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Reproduction

Les spermatozoïdes se déplacent comme des loutres

Une nouvelle étude révèle que les spermatozoïdes, équipés d’une queue ondulée leur permettant de se déplacer, ont une attitude qui se rapproche plus de la loutre que de l’anguille.

Les spermatozoïdes se déplacent comme des loutres abadonian/iStock

  • Publié le 06.08.2020 à 12h00
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L'ESSENTIEL
  • Le flagelle d’un spermatozoïde est en fait bancal, ne bougeant que d’un côté et, pour garder le droit chemin et ne pas tourner en rond dans la course à la vie, les spermatozoïdes ont adapté un contre-mouvement.
  • C'est la première fois que les spermatozoïdes sont observés en 3D.

Il est temps de reprendre ses cours de biologie. Alors que l’on pensait que les spermatozoïdes se déplacent de manière semblable aux anguilles, une nouvelle étude révèle qu’ils ont un comportement qui se rapproche plus de celui de la loutre. Les chercheurs de l’université de Bristol (Royaume-Uni), en partenariat avec leurs homologues de l’universidad Nacional Autonoma de Mexico (Mexique), ont utilisé un équipement de microscopie 3D et de mathématiques à la pointe de la technologie pour étudier de plus près le comportement des spermatozoïdes. Ils ont publié leurs résultats le 31 juillet dans la revue Science Advances.

Le flagelle est bancal

Notre représentation des spermatozoïdes date d’il y a plus de 300 ans et d’une observation du scientifique Antonie van Leeuwenhoek qui a été l’un des premiers à utiliser un microscope pour les étudier. Il les a décrits comme ayant une “queue qui, en nageant, se cogne avec un mouvement semblable à un serpent, comme des anguilles dans l’eau.” Les chercheurs qui ont réalisé l’étude ont utilisé les nouvelles technologies à leur disposition pour confronter cette représentation à la réalité. À l’aide d’une une caméra à grande vitesse cadencée à 55 000 images par seconde qu’ils ont placé sur un microscope avec un appareil capable de déplacer rapidement un échantillon de sperme de haut en bas, ils sont parvenus à créer une carte 3D du mouvement de la queue des spermatozoïdes.

Les résultats de ces observations ont révélé que le flagelle d’un spermatozoïde est en fait bancal, ne bougeant que d’un côté. Pour garder le droit chemin et ne pas tourner en rond dans la course à la vie, les spermatozoïdes ont adapté un contre-mouvement. Ils peuvent corriger leurs queues inégales en roulant, alors qu'ils nagent un peu comme des “loutres ludiques tirant des bouchons dans l’eau”, a estimé le docteur Hermes Gadelha, chef du laboratoire Polymaths au département de mathématiques de l'ingénierie de Bristol et expert en mathématiques de la fertilité.

Une révolution

Ce qui a créé l’illusion chez Leeuwenhoek et les autres c’est la rapidité du mouvement. “La rotation rapide et hautement synchronisée des spermatozoïdes provoque une illusion vue d'en haut. Avec des microscopes 2D, la queue semble avoir un mouvement symétrique d'un côté à l’autre”, a avancé Hermes Gadelha. L’observation par la microscopie 3D, une première, pour la nage du spermatozoïde a été cruciale pour la découverte.

En surmontant l'illusion d'optique qui a inspiré la comparaison des spermatozoïdes avec l'anguille, l'amélioration des évaluations de la qualité du spermatozoïde pourrait fournir un nouvel espoir de traitements efficaces pour les hommes. C’est un domaine de recherche d'une importance significative étant donné que plus de la moitié de l'infertilité est causée par des facteurs masculins. “Cette découverte va révolutionner notre compréhension de la mobilité des spermatozoïdes et de son influence sur la fécondation naturelle, a insisté le docteur Alberto Darszon, de l'Universidad Nacional Autonoma de Mexico, qui a participé à l’étude. On en sait peu sur l'environnement complexe à l’intérieur, l'appareil reproducteur féminin et comment la nage des spermatozoïdes affecte la fécondation. Ces nouveaux outils nous ouvrent les yeux sur les capacités étonnantes du sperme.”

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