Les merveilles de la procration humaine

Le tableau ci-aprs reprsente la progression et les transformations successives que va subir lovule durant la priode pendant laquelle il va rester en suspension dans lorganisme maternel (ovocyte 1 au moment de lovulation avec 23 chromosomes, puis ovocyte 2 aprs fcondation et 2 fois 23 chromosomes, il est appel cellule zygote aprs fusion des donnes parentales avec 46 chromosomes). Il va cheminer dans la trompe de Fallope jusqu lendomtre de lutrus (muqueuses utrines) dans lequel il simplantera (nidation). Durant toute cette priode, il pourrait donc tre vacu par une forme de balayage puisquil nest en rien solidaire du corps de la femme. Tout est ainsi mis en uvre contre toute forme dagression extrieure cet ovule, en le conservant lintrieur du corps de la femme, mais galement contre toute auto-dfense immunitaire de la mre lencontre des spermatozodes puis de la nouvelle cellule qui sont tous deux dune gntique diffrente de celle du corps de la femme.  

En ce qui concerne la protection contre le systme immunitaire maternel du zygote et ses 46 chromosomes, dont 23 sont diffrents, celui-ci reste entour dune peau appele zone pellucide issue de lovule et des cellules pri-ovocytaires issues du follicule, qui contiennent au minimum 23 chromosomes maternels, voir les 46 pour les cellules pri-ovocytaires. La zone pellucide est particulirement conue pour assurer un rle protecteur contre la polyspermie  (double introduction de spermatozode humain), ainsi que toute intrusion dun spermatozode tranger. Contre la polyspermie, lovule dispose dune premire barrire constitue par le tissu cellulaire permable des cellules pri-ovocytaires, qui vont limiter le nombre de contacts simultans des spermatozodes, la seconde est la membrane plasmique rendue infranchissable aprs une premire introduction.

Si la zone pellucide savre donc tre un trs bon systme protecteur et slectif durant la phase o lensemble embryonnaire se trouve en suspension dans le corps de la femme, elle ne peut tre cependant que temporaire, puisquelle ne permettrait pas limplantation de tout le systme nourricier ncessaire la survie et la croissance de lembryon. Cest pourquoi, durant cette phase  volatile , la division du zygote (segmentation) avec ses 46 chromosomes va lui permettre de se fabriquer une protection compatible tant avec le systme immunitaire de la mre quavec le sien.  

Comme nous pouvons le voir en effet au niveau de la dernire phase avant implantation, ce nest que lorsque le zygote se sera divise suffisamment et produit des cellules spcialises pour gnrer une poche protectrice, future placenta,  quil pourra-t-tre implant nouveau dans lorganisme fminin sans en tre rejet. Cette dure est bien videmment variable en fonction de la femme concerne, tout comme la division du zygote est variable.

Ce qui est remarquable notre niveau, cest de percevoir combien toute cette logique de conception est dj inscrite jusquau moindre dtail dans cette premire cellule lorsquelle est fconde, puisque cest partir de celle-ci qui mesure seulement un dixime de millimtre que pourra se reproduire chez le nouvel individu ltat adulte tout ce mme processus sil est de nature femelle. Un laps de temps important se sera pass entre ltat dovule et celui de femme adulte, mais la logique inscrite dans lovocyte 1 sera reste la mme afin de gnrer un individu capable de procrer son tour.

6 Évolution de lovule fcond

Lovule, galement appel ovocyte 1 ce stade, est prsent dans chaque follicule et grandit avec celui-ci raison dun par cycle (sauf faux jumeaux), depuis la pubert jusqu la mnopause de la femme. Aprs lovulation il est fcondable 24 heures environ par un spermatozode, dans le 1er tiers de la trompe de Fallope. Il contient 23 chromosomes de la mre dont le dterminant sexuel fminin, X.

Ds lentre en contact du spermatozode avec la zone  pellucide de lovule, lacrosome du spermatozode se rompt, librant un enzyme (ZP3) qui digre cette zone pellucide complexe recouvrant lovocyte. Le noyau du spermatozode se dtache alors du flagelle et entre seul dans lovocyte 1 qui devient ovocyte 2. De mme que lors dun contact avec un spermatozode de race non humaine, afin de prserver lovule dune double introduction de spermatozode (polyspermie), la membrane plasmique de lovocyte devient alors immdiatement infranchissable un deuxime spermatozode.

Le noyau du spermatozode contient 23 chromosomes du pre, dont le dterminant sexuel X ou Y selon le spermatozode concern (Chromosomes fminins = XX, masculin = XY). L'ovocyte fcond, appel ce moment ovocyte 2, continue dvoluer durant sa descente dans la trompe de Fallope. Seize dix-huit heures aprs lensemencement de l'ovule, les 2 noyaux cellulaires issus de lovule et du spermatozode, sont bien visibles dans la cellule avant de fusionner et devenir un.

Trente heures environ aprs la fcondation, le zygote (ovule fcond) commence une division cellulaire (segmentation, clivage), selon une priodicit de 12 16 heures, sans que la taille extrieure de la zone pellucide (zone de peau) naugmente. A lintrieur de cette zone une rserve de vitelline (matire nutritive) est contenue entre deux membranes, ce qui assure la vie et lnergie aux cellules jusquau raccordement sanguin de lutrus. Ces cellules, appeles blastomres, deviennent donc de plus en plus petites.


A ce stade, les cellules (blastomres) sont encore de forme cylindrique. Elles continuent de se diviser au mme rythme sans augmentation donc du volume total. Chacune delles conserve la totale polyvalence gnrer quelque cellule dorgane spcifique que ce soit. Ce sont donc toutes des cellules totipotentes, c'est--dire du plus haut niveau de polyvalence parmi les cellules souches (pluripotentes, multipotentes ou unipotentes).

Jusqu'au stade de morula, les cellules embryonnaires sont totipotentes (cellules souche non spcialises), c'est--dire que chaque cellule pourra donner n'importe quelle cellule spcialise (peau, os, muscle, cerveau, placenta...), ainsi que les annexes embryonnaires de l'embryon comme le placenta, ce qui n'est plus possible par la suite aux cellules pluripotentes qui deviendront spcialises dans lvolution de lembryon.

Cest ce stade, par une trop rapide volution des cellules, que peut se produire une division de la morula et donner naissance de vrais jumeaux (ou jumeaux monozygote).  Ils seront alors obligatoirement de la mme sexualit, contrairement aux jumeaux ns de deux ovules diffrents.

A l'approche du 5me jour aprs la fcondation, une autre transformation dcisive survient. La morula subit une accumulation de liquide qui forme par confluence une cavit interne appele blastocle. Lensemble est appel blastula puis blastocyste au moment de limplantation.  

Au stade d'une dizaine de cellules, celles-ci entreront en compaction. Ce terme dfinit le passage de cellules d'une morphologie sphrique une forme dite pavimenteuse grce laquelle, leurs surfaces de contact s'tendent. A ce stade de  8 16 cellules le zygote (ovule fcond), prend alors le nom de morula (en raison de sa ressemblance une mre).

La cavit interne (blastocle ou blastocele) va se dilater petit petit et distendre la couche monocellulaire ainsi que la zone pellucide qui l'entoure encore (peau qui le protge, mais qui ne lui permettrait pas de simplanter dans lendomtre de lutrus). Cette expansion du blastocyste (ensemble embryonnaire), constitu alors dune centaine de cellules, se produit vers la fin du 5me jour, jusqu' rupture de la zone pellucide (1) : c'est l'closion blastocytaire qui permettra la nidation dans lendomtre de lutrus. Cet ensemble embryonnaire est form par la couche monocellulaire de cellules trophoblastes (2) bordant la cavit interne qui sera le point de dpart du placenta et par un amas de cellules embryoblastes (3) partir desquelles de dveloppera lembryon puis le ftus.

Reprsentation de la Zone Pellucide  de lovocyte 1 et des cellules pri-ovocytaires de la granulosa lors de lovulation

La zone pellucide,  que nous avions jusqualors assimiler une quelconque pellicule protectrice, est en ralit beaucoup plus complexe, si nous la regardons en dtail. La structure globale ci-dessous, met en vidence, la partie mcanique de protection et de slection, laquelle sajoutent cependant des variations hormonales, ainsi que les diffrents enzymes mis contribution simultanment selon les tapes. Selon vos dsirs, nous vous invitons volontiers approfondir sur les sites scientifiques spcialiss, ce qui ajoute la complexit de lensemble.

Priode ovarienne de lovule

Priode post ovulatoire

Ovocyte

Follicule Antral (ou tertiaire)

Granulosa

Ovaire

1) La zone pellucide qui a commenc de se crer au stade du follicule secondaire, sentoure progressivement de cellules dite granulaires de forme relativement cubique. En continuant se dvelopper, elles vont former plusieurs couches cellulaires appeles granulosa. Dans les moments prcdant lovulation, cette granulosa peu former plusieurs dizaines de couches autour de lovocyte. Une partie dentre elles va donc se trouver entrane au cours de lovulation, tandis que la partie restante va contribuer produire les progestrones durant la dernire phase du cycle menstruel. En cas de fcondation, ces cellules associes au corps jaune de  lovaire, vont servir la production de ces progestrones jusquau moment o le placenta prendra le relais.

Spermatozode

Zone pellucide

Cellules granulaires

2) Les filaments retenant la premire couche de la granulosa, se trouvent distendus au moment de lexpulsion de lovule hors du follicule et de lovaire. Seule la premire couche de ces cellules reste solidaire de la zone pellucide, les couches suprieures formant un ensemble tissulaire appel corona radiata, plus ou moins cohrent avec la premire couche. Ces cellules granulaires scrtent de la progestrone, ce qui est un appt pour les spermatozodes, au mme titre que le liquide folliculaire.

3) Les grappes de cellules granulaires sont loin dune rgularit telle que reprsente ci-contre, et comportent souvent plusieurs couches. Elles forment donc une sorte de barrire slective, qui va permettre aux spermatozodes les plus forts  datteindre lovule, mais aussi den limiter la frquence dapproche, et  servir de premier cran limitant la polyspermie.

4) Lovule quant lui ntant pas source de progestrone, nest donc pas un appt privilgi pour les spermatozodes. Dans lavance de ces spermatozodes, cest un peu par hasard que certains dentre eux vont donc venir en contacte de la zone pellucide. Sur les millions de spermatozodes mis lors dun rapport sexuel masculin, seule une minorit dentre eux (quelques dizaines maximum) vont ainsi plus ou moins progressivement risquer datteindre lovule et permettre la fcondation. Lors du contacte du spermatozode avec la zone pellucide de lovule, lacrosome se rompt et libre des enzymes ZP3 qui digrent lpaisseur de la zone pellucide, avant de traverser lespace pri-vitellin qui forme la rserve nutritive provisoire.

Spermatozodes

Cellules granulaires

Zone pellucide

Espace

Pri-vitellin

Membrane plasmique

Granules corticaux

La zone pellucide se referme

Le noyau du spermatozode se dtache

5) Le noyau du spermatozode se dtache du flagelle et entre seul dans lovocyte, lors de la fcondation, ce qui provoque un clatement des granules corticaux (diamtre 0,3 0,5 microns). Lclatement de ces vsiculeuses granuls, situes sur toute la surface intrieure de l'ovocyte, libre leur contenu qui  fusionne avec la membrane plasmique, ce qui est appele raction corticale pour former la membrane de fcondation, empchant ainsi l'entre de nouveaux spermatozodes, et donc la polyspermie. Pour certaines races non humaines, cette barrire contre la polyspermie est de nature lectrique et non chimique. Lovule change alors immdiatement de positivit lors de la fcondation, ce qui souligne bien la nature instantane de cette fonction.


Les jours indiqus ci-dessous tiennent compte d'une fcondation immdiatement aprs ovulation, mais peuvent tre dcals de 24 heures, ce qui correspond la dure de vie de l'ovule avant fcondation.