Introduction
La spermatogenèse, dernière étape de la différenciation des cellules germinales, est un processus complexe qui permet aux cellules d'acquérir leurs spécificités pour devenir des spermatozoïdes. Ces transformations cellulaires successives, qui durent environ 24 jours, aboutissent à la libération du spermatozoïde dans la lumière du tube séminifère. Parmi les nombreux éléments cellulaires impliqués dans ce processus, le centriole distal du spermatozoïde joue un rôle essentiel dans la formation du flagelle et la motilité du spermatozoïde. Cet article se propose d'explorer en détail le rôle de ce centriole et son importance dans la fertilité masculine.
Spermatogenèse: un processus de différenciation complexe
La spermatogenèse est un processus complexe qui se déroule dans les testicules et qui permet la production de spermatozoïdes matures à partir de cellules germinales primordiales. Ce processus comprend plusieurs étapes, notamment la multiplication des spermatogonies, la méiose des spermatocytes et la spermiogenèse.
La spermiogenèse, ou élaboration des spermatozoïdes, s’effectue dans le testicule. Le spermatocyte II possède un noyau volumineux qui se colore peu et qui renferme un ou plusieurs nucléoles ; la chromatine est pulvérisée, ce qui explique l’aspect uniforme du noyau du spermatozoïde, résultant d’un A. D. N. à l’état de repos. Dans le cytoplasme se trouvent des mitochondries, des vacuoles et un idiosome constitué par la réunion des dictyosomes de l’appareil de Golgi encerclant deux centrioles ; les dictyosomes sécrètent d’abondantes vésicules, dont le nombre augmente dans la spermatide jeune, où elles forment les granules proacrosomiques ; leur fusion constitue l’acrosome, qui se place contre le noyau.
Formation de l'acrosome
Au début de la spermiogenèse, des vésicules pro-acrosomiques se détachent de l'appareil de Golgi. Ces vésicules fusionnent pour former une vésicule unique, le capuchon acrosomique, qui s'étale au contact du noyau. Le contenu vésiculaire forme un granule dense qui grossit progressivement et remplit toute la cavité du capuchon. L'acrosome est une structure essentielle pour la fécondation, car il contient des enzymes qui permettent au spermatozoïde de traverser la zone pellucide de l'ovule.
Rôle des centrioles dans la formation du flagelle
L’un des centrioles, dès le stade spermatide, donne naissance au complexe axonémal, ébauche de la structure filamentaire qui constituera l’axe du flagelle du spermatozoïde. Lorsque les centrioles migrent pour se placer près du noyau au pôle opposé à l'acrosome, ce centriole devient le plus périphérique (centriole distal). L'autre centriole se place au contact de la membrane nucléaire (centriole proximal). Le cytoplasme glisse autour de ces différentes structures pour occuper le pôle opposé à l’acrosome de telle sorte que le noyau et l'acrosome deviennent totalement excentrés. La membrane plasmique est appliquée contre l'acrosome mais en arrière de ce dernier elle reste séparée du noyau par un espace étroit occupé par la cape post-acrosomique. Au-delà, le cytoplasme s'élargit et entoure la pièce intermédiaire. Le flagelle se constitue par allongement progressif du complexe axonémal et des fibres denses entourés par un mince film cytoplasmique et la membrane plasmique.
Lire aussi: Le temps nécessaire à la fécondation
Dans la spermatide âgée, l’acrosome coiffe le noyau ; le centriole distal émet un flagelle qui sort de la spermatide. Le cytoplasme glisse, laisse une mince pellicule autour du noyau et entoure le flagelle. Le centriole distal participe à la formation de l’anneau terminal disposé autour du flagelle. Les mitochondries se concentrent entre le centriole distal et l’anneau terminal. Ce type de gamète mâle existe non seulement chez les Mammifères, mais dans beaucoup d’autres groupes d’animaux.
Le centriole distal joue un rôle crucial dans la formation du flagelle, car il sert de point d'ancrage pour les microtubules qui constituent l'axonème. L'axonème est la structure centrale du flagelle, responsable de sa motilité. Le centriole distal participe également à la formation de l'anneau terminal, qui délimite la pièce intermédiaire du spermatozoïde.
Importance de la motilité du spermatozoïde
Les spermatozoïdes jouissent d’une motilité qui atteint son maximum lors de leur évacuation, grâce aux sécrétions des vésicules séminales et de la prostate. L’acquisition de la motilité s’accompagne de celle du pouvoir fécondant ; la maturation des gamètes s’effectue dans les voies génitales. Le mouvement de la queue se propage de l’avant vers l’arrière et propulse le spermatozoïde vers l’avant. Les filaments constituant le flagelle assurent la propagation des contractions tout le long de la queue.
Pendant le parcours épididymaire, le spermatozoïde acquiert sa mobilité dite fléchante (mouvements du spermatozoïde).
La motilité du spermatozoïde est essentielle pour la fécondation, car elle lui permet de se déplacer dans les voies génitales féminines et d'atteindre l'ovule. Un spermatozoïde immobile ou peu mobile ne pourra pas féconder l'ovule, ce qui peut entraîner une infertilité masculine.
Lire aussi: Acteurs de la Reproduction
Facteurs affectant l'activité des spermatozoïdes
Divers facteurs agissent sur l’activité des spermatozoïdes ; les travaux récents n’admettent plus une action importante du pH. Les spermatozoïdes montrent une activité normale entre les pH 5 et 10, le pH optimal étant de 7,5. Les ions Cl− sont toxiques ; les ions Mg++ stimulent le motilité, et les ions Ca++ la diminuent.
En dehors de l’organisme, la survie des spermatozoïdes ne dépasse généralement pas quelques heures (quelques secondes pour des Poissons Téléostéens). Cette courte survie nécessite une technique spéciale pour la conservation des spermatozoïdes destinés à l’insémination artificielle.
Structure du spermatozoïde testiculaire
Nous allons décrire la structure de ce spermatozoïde testiculaire qui ne deviendra mobile (mouvements des spermatozoïdes) et fécondant que lors d'une maturation épididymaire et de la capacitation dans les voies génitales femelles pour former avec un ovule (n), un oeuf ou zygote (2n).
- s'associent à l'ADN, ont remplacées les histones (respectivement, 85% et 15% chez l'homme) pour produire une structure condensée, insoluble et très organisée : leur rôle est de protéger et de donner un hydrodynamisme au spermatozoïde. L'appareil de Golgi a formé l'acrosome qui coiffe le noyau.
- Elle contient le centriole proximal dont le rôle est essentiel dans le rapprochement des pronuclei mâle et femelle (formation du spermaster) et dans la fabrication du premier fuseau mitotique du zygote (oeuf fécondé). Le centriole proximal servira à fournir tous les organites tubulaires du futur zygote.
- Pendant le parcours épididymaire, le spermatozoïde acquiert sa mobilité dite fléchante (mouvements du spermatozoïde). la relocalisation de certaines protéines acrosomales dans certains endroits bien précis de l'acrosome (acrosine, contrairement de l'équatorine chez le cobaye dont les rôles sont inconnus).
Durée de vie des spermatozoïdes
Dans les voies génitales femelles, les spermatozoïdes humains vivraient de 2 à 3 jours ; chez les animaux domestiques, les durées de vie seraient : Truie, 22 à 30 h ; Vache, 28 h ; Lapine, 30 h ; Brebis, 30 à 36 h ; Chienne, 2 j. ; Jument, 5 à 6 j. Chez les Oiseaux, la durée de vie atteint de 2 à 3 semaines, un mois chez la Cane.
Dimensions des spermatozoïdes
Les dimensions des spermatozoïdes de Mammifères oscillent entre 40 et 250 μ ; le spermatozoïde de Baleine mesure 40 μ, alors que celui de Hamster en a 250. Des techniques appropriées ont permis de connaître la teneur des spermatozoïdes en acide désoxyribonucléique (A. D. N.).
Lire aussi: Spermatozoïde et ovule
Les causes de l'infertilité masculine
Plusieurs facteurs peuvent affecter la spermatogenèse et entraîner une infertilité masculine. Parmi ces facteurs, on peut citer :
- Les infections: une infection peut être virale, bactérienne ou liée à un traumatisme.
- Les déséquilibres hormonaux: hormonales inadaptées et doivent donc être traitées.
tags: #centriole #distal #spermatozoïde #rôle