Les spermatozoïdes nagent comme des loutres et non comme des anguilles


Représentation d’un spermatozoïde nageant, en 3D.

Les spermatozoïdes humains sont de drôles de zèbres. Pendant près de trois siècles, ils ont dupé les plus avisés des experts : leur nage, en effet, est bien plus tortueuse qu’on ne le croyait. C’est ce que révèle une étude publiée dans la revue Science Advances le 31 juillet, par des physiciens et des mathématiciens des universités de Bristol (Royaume-Uni) et de Mexico.

« Quand ils nagent, leur queue ondule comme un serpent ; ils sont comme des anguilles dans l’eau », observait le savant néerlandais Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), en décrivant les « animalcules » qui pullulent dans le sperme humain. Las ! Ce n’était qu’une illusion d’optique. Il faut dire que les biologistes ont toujours scruté d’une façon surplombante ces missiles à tête chercheuse – ciblant l’ovule – sous les objectifs de leurs microscopes. Or cette vision en 2D était biaisée.

Zèbres, serpents, anguilles ? Il était vain de convoquer cette ménagerie. Tant qu’à choisir un animal dont la nage évoque celle des spermatozoïdes, c’est la loutre qui l’emporte ! Cet animal folâtre aime à virevolter tout en nageant avec célérité… comme le spermatozoïde.

Un mouvement complexe pour avancer

Les auteurs ont décortiqué et reconstitué en trois dimensions la course de 30 spermatozoïdes humains. Pour cela, ils ont combiné trois outils d’analyse : un microscope qui permet de suivre en 3D leur mouvement ; une caméra capable d’enregistrer 55 000 images par seconde ; et une modélisation mathématique. Celle-ci a permis de soustraire les différentes composantes du mouvement (rotation ou progression vers l’avant) pour distinguer chacune d’elles.

Résultats : le flagelle du gamète mâle, au lieu d’osciller symétriquement, ondule toujours du même côté. Dans ce mouvement asymétrique, il s’enroule sur lui-même à mesure qu’il avance. Comme un tire-bouchon qui s’enfonce dans le liège, si vous préférez. De plus, « la tête du spermatozoïde vire sur elle-même en même temps que le flagelle tourne dans le sens du mouvement, explique Hermes Gadêlha, premier auteur de l’étude. Le spermatozoïde apparaît ainsi animé d’un mouvement de précession », un terme commun en astronomie, qui décrit le mouvement de toupie que fait l’axe de rotation de la Terre au fil du temps. Ce mouvement complexe permet au gamète mâle de ne pas tourner en rond ! Dans le tractus génital féminin, il file même à la vitesse impressionnante de 2 à 6 millimètres par minute, selon les estimations.

Au vrai, « l’asymétrie du mouvement des spermatozoïdes était connue depuis les années 1970. Mais à l’époque, les chercheurs ne produisaient que 200 images par seconde, bien loin de la précision de ce nouveau travail », raconte Louis Bujan, professeur de médecine de la reproduction au CHU de Toulouse, qui salue cette étude « magnifique ». Par ailleurs, les chercheurs postulent (sans le démontrer) que l’asymétrie du mouvement du flagelle résulte de l’asymétrie de sa structure moléculaire, en coupe transversale, qui est très précisément connue.

Il vous reste 35.36% de cet article à lire. La suite est réservée aux abonnés.



Source link

Leave a Reply

%d bloggers like this: