Fécondation : inspirons-nous des ormeaux

Une étude inédite menée sur les ormeaux (abalones) apporte des promesses pour l'amélioration de la reproduction sexuelle chez les humains.

Aussi connu sous le nom d’« oreille de mer » ou, plus récemment, d’« abalone », l’ormeau est un mollusque marin qui vit accroché aux rochers. De mode de fécondation externe, cet organisme diffuse ses gamètes au moment de la fécondation, autorisant ceux-ci à se rencontrer dans le milieu marin. Un mâle libère jusqu’à 10 milliards de spermatozoïdes, tandis que des millions d’ovules peuvent être relâchés par une femelle.

Dans une étude à paraître, des biologistes de l’université de Californie (Los Angeles) se sont, pour la première fois, intéressés aux interactions entre spermatozoïdes et ovules lors de la fécondation chez l’ormeau rouge. En reconstituant l’habitat naturel du mollusque en laboratoire, les chercheurs sont parvenus à déterminer quelles conditions facilitent la rencontre déterminante entre spermatozoïde et ovule.

Le tryptophane, médiateur de la fécondation

En 2002, l’équipe de Richard Zimmer, professeur reconnu d’écologie et de biologie évolutive et auteur principal de l’étude ci-présente, avait déjà identifié un acide aminé qui, libéré par les œufs d’ormeaux femelles, avait comme effet d’attirer les spermatozoïdes. La molécule en question, le tryptophane, est connue pour jouer un rôle important dans la construction du système nerveux chez l’embryon d’ormeau mais aussi pour intervenir de manière cruciale dans la nutrition chez l’être humain.

Aujourd’hui, ces mêmes chercheurs ont découvert que le tryptophane forme en réalité un « panache » autour de l’ovule, multipliant la surface de celui-ci par cinq, ce qui augmente d’autant les chances d’un spermatozoïde donné de rencontrer l’ovule grossi.

Plus encore, seul 1% du tryptophane que possède un ovule est libéré, ce qui suggère que cette technique est non seulement efficace, mais aussi très peu coûteuse pour l’ovule.

Le rôle des courants marins dans le succès reproductif

Cependant, il a également été montré par l’équipe de Zimmer que le succès de ce procédé dépend largement de la circulation des eaux qui constituent l’habitat des abalones. Ainsi, les courants marins constituent un déterminant majeur du mouvement des gamètes dans l’eau.

C’est pour cette raison que les chercheurs, en utilisant des capteurs microscopiques et une technologie acoustique de pointe, ont cherché à mesurer les mouvements de fluides constituant l’habitat des ormeaux, et sont parvenus à reproduire ces mouvements en laboratoire. Cela leur a notamment permis de développer des modèles mathématiques les autorisant à prédire la forme des panaches de tryptophane en fonction des différents courants fluidiques.

Un pas en avant vers une reproduction humaine assistée plus efficace?

Pour Zimmer, « si l’on arrive à comprendre les bases des processus physique, chimique et biologique de la reproduction, alors passer d’une espèce à l’autre relève du fignolage ».

En effet, les fluides présents dans l’appareil reproducteur chez l’homme peuvent être considérés comme l’équivalent des courants marins dans l’environnement de l’abalone.

La découverte du rôle du tryptophane dans une fécondation réussie pourrait donc, chez l’homme, aider à évaluer la qualité d’un échantillon donné de sperme en fonction de la trajectoire de ses spermatozoïdes, voire à déterminer des techniques d’ajout de fluide en mouvement pour optimiser le succès de fécondation.

Cette étude innovante, la première à développer de tels modèles physiques, a valu au Pr. Zimmer une bourse de trois ans de la National Science Fondation américaine, lui permettant d’étendre ses recherches à l’humain – affaire à suivre…

Source : University of California, Los Angeles

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