Dès la puberté, les garçons et les filles deviennent capables de procréer par le biais de la reproduction sexuée. Cet article explore les étapes initiales de la procréation, qui mènent à la formation de la cellule œuf, puis la période de la grossesse pendant laquelle le futur individu se développe.
Formation de la cellule œuf : Les premières étapes de la procréation
Au moment de l’ovulation, un ovule est émis dans une des trompes utérines de la femme. La fécondation est la fusion de l’ovule et d’un spermatozoïde. L’ovule est émis dans la trompe utérine. Les spermatozoïdes, cellules mobiles, remontent dans le col de l’utérus, passent par l’utérus et arrivent dans la trompe utérine. Ils sont plusieurs à atteindre l’ovule, quelques heures après le rapport sexuel. Il est important de noter qu’une partie des spermatozoïdes n’atteint pas l’ovule. En effet, certains remontent le long de la mauvaise trompe utérine (celle qui ne contient pas l’ovule).
La durée de vie des spermatozoïdes est d’environ 5 jours dans les voies sexuelles féminines. En revanche, celle de l’ovule n’est que de 24 heures. Dans les trompes utérines, un seul spermatozoïde parviendra à fusionner avec l’ovule. Ainsi, lors de la fécondation, un spermatozoïde pénètre dans l’ovule. Les noyaux de l’ovule et du spermatozoïde fusionnent, et forment un nouveau noyau : le noyau de la cellule œuf.
Une cellule œuf est donc une cellule issue de la fécondation. Après la fécondation, la cellule œuf obtenue va se multiplier, pour créer toutes les cellules qui constituent un individu.
Développement embryonnaire et fœtal : De l'embryon au nouveau-né
L’embryon est le nom donné au futur individu au début de son développement, pendant les deux premiers mois de la grossesse. Au début du développement, l’embryon va migrer jusque dans l’utérus, dans lequel il va rester tout le long de la grossesse : c’est la nidation. La nidation est l'ancrage du jeune embryon dans l’utérus, une semaine environ après la fécondation. Pendant la période embryonnaire, les membres et les organes commencent à se former.
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Le fœtus est le futur individu du 3e mois de grossesse jusqu’à la naissance. Pendant la période fœtale, le fœtus termine son développement. La mère peut le sentir bouger vers le 5e mois de grossesse, et il devient viable à la fin du 6e mois. Enfin, la naissance a lieu à la fin du 9e mois de grossesse.
Tout au long de ce processus, le corps de la femme se transforme, afin de permettre le développement et la naissance du futur bébé. Pendant la grossesse, les règles sont interrompues, elles reprennent après l’accouchement. Dans l’utérus, l’embryon, qui devient le fœtus, se développe dans l’amnios. L’amnios est une poche remplie de liquide, le liquide amniotique. En début de grossesse, le placenta se met en place. C’est autour du neuvième mois de grossesse, qu’a lieu l’accouchement, déclenché par les contractions de l’utérus.
Dès lors que les individus atteignent la puberté, un rapport sexuel peut mener à la formation d’un nouvel individu. Après fécondation, le fœtus se développe dans l’utérus maternel, pendant 9 mois de grossesse.
Importance de la compréhension de la fécondation et de la grossesse
Les connaissances acquises sur la fécondation et la grossesse permettent d’éviter les grossesses non désirées, mais également d’aider les individus à procréer en cas de difficultés.
Culture d'embryons in vitro
La culture des embryons se fait dans des petites gouttes (20 µl) de milieu de culture déposées au fond d’une boîte de Pétri et recouvertes d’huile pour éviter l’évaporation, limiter les échanges gazeux et protéger des contaminations. Les boîtes sont gardées dans un incubateur dont la température est fixée à 37°C et dont l’air est enrichi en CO2 (5%). Pour éviter de les perturber, l’observation des embryons au microscope est limitée au strict minimum.
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Au bout de 48 heures d’incubation, l’aspect de l’œuf fécondé est déjà tout différent. C’est déjà un embryon que l’on peut transférer dans l’utérus maternel. A la fin de la fécondation, l’œuf se divise en 2 cellules, puis 4, puis 8, et ainsi de suite. Il y aura environ 200 cellules au bout d’une semaine. Tous ces stades, depuis le 1er jour (2 cellules) jusqu’au 2ème mois, portent le nom d’embryon.
De manière très imparfaite, au bout de 2 jours de culture, au vu de leur aspect morphologique, on peut repérer les embryons issus d’ovocytes immatures. La notation est de 1 pour un embryon typique et de 2 pour un non typique. Au cours des divisions cellulaires, des fragments (petits morceaux de cellules) peuvent se constituer.
Coculture et stade de blastocyste
La coculture permet de cultiver les embryons jusqu’à 5/6 jours jusqu’au stade de blastocyste. L’avantage est que seuls les meilleurs parviennent à ce stade et qu’ils sont mieux synchronisés avec le processus physiologique. Leur taux de succès est plus élevé. Certains centres le pratiquent plus souvent que d’autres.
Avec les incubateurs traditionnels, le suivi des embryons se réalise au travers d’un microscope optique, c’est pourquoi il est nécessaire de sortir les embryons de l’incubateur. Au terme du cinquième jour environ, l’embryon se libère de la zone pellucide (coque protectrice) qui l’enveloppe. L’embryon fait éclater cette enveloppe par une suite de contractions d’expansion (expansion contractions). Il est aidé par des enzymes qui dégradent la zone pellucide au pôle anti-embryonnaire (le pôle qui se trouve à l’opposé de l’embryon). Ces contractions d’expansion rythmiques permettent à l’embryon de s’extraire de l’enveloppe rigide.
Grossesses multiples et FIV
Près de 20 % des grossesses consécutives à une FIV conduisent à la naissance de jumeaux, alors que ce taux n’est que d’environ 1 % pour les grossesses spontanées.
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Incubation des œufs (exemple de la poule)
Bien que cet article se concentre principalement sur le développement embryonnaire humain, il est intéressant de noter que des principes similaires s'appliquent à d'autres espèces, comme les poules.
Il est indispensable de placer sa couveuse dans une pièce à température ambiante, entre 18 et 20°C. Afin d’y placer les œufs dans les meilleures conditions possibles, il vaut mieux démarrer votre couveuse 12h avant le début de l’incubation. La température de la couveuse pour des œufs de poule est d’environ 37.5°C. C’est cette température qui va permettre le développement de l’embryon.
Pour comprendre plus en détails, le jaune de l’œuf correspond à la nourriture de l’embryon, c’est-à-dire à l’apport en protéines nécessaire à son développement. Quant au blanc, il correspond à sa source d’eau. La température déclenche la multiplication cellulaire et détermine la durée d’incubation. Elle doit être adaptée à l’espèce d’œuf dans la couveuse. L’embryon se développe au centre de l’œuf au niveau du jaune. Le jaune de l’œuf est maintenu dans un seul sens par les chalazes. Etant donné la position de l’œuf dans la couveuse et le poids du jaune, ce dernier se déplace et vient se poser contre la paroi de l’œuf. Si vous possédez une couveuse automatique, une fois programmée, elle se chargera de faire le retournement pour vous.
Le rôle de la poche d'air
La poche d’air est essentielle à la fin de l’incubation. La poche d’air fait environ 1/10ème de l’œuf au début de l’incubation et doit en faire 1/3 à la fin. Cette dernière est indispensable au moment de l’éclosion du poussin. En effet, le poussin naît dans l’œuf, perce la poche d’air, gonfle ses poumons et ensuite, il sort de sa coquille. Il faut donc que la poche d’air soit assez grande pour permettre au poussin de gonfler correctement ses poumons.
La poche d’air se développe grâce à la coquille poreuse de l’œuf. En effet, lui permettre de grossir, revient à faire sécher l’œuf par évaporation de l’eau contenue dans la coquille. Plus il fait sec, plus l’évaporation sera importante et plus la poche d’air va s’agrandir. Plus il fait humide et moins la poche d’air s’agrandira.
Vérification de la poche d'air
On peut vérifier la poche d'air grâce au mire-œuf. Il vous suffit de marquer la taille de la poche d’air au début de l’incubation et la taille qu’elle doit faire à la fin de l’incubation (1/3 de l’œuf). On peut aussi vérifier la poche d'air grâce à la courbe de poids. L’agrandissement de la poche d’air correspond à une évaporation d’eau, donc à une perte de poids de l’œuf. Il vous suffit de peser vos œufs au début de l’incubation, ensuite de calculer le poids qu’ils doivent faire à la fin de l’incubation (retirer 20% du poids de départ). Vous reportez ces chiffres sur une courbe et tous les 5 jours vous pesez à nouveau vos œufs et copiez ces chiffres sur la courbe.
Ces paramètres sont indispensables à une bonne incubation.
Développement embryonnaire : Rôle de la mère
Lors d'un rapport sexuel, les spermatozoïdes déposés dans le vagin atteignent les trompes où un ovule a pu être libéré. La cellule oeuf se multiplie et devient un embryon. Il s'implante dans la paroi de l'utérus, empêchant les règles : c'est la nidation. Le dioxygène et les nutriments apportés par la mère sont indispensables au développement de l'embryon. Au bout de neuf mois de grossesse, ou gestation, les organes du foetus sont formés : celui-ci peut naitre. Lors de l'accouchement, des contractions utérines permettent de pousser le foetus puis le placenta vers l'extérieur. Le cordon ombilical est coupé.
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