Fécondation et développement embryonnaire

La fécondation

 

La fécondation correspond à l’ensemble des étapes qui aboutissent à la fusion d’un ovocyte mature et d’un spermatozoïde (aussi appelés gamètes masculin et féminin) en une cellule unique appelée zygote, qui formera ensuite l’embryon grâce à une succession de divisions. C’est à l’occasion de cette fusion qu’a lieu le mélange des chromosomes d’origine maternelle et paternelle.

 

Etapes préparant la rencontre des gamètes

 

La rencontre des gamètes est possible uniquement si certaines conditions de lieu et de temps sont respectées.

Au moment de l’ovulation, le complexe cumulo-ovocytaire, constitué par l’ovocyte ou ovule mature entouré de plusieurs couches de cellules, est expulsé hors de l’ovaire puis capté par la trompe. Il est ensuite rapidement transporté vers une zone de la trompe appelée ampoule tubaire, où il séjournera environ 24 heures.

En parallèle, au moment de l’éjaculation, les spermatozoïdes sont déposés au fond du vagin, au contact du col de l’utérus. La glaire cervicale, sécrétée par le col de l’utérus dans les jours qui précèdent l’ovulation, guide les spermatozoïdes et sélectionne les spermatozoïdes mobiles. On estime que seulement environ 1% des spermatozoïdes sont capables de traverser le col de l’utérus. Les spermatozoïdes qui n’ont pas pénétré la glaire sont, eux, rapidement détruits sous l’action de l’acidité vaginale. Ensuite, les spermatozoïdes remontent les voies génitales féminines depuis le col utérin jusqu’à l’ampoule tubaire, grâce à leur mobilité propre combinée à des contractions utérines. Finalement, une centaine de spermatozoïdes ont été sélectionnés lors de ce trajet et sont présents dans l’ampoule tubaire. Ils se trouvent au contact du complexe cumulo-ovocytaire.

 

 

La période de fécondabilité est la période du cycle menstruel pendant laquelle un rapport sexuel peut être fécondant et suivi d’une grossesse. Elle dépend de la date d’ovulation et de la durée de survie des gamètes. Sachant que les spermatozoïdes peuvent survivre jusqu’à 3 ou 4 jours dans les voies génitales et que l’ovocyte peut être fécondé jusqu’à environ 24 heures après son ovulation, la période de fécondabilité ne dépasse donc pas 5 jours.

 

Interaction des gamètes et formation du zygote

 

Ovocyte et spermatozoïdes se rencontrent au niveau de l’ampoule tubaire. Le spermatozoïde doit franchir le cumulus oophorus, couche de cellules folliculaires qui entoure l’ovocyte au moment de l’ovulation. Après cette traversée, le spermatozoïde se fixe à la surface de l’ovocyte. Il va alors devoir pénétrer la zone pellucide de l’ovocyte. La traversée sera permise par libération d’enzymes contenues dans une structure appelée  acrosome, qui se trouve au niveau de la tête du spermatozoïde.

La pénétration du spermatozoïde dans l’ovocyte déclenche un ensemble de processus appelé activation ovocytaire qui aboutiront à la réalisation de la première division. Environ 6 à 7h après la rencontre des gamètes, deux pronoyaux ou pronuclei mâle et femelle apparaissent dans l’ovocyte fécondé, lui conférant son nom de zygote.

 

En cas de Fécondation in vitro (FIV), l’apparition des pronoyaux est vérifiée afin de s’assurer que la fécondation s’est déroulée normalement.

 

Premier cycle de division de l’embryon

 

Ensuite, les pronoyaux disparaissent afin de préparer la première division de l’embryon. Elle se produit en moyenne 30 à 36 heures après le contact entre spermatozoïdes et complexe cumulo-ovocytaire et aboutit à la formation d’un embryon à deux blastomères (cellules).

 

Le développement embryonnaire

 

Pendant la première semaine de son développement, l’embryon se développe de manière autonome. Cette période associe une phase de divisions cellulaires à une migration depuis le lieu de la fécondation (trompe) vers le lieu d’implantation, la cavité utérine.

 

Premières divisions cellulaires

 

Après la première division, les divisions suivantes s’enchaînent ensuite environ toutes les 20 heures. Ils ont lieu sans augmentation du volume total de l’embryon toujours entouré par la zone pellucide, avec des cellules embryonnaires ou blastomères de plus en plus petits.

 

Dans l’espèce humaine, un embryon âgé de deux jours possède généralement 4 blastomères, un embryon âgé de trois jours 8 blastomères.

 

Compaction

 

Au 4^e jour de développement, l’embryon possède environ 12 à 32 blastomères. On désigne l’embryon par le terme morula à partir du moment où il devient difficile de dénombrer précisément les blastomères qui le constituent.

 

Formation du blastocyste, expansion et éclosion

 

Au 5e jour de développement, une cavité liquidienne appelée blastocèle se forme progressivement au sein de la morula compactée. L’embryon prend le nom de blastocyste, et comprend deux lignées de cellules :

– les cellules périphériques appelées trophectoderme qui seront à l’origine du futur placenta ;

– les cellules de la masse cellulaire interne situées à l’intérieur de l’embryon seront à l’origine de l’embryon lui-même.

Le blastocyste va ensuite augmenter de taille, c’est l’expansion. Cela va entrainer une fragilisation de la zone pellucide qui s’est affinée et va se rompre. Cette éclosion, qui a lieu au 6^e jour de développement de l’embryon, est indispensable puisqu’elle permettra au blastocyste, désormais passé de la trompe à la cavité utérine d’initier le processus de nidation (accroche de l’embryon à l’endomètre (muqueuse qui tapisse la cavité utérine)).

 

En FIV, l’éclosion peut être facilitée par la création artificielle d’une brèche dans la zone pellucide (mécaniquement, chimiquement ou à l’aide d’un laser) : on parle d’éclosion assistée ou hatching. Bien que controversée et n’ayant pas démontré son efficacité, cette technique est parfois proposée dans certaines situations d’échec d’implantation.

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