Le spermatozoïde : un missile à tête chercheuse guidé par la chaleur

Publié le 03/02/2003

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De notre correspondante
à New York

Cette étude contribue à mieux comprendre la fécondation chez l'homme et les autres mammifères, observe dans un communiqué le Pr Michael Eisenbach, de l'institut Weizman (Israël), qui publie avec son équipe cette découverte dans une lettre à « Nature Medicine ». A l'avenir, ajoute-t-il, on pourra peut-être exploiter le guidage par température afin d'améliorer la fécondation in vitro.

Lorsque les spermatozoïdes ont traversé la cavité utérine, ils entrent dans les trompes de Fallope. Là, à l'entrée de ces trompes (isthme), les spermatozoïdes s'attachent à la paroi et font une pause dans un lieu de réservoir, où ils subissent une maturation (ou capacitation) qui les prépare à la pénétration de l'oeuf.
Une fois la maturation terminée, le spermatozoïde se détache de la paroi et quitte le lieu de réservoir. Si l'ovulation est survenue dans les 24 heures précédentes, libérant un ovule prêt à être fécondé, le spermatozoïde mature entreprend alors son voyage dans la trompe de Fallope vers le lieu de fécondation aux deux tiers externes de la trompe. La question est : mais comment le spermatozoïde navigue-t-il vers le lieu de fécondation ?
Il y a plusieurs années, le Pr Eisenbach découvrait que l'ovule attire le spermatozoïde mature en libérant une substance chimique ( Proc Natl Acad Sci USA », 1991). Toutefois, ce signal chimique ne peut attirer le spermatozoïde que dans l'environnement proche de l'oeuf. En effet, en raison du mouvement péristaltique des trompes, la substance chimique ne se dissémine pas facilement à l'intérieur des trompes.
Il restait donc à savoir comment les spermatozoïdes vont de leur lieu de réserve au lieu de fécondation, en l'espace de quelques minutes. L'équipe du Pr Eisenbach a maintenant résolu cette question.

Une différence de deux degrés Celsius

En mesurant la température dans les trompes de la lapine, les chercheurs ont confirmé qu'il existe bien une différence de température de deux degrés Celsius entre le lieu de réserve et le lieu de fécondation. De plus, leurs mesures suggèrent que cette différence tient plutôt à une température réduite au site de réservoir des spermatozoïdes, par rapport à la température rectale. L'équipe s'est alors demandé si le spermatozoïde est attiré vers le site de fécondation par la différence de température.
Pour tester cette hypothèse, ils ont construit une installation en laboratoire qui simule le lieu de réservoir, le lieu de fécondation, et la trompe entre les deux. En évaluant dans ce système le comportement du spermatozoïde du lapin, ils ont démontré que le spermatozoïde navigue effectivement selon un gradient de température. Il est attiré de l'endroit où la température est de 37 °C, vers l'endroit relativement plus chaud dont la température est de 39 °C.
Lorsque les chercheurs ont progressivement réduit la différence de température, ils ont découvert que même une différence d'un demi-degré Celsius est suffisante pour attirer aussi fortement le spermatozoïde.
En outre, montrent-ils, seuls les spermatozoïdes matures, ceux qui ont des chances de pénétrer l'ovule, agissent comme des missiles guidés par la chaleur et sont affectés par la différence de température.
« Cela indique que, à l'instar de la sensibilité chimiotactique, la sensibilité thermotactique est acquise durant la capacitation », notent les chercheurs.
L'équipe a ensuite observé la même réponse thermotactique avec des spermatozoïdes humains. « Apparemment, les spermatozoïdes sont guidés par la température lorsqu'ils voyagent dans la majeure partie de la trompe de Fallope, puis ils naviguent en captant l'appel chimique de l'ovule lorsqu'ils s'approchent du site de fécondation », commente dans le communiqué le Pr Eisenbach.

« Nature Medicine », février 2003, Bahat et coll.

Dr Véronique NGUYEN