FECONDATION

FECONDATION
Manuel MARK,
Institut de Génétique et
de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Hôpital Universitaire de Strasbourg
LA FECONDATION CHEZ LES VERTEBRES
Etape de la reproduction sexuée assurant la création d’un nouvel individu
par fusion de deux gamètes
- Fécondation externe. Dépôt de spermatozoïdes (spz) dans l’eau immédiatement
après la ponte: amphibiens et la plupart des poissons
- Fécondation interne. Dépôt de spz dans les voies génitales: tous les oiseaux,
reptiles et mammifères, certains poissons osseux, les requins
PHENOMENES PREPARATOIRES
A LA FECONDATION
Au niveau des spermatozoïdes
- Transport et survie
- Capacitation
Au niveau de l’ovocyte
- Collecte
- Transport et survie
TRANSPORT ET SURVIE DES SPERMATOZOÏDES
DANS LES VOIES GENITALES FEMININES
TRANSPORT ET SURVIE DES SPERMATOZOÏDES
DANS LES VOIES GENITALES FEMININES
(1) Dépôt = insémination; dans le vagin au voisinage du col:
200 à 300 M de spermatozoïdes (spz)
(2) Traversée du canal cervical
- Mobilité des spz
- Sécrétion de glaire cervicale par les glandes du col utérin;
en période périovulatoire = 12è au 14è jour d’un cycle de 28 jours;
oestrogènes ++:
2 à 3 M de spz dans l ’utérus
(3) Traversée de l ’utérus
- Mobilité des spz
- Contractions du myomètre; en période périovulatoire; oestrogènes ++:
quelques milliers de spz à la jonction utéro-tubaire
GLAIRE CERVICALE
œstradiol + ou
progestérone ++
œstradiol +++
(période périovulatoire)
3
2
1
TRANSPORT ET SURVIE DES SPERMATOZOÏDES
DANS LES VOIES GENITALES FEMININES
(4) Traversée des trompes utérines
- Immobilisation des spz dans l’isthme tubaire
- Libération par vagues successives (quelques dizaines)
- Les spz redeviennent mobiles dans l’ampoule tubaire
Buts du stockage:
- Survie des spz (3 à 4 jours)
- Diminution du risque de polyspermie
Un seul spz est fécondant
4
4’
isthme
ampoule
pavillon
CAPACITATION DES SPERMATOZOÏDES
= Modifications que doit subir le spz afin d’acquérir
la capacité de féconder
- Dans les voies génitales féminines
- En période périovulatoire
- ~ 2-5 heures
- Pré-requis = élimination du liquide séminal
- Se traduit par des modifications de la composition
membranaire et de la mobilité des spz
CAPACITATION DES SPERMATOZOÏDES
La capacitation permet le
déroulement des premières
étapes de la fécondation
COMPORTEMENT DE L’OVOCYTE
COMPORTEMENT DE L’ OVOCYTE
Collecte de l ’ovocyte
Traversée du pavillon
Lieu de la fécondation = ampoule de la trompe;
survie en l’absence de fécondation = environ 10 heures
Transit tubaire de l’embryon (par anticipation)
Expulsion de l’ovocyte II
et du cumulus oophorus
Durant sa migration à travers la trompe de Fallope
l’embryon effectue sa segmentation
Chez le femme la migration est discontinue par arrêt
à la jonction ampoule-isthme
Durant sa migration à travers la trompe de Fallope
l’embryon effectue sa segmentation
Chez le femme la migration est discontinue par arrêt
à la jonction ampoule-isthme
Durant sa migration à travers la trompe de Fallope
l’embryon effectue sa segmentation
EMBRYON A 2 ET 4 BLASTOMERES
16 BLASTOMERES = DEBUT DU STADE MORULA
3 jours après fécondation
Chez la femme, l’embryon arrive l'utérus 4 jours après la fécondation .
Il est alors au stade morula et comporte environ 30 blastomères.
Il faut 4 jours à l’embryon humain pour franchir les 10 cm
qui le séparent de la cavité utérine.
30 heures
PHENOMENES CELLULAIRES DE LA FECONDATION
1) Traversée du cumulus oophorus
2) Fixation spécifique sur la zone pellucide
3) Réaction acrosomique
4) Traversée de la zone pellucide
5) Fusion des gamètes
6) Activation de l'ovocyte
7) Formation et migration des pronoyaux
8) Caryogamie (contact des pronoyaux)
9) Début de la première division de segmentation
I. TRAVERSEE DU CUMULUS OOPHORUS
Ac. hyaluronique
II. FIXATION SUR LA
ZONE PELLUCIDE
FONCTIONS DE LA ZONE PELLUCIDE
La zone pellucide est une matrice extracellulaire de nature glycoprotéique
qui entoure:
- l’ovocyte depuis le follicule secondaire
- l'embryon jusqu'au stade blastocyste.
Elle à 4 fonctions :
- S‘oppose aux fécondations hétérospécifiques
- S'oppose à la polyspermie
- S’oppose aux implantations prématurées (tubaires)
- Protège le jeune embryon contre les effets délétères
d'une exposition prématurée à l'environnement tubo-utérin
ZP3
FIXATION
III. REACTION
ACROSOMIQUE
FONCTIONS DE LA ZP3
¾ Permettre la formation de la zone pellucide
¾ Permettre la fixation des spermatozoïdes sur la zone pellucide
¾ Permettre le reconnaissance spécifique d’espèce entre
ovocyte et spermatozoïdes
¾ Déclancher la réaction acrosomique
Souris mutante
« nulle » pour ZP3
IV. TRAVERSEE DE
LA ZONE
PELLUCIDE
- Acrosine
- Hyaluronidase
Traversée du cumulus oophorus
Temps 0
Traversée de la
zone pellucide
V. FUSION DES
GAMETES
Temps = 2h
VI. ACTIVATION DE L’OVOCYTE
Elle a un double but :
1) empêcher la polyspermie
2) provoquer le "réveil" du métabolisme ovocytaire
- L'activation comporte dans l'ordre chronologique :
1) la mobilisation du calcium intra cellulaire
2) un changement du potentiel transmembranaire de l'ovocyte
3) l'exocytose des granules corticaux
4) l'achèvement de la deuxième mitose de la méiose
ACTIVATION DE L’OVOCYTE. VI. 1. et VI. 2.
K
Ca
VI.3. EXOCYTOSE DES GRANULES CORTICAUX
VI. 4. ACHEVEMENT DE LA 2è DIVISION MEIOTIQUE
VII. FORMATION DES PRONOYAUX
T = 6h
ADN X2
ADN X2
VIII. CARYOGAMIE = CONTACT DES PRONOYAUX
T = 12h
VIII. CARYOGAMIE = CONTACT DES PRONOYAUX
IX. DEBUT DU DEVELOPPEMENT
T = 30h
CONSEQUENCES DE LA FECONDATION
- Rétablissement du nombre diploïde de chromosomes
- Brassage des caractères héréditaires de l’espèce
- Détermination du sexe génétique
¾ Mâle hétérogamétique
- androspermatozoïdes (23, Y)
- gynospermatozoïdes (23, X)
¾ Femelle homogamétique (23, X)
- Déclenchement de l’ontogenèse
LES ANOMALIES DE LA FECONDATION
ET LEURS CONSEQUENCES SUR L’EMBRYON
- Triploïdie
Dispermie
(Digynie = anomalie de la méiose)
- Chimère par double fécondation
Ex: hermaphrodisme vrai
- Androgenèse et môle hydatiforme
- Parthénogenèse et kyste dermoïde de l ’ovaire
(ou tératome ovarien)
Môle hydatiforme
Kyste dermoïde de l ’ovaire
Illustrations d’après:
¾Larsen.
Human Embryology, Churchill Livingstone, 1993
¾Langman.
Embryologie Médicale, Masson, 1976