au cours du stade pachytène : complexes synaptonémaux s’étendent sur toute la longueur des
chromosomes. A ce stade chaque paire de chromosomes homologues est appelé bivalents ou tétrade.
C’est à ce stade que débutent les échanges de matériel génétique entre les chromatides. Les échanges de
matériel sont appelés recombinaisons génétiques ou crossing-over.
Au stade diplotène : les protéines du complexe synaptonémal commencent à se dissocier ce qui a pour
conséquence que les chromosomes homologues de chaque bivalent se séparent mais reste en contact en
un ou plusieurs points appelés chiasmas. Chiasmas = correspondent aux zones où ont lieu les
recombinaisons génétiques entres les chromatides.
A la diacinèse : la condensation des chromosomes est presque maximale -> permet l’identification des
chromatides, des centromères et des chiasmas restants. La diacinèse marque la fin de la prophase de
première division de méiose.
La méiose I, se poursuit par la Métaphase I. Au cours de ce stade, les bivalents se déposent sur le fuseau
au niveau de la plaque équatoriale. Les chromosomes sont alors au maximum de leur condensation, les
chiasmas sont parfaitement visibles.
Lors de l’anaphase I, il n’y a pas de clivage des centromères, les chiasmas disparaissent et ce sont les
chromosomes qui ségrégent au hasard vers les pôles du fuseau.
En télophase I, chaque cellule fille possède un lot haploïde de chromosomes recombinés et dupliqués, les
chromatides sœurs sont liées au niveau du centromère.
La première division de méiose est terminée.
B. La seconde division de méiose
Cette seconde division est dite équationnelle. Elle suit rapidement la première division de méiose, les
chromosomes restent condensés et se disposent rapidement sur le second fuseau méiotique. Dans
l’espèce humaine les chromosomes passent directement de la télophase I à la métaphase II. Au cours de
l’anaphase II : les centromères se clivent, les chromatides sœurs libérées se répartissent au hasard.
En télophase II : chaque cellule fille hérite d’un lot haploïde de chromosomes formés d’une seule
chromatide.
2.
Bilan de la méiose
La recombinaison génétique et ségrégation au hasard des chromosomes assure la diversité des individus.
La ségrégation au hasard des chromosomes maternels et paternels dans les cellules filles, assure le
brassage de l’IG. Le noyau de la cellule qui entre en méiose contient 2 paires de chromosomes
homologues. Le nombre de combinaisons chromosomiques pouvant être obtenu par la répartition au
hasard des chromosomes à partir de cette cellule est de 2 23. C-à-d plusieurs millions. Ce nombre est
considérablement amplifié par les phénomènes de crossing-over. Les crossing-over impliquent la cassure
des doubles hélices d’ADN en des points parfaitement homologues puis il y aura la réunion en des points
parfaitement homologues. Puis il faudra qu’il y ait réunion réciproque. Par ce mécanisme de crossing-over
la méiose opère une redistribution des gènes entre les chromosomes homologues.
Il existe des variations dans le déroulement de la méiose en fonction du sexe de l’individu. La
spermatogenèse donne naissance à 2 populations de spermatozoides (23X et 23y), alors que l’ovogenèse
n’est à l’origine que d’une seule population d’ovocytes (23X). La psermatogenèse donne naissance à 4
spermatozoides de même taille. Cette différence de taille s’explique par le fait que l’ovocyte hérite de la
quasi-totalité du cytoplasme de la cellule de départ.
La Spermatogenèse
I)
Organisation et fonction de l’appareil génital masculin
Elle (spermatogenèse) regroupe l’ensemble des phénomènes qui se déroule au cours de l’évolution de la
lignée germinale mâle et qui à partir des spermatogonies aboutit à la formation des spz. Elle débute dès
la puberté et elle suit un rythme continu jusqu’à un âge avancé. La spermatogenèse se déroule dans les
testicules au niveau des TS.
L’appareil génital masculin exerce deux fonctions complémentaires :
Une fonction exocrine : production de spz, émis hors de l’organisme dans un liquide de composition
complexe. Liquide complexe appelé : liquide séminal.
Une fonction endocrine : production d’hormone sexuelle, essentiellement de la testostérone.
1.
Structure du testicule.
Le testicule : organe ovoïde entouré d’une albuginée, qui est une capsule conjonctive fibreuse peu
extensible qui contient des cellules musculaires lisses et qui est épaisse à son pôle supérieur. Partant de
cet épaississement et irradiant vers la périphérie, de fines cloisons conjonctives délimitent des lobules
testiculaires. Ces lobules sont au nombre de 200 à 300 par testicule. Chaque lobule contient 2 à 3 TS.
2.
Structure de l’épididyme
Les TS de chaque lobule confluent vers un tube droit. Ces tubes droits se jettent dans un réseau appelé
RETE TESTIS. Ce réseau communique avec les voies de sortie du testicule représentées par l’épididyme.
L’épididyme est une formation qui coiffe le testicule et qui est présent à partir du pôle supérieur. Il est
composé de trois parties : la tête, le corps, la queue.
Dans la tête de l’épididyme : se trouve les cônes efférents.
Le canal épididymaire : dans lequel confluent les cônes efférents, occupe le corps et la queue de
l’épididyme. Il se prolonge hors de l’épididyme par le canal efférent.
3.
Organisation des tubes séminifères
(Schéma du cours TS, diapo 29+30)
Les TS : contiennent les éléments de la lignée germinale et les cellules de Sertoli. Dans ces TS, les cellules
de la lignée germinale sont organisées en couches qui occupent l’espace situé entre la LB et la lumière du
tube. Les cellules germinales et les cellules de Sertoli composent l’épithélium.
Ils assurent la production et l’excrétion des spz. Les cellules de sertoli sont très caractéristiques en raison
de leur disposition, de leur particularités cytoplasmiques et nucléaires/ de leur rapport entre elles et avec
les cellules germinales. Les cellules de sertoli sont des cellules de forme grossièrement pyramidale et de
grande taille qui occupent toute l’épaisseur de l’épithélium. Elles (cellules de Sertoli) possèdent de
multiples prolongements et sont reliées entre elles par des jonctions serrées qui se trouvent aux
extrémités de leur prolongement basal, périphérique, et un compartiment qui communique avec la
lumière du tube. Les cellules de Sertoli réalisent ainsi une barrière hémato testiculaire qui joue deux
rôles :
 contrôle le transit des composants du sang vers la lumière du tube
 protège l’organisme de réactions immunitaires que pourraient induire les spz
Les cellules de la lignée germinale se trouvent à l’intérieur des deux compartiments délimités par les
prolongements des cellules de sertoli avec laquelle elle sont toutes en relation par divers systèmes de
jonctions. Les cellules de la lignée germinale sont disposées en couches de la périphérie vers le centre du
tube. Entre les TS il existe des espaces interstitiels : remplis d’un tissu conjonctif lâche riche en capillaires
sanguins et lymphatiques. Dans ces espaces au contact des capillaires sanguins sont repartis des petits
amas de cellules de Leydig. Elles (cellules de Leydig) sont responsables de la production et de l’excrétion
de la testostérone.
II)
Déroulement de la spermatogenèse
La spermatogenèse se déroule dans la paroi des TS. Elle dure environ 74 jours. Les spermatozoïdes
libérés dans la lumière du TS sont immobiles et non fécondants. Leur maturation se poursuit au cours de
leur transit dans l’épididyme. Cette spermatogenèse démarre avec les spermatogonies qui sont des
cellules diploïdes disposées à la périphérie du TS au contact de la LB entre les cellules de sertoli. Ce sont
des cellules arrondies qui se multiplient par mitoses. Les spermatogonies sont connectées par des ponts
cytoplasmiques qui les relient les unes aux autres au sein d’un groupe homogène de cellules issu de la
même génération. Ces ponts cytoplasmiques persisteront entre les cellules filles tout au long de la
spermatogenèse. L’évolution de la lignée germinale s’effectue à partir d’une des cellules filles issue de la
mitose d’une spermatogonie. L’autre cellule fille contribue au maintien de la réserve en spermatogonies.
La spermatogonie qui évolue effectue une nouvelle mitose, les cellules filles issues de cette nouvelle
mitose sont localisées à distance de la LB et elles prennent le nom de spermatocytes I. Ces spermatocytes
I effectuent une interphase au cours de laquelle ils répliquent leur ADN puis ils entrent en première
division de méiose. Le spermatocyte I est une cellule diploïde à 46 chromosomes qui contient 22
autosomes et 2 gonosome (X et Y).
Au stade pachytène, l’appariement entre X et Y est rendu possible grâce à la présence sur les
chromosomes sexuels d’une courte zone d’homologie que l’on appelle région pseudo autosomique. Les
deux chromosomes vont se condenser pour former une structure appelée vésicule sexuelle. Dans cette
vésicule X et Y sont transcriptionellement inactifs. Cette vésicule sexuelle est visible contre l’enveloppe
nucléaire, et elle disparait à la diacinèse et les chromosomes sexuels se réindividualisent.
A la télophase I les enveloppes nucléaires se reconstituent et une cytodiérèse incomplète donne
naissance à deux spermatocytes II réunis par un pont cytoplasmique. Chaque spermatocyte II possède 23
chromosomes remaniés à deux chromatides sœurs. Un spermatocyte II possède le chromosome X et
l’autre le Y. Les spermatocytes II ont une existence brève car très rapidement se déroule la seconde
division de méiose. Cette seconde division de méiose concerne les spermatocytes II qui sont des cellules
haploïdes.
A la télophase la cytodiérèse encore incomplète forme des spermatides pourvus chacune de 23
chromosomes remaniés a une seule chromatide. Les spermatides issues de la méiose II sont des petites
cellules rondes qui subissent une différenciation spectaculaire qui les transforme en spermatozoïde et
cette étape de maturation, qui est la dernière étape de la spermatogenèse, est appelée spermiogénèse.
III)
La spermiogénèse
Elle dure environ 23 jours. Au début les spermatides présentent un noyau sphérique. Dans le
cytoplasme se trouve l’appareil de Golgi, il élabore des vacuoles qui par confluence forment un
capuchon ou acrosome. L’acrosome contient des enzymes protéolytiques et il s’étend
progressivement sur le noyau. Entre le noyau et l’acrosome l’espace libre est appelé espace sous
acrosomial. Au début de la spermiogenèse le flagelle commence à se développer avec le déplacement
des centrioles proximal et distal qui vont se placer dans une petite dépression de l’enveloppe
nucléaire. L’un des centrioles ne va subir aucune modification, il s’agit du centriole proximal. Le
centriole distal donne naissance à un ensemble de microtubules à l’origine de l’axonème du flagelle.
Les mitochondries rondes au début de la spermiogenèse s’allongent et se disposent en spirale autour
de la portion initiale du flagelle et forment le manchon mitochondrial. La majeure partie du
cytoplasme est éliminée, c’est la cellule de sertoli qui phagocyte les restes cytoplasmiques. Une mince
couche de cytoplasme persiste autour du noyau et du manchon mitochondrial. A partir du milieu de
la spermiogenèse, le noyau s’allonge et la chromatine se condense pour donner à la tête du
spermatozoïde sa forme caractéristique. Les changements du noyau sont assortis de la modification
de la composition biochimique des protéines basiques associées à l’ADN, ces protéines sont les
histones. Elles sont présentes dans les stades précoces de la spermiogenese, sont remplacées par des
protéines de transition elles même remplacées par des protamines responsables de l’organisation de
la chromatine spermatique. Cette chromatine spermatique mature est sous forme très condensée.
Une fois leur formation achevée, les spermatozoïdes perdent le contact avec la cellule de sertoli et se
retrouvent libres dans la lumière du TS.
IV)
Le spermatozoïde
Le spermatozoïde est une cellule allongée composée d’une tête et d’un flagelle. Ce flagelle est
séparé de la tête par un col. Le flagelle est composé d’une pièce intermédiaire, d’une pièce principale et
d’une pièce terminale. Les spermatozoïdes anormaux se rencontrent fréquemment. Ainsi dans le sperme
des hommes féconds, 25 à 80% des spermatozoïdes peuvent présenter une morphologie anormale. Ces
anomalies peuvent être au niveau de la tête ou du flagelle. De la lumière du TS vers l’épididyme les
spermatozoïdes sont véhiculés dans un liquide sécrété par les cellules de sertoli, il s’agit du fluide
testiculaire. Ce fluide testiculaire est très riche en testostérone. De la lumière du TS les spermatozoïdes
sont véhiculés jusque dans le canal épididymaire où ils peuvent être stockés dans la queue de
l’épididyme. Ce transfert est passif car les spermatozoïdes ne sont pas encore mobiles. Au cours du transit
épididymaire les spermatozoïdes subissent des modifications qui les rendent partiellement fécondants.
Ces modifications correspondent à la maturation épididymaire. Ainsi les spermatozoïdes acquièrent une
propriété essentielle : la mobilité, d’abord sur place (frétillement), puis progressive et enfin linéaire. Dans
l’épididyme les spermatozoïdes vont subir la décapacitation. Au cours de cette décapacitation la
membrane plasmique du spermatozoïde subit des modifications qui rendent le spermatozoïde
provisoirement inapte à la fécondation. La membrane plasmique subit :
 des changements de composition des lipides,
 des modifications de la répartition des protéines,
 l’intégration de nouvelles protéines d’origine épididymaire

l’adjonction de radeaux lipidiques.
D’autres modifications interviennent aussi sur les spermatozoïdes. Ainsi les derniers restes
cytoplasmiques sont évacués et libérés dans le liquide épididymaire. La compaction de la chromatine se
termine grâce au renforcement des liaisons entre protéines et ADN, le manchon mitochondrial acquiert
sa forme définitive, il y a également l’intégration de protéines membranaires qui vont intervenir dans la
fixation du spermatozoïde à la zone pellucide et à la membrane ovocytaire. Il faut savoir que dans le
liquide épididymaire les spermatozoïdes peuvent survivre près de trois semaines. Leur survie est assurée
par leur faible métabolisme et en cas de repos sexuel prolongé les spermatozoïdes sont dégradés.
V)
La dynamique de la spermatogenèse
16spz pour 1spermatogonie.
La production de spz augmente jusqu’à l’âge de vingt ans, puis diminue progressivement. La perte devient
de plus en plus grande avec l’âge. Il existe aussi une perte par apoptose de 30 à 40 %. La production de
spz est permanente durant la puberté, c’est à 30 que la spermatogenèse a le meilleur rendement. Il existe
aussi des variations intra individuelle. L’azoospermie augmente aussi avec l’âge : 5% à 30 ans, 50% à
80ans. Parallèlement il y a aussi une baisse de la mobilité et de forme normale avec l’âge.
VI) Le contrôle de la spermatogenèse
De nombreux facteurs physicochimiques conditionnent la spermatogenèse, par exemple la T. Ainsi la
spermatogenèse se déroule efficacement uniquement dans le scrotum dont la T° est inférieure de 3°C à la
T° corporelle. La spermatogenèse est inexistante dans les testicules intra abdominaux, on parle de
cryptorchidie par anomalie de la descente testiculaire.
Cependant la spermatogenèse est essentiellement soumise à un contrôle hormonal complexe. Dans ce
contrôle hormonal interviennent les neurones de l’hypothalamus qui synthétisent une gonadolibérine la
GnRH. Cette GnRH agit au niveau de l’hypophyse et induit la synthèse de deux hormones gonadotropes : la
FSH et la LH. Ces FSH et LH ont pour cellules cibles des cellules des testicules. La LH a des récepteurs sur les
cellules de leydig et elle induit la synthèse d’hormones stéroïdes (testostérone), la FSH a des récepteurs sur
les cellules de sertoli et induit la synthèse par exemple d’une protéine transporteuse de testostérone (ABP)
et d’un facteur mitogène (SGF). Toutes ces molécules stimulent et conditionnent les diverses étapes de la
spermatogenèse.
Elle peut aussi être influencée par des facteurs nutrionnels et vasculaires.
L’ovogenèse
L’ovogenèse commence dans l’ovaire au cours de la vie fœtale par la multiplication des ovogonies. Elle
s’arrête ensuite pendant plusieurs années et reprend de façon cyclique à la puberté pour s’achever en cas
de fécondation. La production des gamètes s’arrête à la ménopause. De la puberté à la ménopause
l’ovogenèse assure la production une fois tous les 28j d’un gamète fécondable. Parallèlement à sa
fonction exocrine par la production de gamètes les ovaires assurent une fonction endocrine par la
production et la sécrétion des hormones stéroïdes indispensables à la fonction de reproduction. Ces
hormones stéroïdes sont les oestrogènes et la progestérone. Les œstrogènes regroupent l’oestradiol,
l’oestrone et l’oestriol. Les ovaires sont sous l’influence de l’hypothalamus qui sécrète la gonadolibérine
GnRH et de l’adénohypophyse qui sécrète la FSH et la LH.
I)
Organisation et fonction de l’appareil génital féminin
A. La structure de l’ovaire
L’ovaire est un organe paire en forme d’amande qui présente en coupe sagittale une zone corticale et une
zone médullaire. De l’extérieur vers l’intérieur, l’ovaire est entouré par un épithélium, sous l’épithélium se
trouve l’albuginée ovarienne qui correspond à un tissu conjonctif pauvre en cellules et riche en substance
fondamentale. Dans le stroma, à côté des cellules qui ont un aspect fibroblastique se trouve des follicules
de diamètre variables. (Follicule = ovocyte + cellules satellites). A côté d’un ovocyte se trouvent des corps
jaunes qui correspondent à des produits d’évolution des follicules après l’ovulation, mais aussi des corps
atrétiques (produits de dégénérescence des follicules ou des corps jaunes). La zone médullaire
correspond à du tissu conjonctif lâche qui contient la vascularisation et l’innervation de l’ovaire.
B. Les étapes de l’ovogenèse
Contrairement à la spermatogenèse l’ovogenèse est longue car elle dure plusieurs décennies. L’évolution
de la lignée germinale depuis une ovogonie jusqu’à l’ovulation commence pendant la vie fœtale et se
termine 12 à 50 ans plus tard. Cependant une grande partie du temps est occupée par une période de
blocage. L’ovogenèse commence dès la période fœtale dans la gonade fœtale, et les ovogonies se
multiplient par vagues successives de mitoses. Ces ovogonies sont des cellules diploïdes, elles possèdent
donc 46 chromosomes dont 2 gonosomes X X. Les ovogonies dérivent des gonocytes primordiaux. Au
terme de leur multiplication les ovogonies s’entourent d’une couche de cellules folliculaires aplaties et
l’ensemble constitue le follicule primordial. Dans le follicule primordial l’ovogonie se différencie en
ovocyte. Immédiatement après sa mise en place l’ovocyte I double sa quantité d’ADN et entre en prophase
de méiose I. Ainsi l’ovocyte I possède 46 chromosomes à 2 chromatides sœurs. L’ovocyte I établit des
interactions actives entre les cellules folliculaires qui l’entourent par la mise en place de jonctions
adhérentes et perméables et à partir de ce moment l’ovocyte et le follicule vont évoluer simultanément
de sorte que l’ovogenèse et la folliculogénèse sont liées et vont assurer la production des gamètes
féminins.
Au cours du stade diplotène le volume de l’ovocyte I augmente. En effet pendant ce stade les
chromosomes de l’ovocyte I se décondensent de façon à assurer la synthèse d’ARNm et d’ARNr. Ainsi de
grandes quantités d’ARN sont stockées dans le cytoplasme de l’ovocyte. Une petite quantité d’ARN est
utilisée par l’ovocyte mais la plus grande partie constitue des matériaux de réserve qui seront employés
par le futur zygote lors des premières divisions de segmentation.
Au stade diplotène l’ovocyte I se bloque, et ce blocage va persister jusqu’à l’ovulation. Ce blocage
dépend du facteur inhibiteur de la méiose appelé OMI. L’OMI se localise au niveau des cellules
folliculaires. Entre le follicule primordial et les autres éléments du stroma ovarien se met en place une
lame basale que l’on appelle la membrane de Slavjanski. Cette membrane isole l’ovocyte et le follicule du
reste du stroma. Les follicules primordiaux occupent la partie corticale des ovaires et constituent la forme
de réserve des follicules ovariens. La plupart de ces follicules vont dégénérer de sorte que le nombre
d’ovocytes que l’on peut estimer à 7 millions à 7 mois de vie intra utérine passe à 2 millions au moment
de la naissance, et il est de quelques centaines de milliers au moment de la puberté.
II)
La folliculogenèse
A la puberté, la mise en place de l’activité de l’axe hypothalamo-hypophysaire permet la croissance
des follicules ovariens et la reprise de la méiose. Les interactions ovocyte-cellules folliculaires sont
essentielles à la réalisation de ces étapes. En effet dans le follicule l’ovocyte induit les mitoses des cellules
folliculaires grâce à des facteurs de croissance et les cellules folliculaires stimulées par la FSH synthétisent
les hormones stéroïdes et les facteurs de croissance nécessaire à la maturation ovocytaire et à la
maturation du follicule. Selon la taille du follicule et sa maturité on distingue des follicules primaires, préantraux, antraux et de De Graaf. La croissance folliculaire est un phénomène régulier et cyclique qui gère
le capital des ovocytes formés au cours de la vie. Elle se caractérise par le recrutement et la sélection des
follicules ovariens qui vont jusqu’à l’ovulation. Le regroupement touche un groupe de follicules préantraux qui quittent par vagues successives la réserve des follicules en croissance. Ce nombre de follicules
recrutés varient en fonction de l’âge et ce recrutement induit par la FSH se produit au moins 3 cycles
précédant l’ovulation. Tous les follicules recrutés sont potentiellement aptes à ovuler. Cependant, un seul,
le plus grand, parvient à maturité. On l’appelle le follicule dominant ou ovulatoire. Cette sélection est un
phénomène hormono-dépendant.
Les étapes de la maturation du follicule
Le follicule primaire
Les cellules folliculaire aplaties du follicule primordial se transforment en cellules folliculaires cubiques
qui forment une couche autour de l’ovocyte I, le follicule devient alors le follicule primaire. Ce follicule
primaire est isolé du stroma ovarien par la membrane de slavjanski.
A ce stade le follicule est dépourvu de récepteurs hormonaux, sa croissance est donc
indépendante des hormones gonadotropes hypophysaires et sa régulation est intra ovarienne.
Le follicule pré-antral
L’évolution du follicule primaire en follicule pré-antral est marquée par la multiplication des cellules
folliculaires. Les cellules cubiques deviennent volumineuses et prennent le nom de cellules granulaires.
Elles s’organisent pour former plusieurs couches autour de l’ovocyte, ceci constitue la granulosa. Les
cellules de la granulosa vont établir des jonctions communicantes entre elles et l’ovocyte. Ces jonctions
permettent le passage dans l’ovocyte de petites molécules. Cette granulosa n’est pas vascularisée. Au
niveau de la granulosa des récepteurs à la FSH apparaissent, dès lors les follicules deviennent aptes à
réagir à la stimulation anté hypophysaire gonadotrope. Entre la membrane plasmique de l’ovocyte et les
cellules de la granulosa, une zone fibrillaire formée de trois types de glycoprotéines sulfatées appelée
ZP1, ZP2 et ZP3 sécrétées par l’ovocyte se met en place. Elle constitue la zone pellucide. Cette zone
pellucide respecte les jonctions établies entre les cellules de la granulosa et l’ovocyte. A la périphérie de
la membrane de slavjanski les cellules du stroma ovarien se différencient, cette transformation aboutit à
la mise en place des thèques interne et externe. La thèque externe est un tissu conjonctif fibreux peu
vascularisé dans lequel se trouvent des myofibroblastes. La thèque interne est un tissu cellulaire très
vascularisé. Les cellules de la thèque interne communiquent entre elles par des jonctions communicantes
et sur ces cellules se mettent en place des récepteurs à la LH.
Le follicule antral
Les sécrétions des cellules folliculaires créent des petites cavités dans le massif cellulaire de la granulosa.
La confluence des petites cavités constituent une cavité unique : l’antrum. La formation de l’antrum a
pour conséquence de repousser la granulosa à la périphérie du follicule contre la thèque interne. La
masse de cellules granulaires qui entoure l’ovocyte du coté qui fait saillie dans la cavité antrale prend le
nom de cumulus oophorus.
Le follicule de De Graaf
Les modifications qui marquent le passage du stade antral à de De Graaf ont lieu dans les heures qui
précèdent l’ovulation. Les cellules du cumulus oophorus se transforment. Celles qui entourent
directement l’ovocyte se disposent radiairement par rapport à l’ovocyte et forment la corona radiata. A ce
stade se forment aussi les granules corticaux à partir des vésicules golgiennes.
III)
Les transformations pré-ovulatoires
Arrivé au terme de sa croissance le follicule de De Graaf réagit à une décharge d’hormones gonadotropes.
Ainsi dans les 36h qui précèdent l’ovulation, l’ovogenèse s’achève par une maturation qui rend l’ovocyte
apte à être fécondé. La maturation est provoquée par FSH et LH qui entraînent la sécrétion de
progestérone par les cellules folliculaires, ce qui a pour conséquence tout d’abord d’entraîner la migration
des granules corticaux, puis leur fixation à la membrane plasmique de l’ovocyte. Autres conséquence :
l’augmentation du volume de l’antrum, la dissociation de la membrane de slavanski des cellules de la
granulosa, provoque une sécrétion abondante d’acide hyaluronique par les cellules du cumulus oophorus
et de provoquer ainsi la dissociation du pied du cumulus oophorus puis sa rupture de la granulosa ainsi
que sa mucification (= décompaction due à une accumulation d’acide hyaluronique). Le complexe
cumulus+ovocyte flotte dans la cavité folliculaire. Il y a activation du MPF, ce qui se traduit par la reprise
de la méiose I, ce qui veut dire que l’ovocyte I bloqué en prophase I depuis la vie intra utérine entre en
métaphase I. Comme l’enveloppe nucléaire a disparu, le fuseau de microtubules est entré en contact
avec les centromères des chromosomes homologues de chaque bivalent de manière à ce que les
bivalents se disposent de part et d’autre du plan équatorial.
En anaphase I les derniers chiasmas disparaissent du fait de la séparation et de la migration des
chromosomes homologues vers les pôles opposés du fuseau.
En télophase I chaque cellule fille contient 23 chromosomes à 2 chromatides sœurs cependant les
cellules filles ne sont pas de taille égale : en effet une cellule fille aboutit à la formation de l’ovocyte II,
elle hérite de la quasi-totalité du cytoplasme de l’ovocyte I alors que l’autre cellule fille hérite d’une
quantité minime de cytoplasme et forme ce que l’on appelle le premier globule polaire ou GP1. L’ovocyte
II s’engage immédiatement dans la seconde division de méiose, qui est une division équationnelle qui
s’effectue selon un mécanisme semblable à la mitose, elle concerne une cellule qui contient un lot
haploïde de chromosomes a deux chromatides sœurs, néanmoins la méiose se bloque en métaphase II
sous l’effet du CSF (=facteur ovocytaire cytoplasmique) et cette méiose II ne se terminera que si il y a
fécondation. Sinon l’ovocyte II bloqué en métaphase II dégénèrera sans avoir terminé sa méiose.
L’imminence de l’ovulation est caractérisée par l’apparition du stigma, qui correspond à la zone de
proéminence du follicule mur sous l’épithélium ovarien. Cette zone apparait transparente. Dans cette
région la baisse locale du débit sanguin entraîne la mort des cellules et parallèlement la paroi du follicule
de De Graaf se désintègre. L’ovulation débute par la rupture des tissus morts au niveau du stigma, le
liquide folliculaire épais commence à s’écouler, la chute de pression du liquide folliculaire sollicite une
série de contraction des myofibroblastes de la thèque externe et de l’ensemble du stroma cortical ce qui
entraîne l’expulsion sous pression dans la cavité péritonéale du liquide folliculaire et de l’ovocyte II
contenu dans un petit massif de cellules folliculaires : le cumulus oophorus. L’ovulation a lieu au milieu
d’un cycle menstruel vers le 14ème jour. Peu avant l’ovulation les franges de la trompe viennent recouvrir
la surface de l’ovaire ainsi le complexe cumulus-ovocyte émis est récupéré par le pavillon de la trompe
qui vient s’appliquer sur l’ovaire. Une partie du liquide folliculaire est aspiré en même temps grâce aux
mouvements des franges tubaires et grâces aux mouvements vibratiles de l’épithélium tubaire ainsi
qu’aux contractions de la trompe. Le complexe cumulus-ovocyte II entame son trajet vers la cavité utérine
et est amené dans l’ampoule tubaire. L’ovocyte peut y rester environ 72h du fait de l’expansion du
cumulus mais aussi d’un certain nombre de phénomènes qui caractérisent la période post ovulatoire
comme la formation d’un œdème de la paroi de l’isthme qui rétrécit sa lumière, ainsi que la faiblesse des
ondes de contractions, en revanche la viscosité du liquide tubaire augmente. Après l’ovulation l’ovocyte
et le follicule vont évoluer séparément. L’évolution de ce qui reste du follicule aboutit à la formation du
corps jaune.
IV)
Le corps jaune
Après l’expulsion de l’ovocyte et du liquide folliculaire, la paroi folliculaire s’aplatit. La membrane de
slavjanski se dissocie et disparaît, les cellules de la granulosa se vascularisent et cessent de proliférer. La
vascularisation provoque la transformation des cellules de la granulosa, ce phénomène est appelé
lutéinisation, il aboutit à la formation d’une glande endocrine provisoire : le corps jaune. Les cellules de la
granulosa se transforment en grandes cellules lutéales, elles contiennent les organites impliqués dans la
stéroïdogenèse. Les cellules de la thèque interne sont peu modifiées, elles deviennent des petites cellules
lutéales qui se disposent à la périphérie des cellules de la granulosa. Les grandes cellules lutéales du corps
jaune élaborent principalement la progestérone et l’inhibine, les petites cellules lutéales élaborent
l’oestradiol.
En absence de gestation la dégénérescence ou lutéolyse du corps jaune survient 15j après sa mise en
place. La production lutéale d’œstrogène et de progestérone chute alors brutalement ce qui déclenche
48h plus tard la menstruation. A ce moment-là, il ne subsiste du corps jaune qu’une formation fibreuse
appelée corpus albicans.
En cas de grossesse, sous l’influence des gonadotrophines chorioniques élaborées par le trophoblaste, la
lutéolyse du corps jaune est bloquée ce qui permet la persistance du corps jaune qui prend le nom de
corps jaune de grossesse ou corps jaune gravide. (Le corps jaune persiste à peu près 3 mois le temps que le
fœtus produise lui-même ses hormones).
V)
Le cycle menstruel
Pendant la période d’activité génitale, la production de gamètes et celle des hormones qui la
conditionnent est cyclique. Un cycle ovarien dure en moyenne 28j avec émission d’un ovocyte. Il est divisé
en deux phases de longueur égales séparées par l’ovulation. Comme ce cycle a des répercussions sur la
muqueuse utérine dont l’état physiologique subit lui aussi de ce fait des modifications cycliques marquée
en particulier par ces modifications, on parle de cycle utérin.
A. Le cycle ovarien
A partir de la puberté et jusqu’à la ménopause, l’activité des ovaires se déroule selon un rythme cyclique
de 28j en moyenne. Le cycle ovarien est divisé en deux phases :
 une phase pré-ovulatoire

une phase post-ovulatoire avec un profil hormonal caractéristique qui reflète les différentes
étapes de la folliculogenèse.
La phase pré-ovulatoire du cycle ovarien correspond à la croissance folliculaire et à une synthèse
croissante d’oestrogènes sous l’effet stimulant de la FSH. La phase post-ovulatoire correspond à
l’apparition de la progestérone, en effet la seconde partie du cycle ovarien se caractérise par l’apparition
du corps jaune et la synthèse de progestérone en synergie avec les oestrogènes . Ce sont les cellules
lutéiniques du corps jaune qui sécrètent à la fois oestrogènes et progestérone.
B. Le cycle utérin
L’utérus comporte une épaisse paroi musculaire (myomètre) et une muqueuse qui borde la lumière de la
cavité utérine que l’on appelle l’endomètre. L’endomètre est constitué d’un tissu conjonctif recouvert
d’un épithélium. Il est le tissu cible des hormones ovariennes. Durant la période d’activité génitale, sous
l’action des hormones ovariennes, des modifications morphologiques cycliques de l’endomètre se
produisent. Ces variations préparent l’endomètre à une éventuelle implantation (ou nidation) et elles
constituent le cycle menstruel. La durée de ce cycle est en moyenne de 28j. Ce cycle est composé d’une
phase de desquamation ou phase de menstruation, d’une phase proliférative et d’une phase sécrétoire.
La phase de menstruation marque le début du cycle.
En absence de gestation, la régression du corps jaune provoque une diminution brutale des taux
sanguins en oestrogènes et en progestérone, l’endomètre qui s’était développé sous la stimulation de ces
deux hormones subit une involution, puis il est partiellement éliminé, ceci correspond à l’hémorragie
menstruelle. Elle se déroule durant 5j. Après la phase menstruelle l’endomètre se reconstitue à partir de
sa couche basale en réponse aux oestrogènes sécrétés par les follicules pré antraux, il s’agit de la phase
proliférative. Au cours de cette phase l’endomètre s’épaissit, les glandes utérines se mettent en place, les
artères spiralées d’abord peu contournées vont s’allonger et s’enrouler. Au cours de la phase sécrétoire
les modifications structurales de l’endomètre sont induites par les oestrogènes et la progestérone
sécrétées par le corps jaune, nous sommes en période post ovulatoire. L’endomètre atteint son épaisseur
maximale, les glandes utérines s’allongent et deviennent contournées. Elles sont riches en glycogène. Les
artères deviennent sinueuses, c’est la période optimale pour l’implantation du zygote.