Fiche de révision : Fécondation humaine

📋 Plan du Cours

1. Définition et fécondabilité
2. Trajet et sélection des spermatozoïdes
3. Capacitation des spermatozoïdes
4. Transport de l’ovocyte
5. Reconnaissance et pénétration ovocytaires
6. Activation et reprise méiotique
7. Pronoyaux et développement initial
8. Conséquences et anomalies

📖 1. Définition et fécondabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Fécondation : Rencontre et fusion de deux gamètes haploïdes, le spermatozoïde et l’ovocyte, aboutissant à une cellule diploïde appelée zygote.
• Fenêtre de fécondabilité : Période du cycle menstruel pendant laquelle un rapport peut être fécondant et suivi d’une grossesse.

📝 Points essentiels

• Les étapes clés de la fécondation sont:

  • la capacitation du spermatozoïde
  • la reconnaissance et la fusion des gamètes
  • la réaction corticale
  • l’amphimixie
  • l’activation du métabolisme de l’œuf

• Pour un cycle de 28 jours, l’ovulation survient entre le 12e et le 14e jour, l’ovocyte survit 24 heures après l’ovulation, les spermatozoïdes survivent 3 à 4 jours après leur pénétration dans la glaire cervicale et la fenêtre de fécondabilité ne dépasse pas 5 jours.

💡 Astuce mémo

Ovocyte 24 h, spermatozoïde 3 à 4 jours : leurs survies déterminent la fenêtre.

📖 2. Trajet et sélection des spermatozoïdes

★ À maîtriser

• 🔄 Le trajet des spermatozoïdes comprend: le dépôt vaginal et la liquéfaction de l’éjaculat, la traversée du col et la sélection par la glaire cervicale, le stockage dans les cryptes glandulaires, la traversée de l’utérus, la migration dans les trompes jusqu’à l’ampoule

• Quelques dizaines de spermatozoïdes seulement atteignent le lieu de la fécondation dans l’ampoule tubaire.

Compléments

• Dans les trompes utérines, les spermatozoïdes s’orientent à contre-courant sous l’influence du flux liquidien et les contractions du myomètre sélectionnent les plus résistants.

💡 Astuce mémo

Vagin → col → utérus → trompe → ampoule.

📖 3. Capacitation des spermatozoïdes

🔑 Notions clés & Définitions

• Capacitation : Ensemble des modifications structurales et fonctionnelles post-éjaculatoires qui confèrent au spermatozoïde sa fécondance, son hyperactivité et sa capacité à subir la réaction acrosomique.

★ À maîtriser

• La capacitation nécessite l’élimination du plasma séminal, est favorisée par les œstrogènes, dure environ 5 heures et implique des facteurs capacitants ainsi que l’élimination de facteurs décapitants inhibiteurs.

• Pendant la capacitation, la perte d’asymétrie membranaire, l’efflux de cholestérol et l’entrée de calcium et de bicarbonate augmentent la fluidité membranaire, le pH intracellulaire et l’hyperactivation du spermatozoïde.

Compléments

• L’hyperactivation du spermatozoïde résulte de phosphorylations dépendant des voies de l’adénylate cyclase-protéine kinase A et de la calmoduline, avec augmentation de la fréquence et de l’amplitude des battements flagellaires.

💡 Astuce mémo

Efflux de cholestérol → fluidité membranaire → hyperactivation et pouvoir fécondant.

📖 4. Transport de l’ovocyte

📝 Points essentiels

• 🔄 La collecte et le transport de l’ovocyte comprennent: la contraction des cellules myofibroblastiques de la thèque externe, la collecte par les franges du pavillon, la traversée du pavillon, le transport vers l’ampoule par péristaltisme et battements ciliaires

💡 Astuce mémo

Contraction thécale → pavillon → péristaltisme et cils → ampoule.

📖 5. Reconnaissance et pénétration ovocytaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Zone pellucide : Matrice extracellulaire glycoprotéique sulfatée, synthétisée par l’ovocyte et la corona radiata, composée de ZP1, ZP2, ZP3 et ZP4.

★ À maîtriser

• 🔄 Les barrières franchies sont:
  1. le cumulus oophorus et la corona radiata
  2. la zone pellucide
  3. la membrane plasmique de l’ovocyte

• La liaison primaire réversible du spermatozoïde à ZP3 et ZP4 chez l’homme entraîne une entrée de calcium, la fusion des membranes plasmique et acrosomique externe, puis la liaison secondaire irréversible à ZP2.

• Lors de la réaction acrosomique, l’exocytose libère notamment la proacrosine et la hyaluronidase et expose la membrane interne de l’acrosome.

📌 La fusion gamétique implique les interactions ADAM-Intégrines-CD9 et Izumo-Juno, avec Izumo porté par le spermatozoïde et Juno porté par l’ovocyte.

Compléments

• La PH20, protéine à activité hyaluronidase présente à la surface du spermatozoïde, sépare les cellules folliculaires du cumulus oophorus riche en acide hyaluronique.

• Les enzymes acrosomiques impliquées sont:

  • l’acrosine
  • la hyaluronidase
  • la bêta-N-acétylglucosaminidase

💡 Astuce mémo

Cumulus → zone pellucide → réaction acrosomique → fusion.

📖 6. Activation et reprise méiotique

📝 Points essentiels

• La phospholipase C zêta apportée par le spermatozoïde hydrolyse le PIP2 en DAG et IP3, puis l’IP3 provoque la libération du calcium intracellulaire et l’activation de l’ovocyte.

• La réaction corticale correspond à l’exocytose d’enzymes lysosomiales dans l’espace périvitellin, entraînant la modification de ZP3 et ZP4, le clivage de ZP2 et la dégradation de ZP1, ce qui bloque la polyspermie.

• L’augmentation du calcium inhibe le CSF, entraîne la dégradation du MPF et permet la reprise de la méiose II avec expulsion du deuxième globule polaire.

💡 Astuce mémo

Entrée du spermatozoïde → PLCζ/IP3 → Ca2+ → réaction corticale et méiose.

📖 7. Pronoyaux et développement initial

🔑 Notions clés & Définitions

• Amphimixie : Mise en commun du matériel génétique paternel et maternel, qui rétablit le nombre diploïde de chromosomes.

📝 Points essentiels

• Après la fusion, les membranes nucléaires se reforment autour des génomes paternel et maternel, l’ADN est répliqué dans chaque pronoyau et les deux pronoyaux se rapprochent.

• Lors de la première division embryonnaire, les membranes pronucléaires disparaissent, le fuseau se forme à partir du centriole proximal dupliqué, les chromosomes paternels et maternels s’alignent sur une plaque équatoriale et le clivage s’achève 22 à 26 heures après la fécondation.

💡 Astuce mémo

Pronoyaux → réplication → amphimixie → première division.

📖 8. Conséquences et anomalies

★ À maîtriser

• La fécondation rétablit la diploïdie, brasse les caractères héréditaires, détermine le sexe génétique, déclenche le développement embryonnaire et forme un nouveau génome modulé par des phénomènes épigénétiques.

• Les mitochondries du zygote proviennent uniquement de la mère et possèdent un ADN circulaire contenant 37 gènes, dont 13 codent des sous-unités de la chaîne respiratoire.

• La triploïdie peut résulter de:

  • la non-expulsion du deuxième globule polaire
  • la pénétration de deux spermatozoïdes
  • la pénétration d’un spermatozoïde diploïde

Compléments

📌 L’empreinte génomique correspond à l’expression mono-allélique d’un seul allèle pour certains gènes, contrairement à l’expression bi-allélique équivalente des gènes non soumis à empreinte.

💡 Astuce mémo

Diploïdie normale versus excès génomique : triploïdie à 69, tétraploïdie à 92.

📊 Tableaux de synthèse

Étapes de la fécondation