La connaissance des mécanismes de la fécondation progresse

Le mécanisme d’interaction du spermatozoïde avec la zone pellucide de l’ovocyte n’est pas encore totalement élucidé. Quels sont les éléments responsables de sa pénétration dans l’enveloppe glycoprotéique qui entoure l’ovocyte ? Existe-t-il un lien avec la composition et la structure de la zone pellucide qui entoure ce dernier ? L’observation de la différence du taux de fécondation in vitro (FIV) des ovocytes de truie et de jument a été mise à profit par Sylvie Mugnier⁽¹⁾ pour étudier ce lien. En effet, les taux de FIV sont élevés dans l’espèce porcine et bas dans l’espèce équine. Entre 80 et 90 % des ovocytes de truies sont pénétrés par un ou plusieurs spermatozoïdes, mais le fort taux de polyspermie⁽²⁾ empêche le développement embryonnaire. A l’inverse, moins de 30 % des ovocytes de juments sont pénétrés par les spermatozoïdes, lesquels restent bloqués au niveau de la zone pellucide (^{voir figure 1}).

La scientifique a comparé les glycoprotéines qui composent les zones pellucides porcine et équine via leur séquençage. La structure de ces zones a été étudiée grâce à la microscopie électronique à balayage. Sylvie Mugnier a présenté les résultats de ses travaux lors des Journées de la recherche porcine, organisées à Paris en février dernier⁽³⁾.

Chez les truies, la zone pellucide des ovocytes immatures présente un réseau lâche

La zone pellucide des ovocytes porcins contient trois glycoprotéines. Une composition similaire est retrouvée chez les bovins, les chats et les chiens. Celle des ovocytes équins en contient quatre. La même composition est notée chez l’homme, les rongeurs et les primates (^{voir figure 2}). Le taux d’identité entre les glycoprotéines orthologues⁽⁴⁾ de la zone pellucide des espèces équine et porcine varie de 60 à 72 %. A cette différence de composition s’ajoute une disparité de structure. Chez le porc, la zone pellucide des ovocytes immatures et issus de maturation in vitro présente un réseau lâche avec de grands pores (^{voir photos 1} et ²). Chez le cheval, la zone pellucide des ovocytes immatures et issus de maturation in vitro ou in vivo présente un réseau compact avec de petits pores (^{voir photos 3} et ⁴). Ces résultats suggèrent un lien entre les taux de pénétration des spermatozoïdes à travers la zone pellucide et sa composition. Sa structure pourrait jouer un rôle important dans le mécanisme d’interaction du spermatozoïde avec l’ovocyte.

Ces recherches mettent également en évidence l’origine probable des problèmes de polyspermie observés lors de FIV réalisées avec des ovocytes de truies. En effet, la structure de la zone pellucide est différente selon que les ovocytes sont issus de maturation in vivo, immatures ou issus de maturation in vitro. La zone pellucide subirait donc des modifications pendant sa maturation. In vitro, les modifications ne sont pas identiques à celles observées in vivo.

• (1) Ingénieur agronome en thèse à l’Inra-UMR85 de physiologie de la reproduction et des comportements de Nouzilly.

• (2) Fertilisation d’un ovule par plus d’un spermatozoïde.

• (3) S. Mugnier et coll. : « La composition et la structure de la zone pellucide influencent-elles la pénétration des spermatozoïdes dans l’ovocyte ? », Journées de la recherche porcine, 3 et 4/2/2009.

• (4) L’orthologie désigne un degré de similarité entre deux gènes existant chez deux espèces différentes.