Fécondation humaine
La fécondation humaine est l'union d'un ovule et d'un spermatozoïde, se produisant principalement dans l'ampoule de la trompe de Fallope[1]. Le résultat de cette union conduit à la production d’un œuf fécondé appelé zygote, initiant le développement embryonnaire. Les scientifiques ont découvert la dynamique de la fécondation humaine au 19e siècle[2].
Le processus de fécondation implique la fusion d’un spermatozoïde avec un ovule. La séquence la plus courante commence par l'éjaculation lors du rapport sexuel, suivie par l'ovulation et se termine par la fécondation. Diverses exceptions à cette séquence sont possibles, notamment l'insémination artificielle, la fécondation in vitro, l'éjaculation externe sans copulation ou la copulation peu après l'ovulation[3],[4].
Déroulement
[modifier | modifier le code]Le spermatozoïde doit d'abord atteindre la zone pellucide entourant l'ovocyte en traversant la masse du cumulus. Le mouvement hyperactivé (acquis après la capacitation) du spermatozoïde suffit.
Le spermatozoïde et l'ovocyte se reconnaissent comme compatibles, de la même espèce. Cette reconnaissance est effectuée grâce à des protéines membranaires ZP3 de nature glycoprotéique et constituant la zona. Les expériences ont tout de même montré qu'une fécondation entre deux espèces différentes n'était pas possible, du fait de la spécificité de la glycoprotéine ZP3 (spécifique pour une espèce donnée, la partie protéique étant très conservée au cours de l'évolution) intervenant dans le processus de fécondation, une séquence particulière de résidus sucrés appelée Sialyl-LewisX situé à l'extrémité des chaines oligosaccharidiques des glycoprotéines ZP[5]. Ce mécanisme de reconnaissance spécifique est surtout utile pour les animaux à fécondation externe, comme certains poissons ou batraciens : la femelle pond ses œufs dans le milieu, et le mâle vient y déposer son sperme[6]. La liaison entre le spermatozoïde et la et ZP3 ce fait via la protéine de surface du spermatozoïde SED1[5].
Il se produit alors une réaction acrosomique, qui va « dissoudre » la zone pellucide via la libération d'enzymes cataboliques et permettre le passage du gamète mâle (bien que le mouvement hyperactivé du flagelle du spermatozoïde soit plus important que la réaction acrosomique lors de la traversée de la zone pellucide), jusqu'à la membrane plasmique de l'ovocyte. Une fois que le spermatozoïde a franchi la zone pellucide, les membranes cellulaires des deux cellules fusionnent[5]. Cette fusion est permise par la protéine transmembranaire CD9[5], IZUMO1[7] et JUNO[8] et d'autres facteurs telles que la superfamille ADAM[5]. Juno se situe sur la membrane plasmique de l'ovocyte. Cette protéine est le récepteur d'Izumo1, qui est porté par la membrane cytoplasmique de la tête des spermatozoïdes. La fusion des deux cellules entraîne une onde calcique, qui a pour conséquence l'extrusion de granules corticaux dans l'espace périvitellin, chargés de lysosomes, transformant les glycoprotéines ZP2 en ZP2F, incapables de se lier au spermatozoïde[9]. Ce mécanisme permet le blocage à la polyspermie, c'est-à-dire l'assurance qu'un seul spermatozoïde fécondera l'ovule. Toutes les mitochondries du spermatozoïde sont détruites ainsi que les constituants du flagelle.
Reprise de la méiose pour l'ovocyte : celui-ci était bloqué en métaphase II avant l'ovulation. Il finit donc sa deuxième division de méiose et expulse son deuxième globule polaire. Une fois cette étape terminée, on trouve dans l'ovocyte deux noyaux, appelés pronuclei : le pronucleus femelle et le pronucleus mâle (provenant du spermatozoïde). On peut alors parler de zygote et non plus d'ovocyte[5].
Âge de fécondation
[modifier | modifier le code]La fécondation est l'événement le plus couramment utilisé pour marquer le début de la vie, dans les descriptions du développement prénatal de l'embryon ou du fœtus[10]. L’âge qui en résulte est appelé âge de fécondation, âge de conception, âge embryonnaire, âge fœtal ou âge de développement (intra-utérin) (DIU)[11].
L’âge gestationnel, en revanche, prend comme point de départ le début des dernières règles. Par convention, l'âge gestationnel est calculé en ajoutant 14 jours à l'âge de fécondation et vice versa[12]. La fécondation se produit cependant généralement dans la journée suivant l'ovulation, qui, à son tour, se produit en moyenne 14,6 jours après le début de la menstruation précédente[13]. Il existe également une variabilité considérable dans cet intervalle, avec une intervalle de fluctuation de l'ovulation de 95 % de 9 à 20 jours après la menstruation, même pour une femme moyenne qui a un temps moyen entre les dernières règles et l'ovulation de 14,6[14]. Dans un groupe de référence représentant toutes les femmes, l'intervalle de prédiction de 95 % entre les dernières règles et l'ovulation est de 8,2 à 20,5 jours[13].
Le délai moyen jusqu'à la naissance a été estimé à 268 jours (38 semaines et deux jours) à compter de l'ovulation, avec un écart type de 10 jours ou un coefficient de variation de 3,7 %[15].
L’âge de fécondation est parfois également utilisé après la naissance pour estimer divers facteurs de risque. Par exemple, c'est un meilleur prédicteur que l'âge postnatal du risque d'hémorragie intraventriculaire chez les bébés prématurés traités par oxygénation par membrane extracorporelle[16].
Maladies
[modifier | modifier le code]Divers troubles peuvent résulter de défauts dans le processus de fécondation. Que cela se traduise par le processus de contact entre le spermatozoïde et l'ovule, ou par l'état de santé du parent biologique porteur de la cellule zygote. Voici quelques-unes des maladies qui peuvent survenir et être présentes au cours du processus.
- Polyploïdies, qui peuvent être causé par polyspermie (on parle de diandrie) ou non expulsion du 1er ou 2er globule polaire (on parle alors de digynie).
- Aneuploïdies, qui s'opposent à « euploïdies » (nombre normal de chromosome) et désignent une anomalie du nombre de chromosomes. Ce sont les déficits (monosomie) ou excès (par exemple la trisomie 21) de chromosomes.
- Le Syndrome de Stein-Leventhal est une affection dans laquelle la femme ne produit pas suffisamment d’hormone folliculo-stimulante et produit excessivement des androgènes. Cela entraîne le report ou l'exclusion de la période d'ovulation entre le contact de l'ovule[17].
- La sténose tubaire bilatérale, elle se caractérise par la réduction de la perméabilité des trompes de Fallope, bloquant le passage des spermatozoïdes vers l’ovule[17]
- Les troubles du système endocrinien affectent la fertilité humaine en diminuant la capacité du corps à produire le niveau d'hormones nécessaire pour réussir à transporter un zygote. Des exemples de ces troubles comprennent le diabète, les troubles surrénaliens et les troubles de la thyroïde[17].
- L'endométriose est une maladie qui affecte les femmes dans laquelle les tissus normalement produits dans l'utérus se développent à l'extérieur de l'utérus. Cela entraîne des douleurs et un inconfort extrêmes et peut entraîner un cycle menstruel irrégulier[17].
Contraception
[modifier | modifier le code]Différentes méthodes contraceptives peuvent empêcher la fécondation. Les dispositifs agissant au niveau du vagin sont utilisés ponctuellement pour un rapport sexuel. Ce sont le préservatif masculin ou féminin, le spermicide, le diaphragme et la cape cervicale. En dehors du spermicide, ils ont une action purement mécanique. Le préservatif et le spermicide sont à usage unique, tandis que le diaphragme et la cape cervicale sont réutilisables pendant plusieurs années.
Voir aussi
[modifier | modifier le code]- Complémentarité des gamètes chez les mammifères
- Embryogenèse humaine
- Fœtus
- Fécondation in vitro
- Éducation sexuelle
- Fraude à fertilité
Notes et références
[modifier | modifier le code]- ({{{lang1}}})/(fr) Cet article est partiellement ou en totalité issu des articles intitulés en langue non reconnue : {{{lang1}}} « [[::|]] » ([[[:Modèle:Fullurl:::]] voir la liste des auteurs]) et en français « Contraception » (voir la liste des auteurs).
- (en) Spermatogenesis — Fertilization — Contraception (lire en ligne)
- Fielding H. (Fielding Hudson) unknown library, An introduction to the history of medicine, with medical chronology, bibliographic data and test questions, Philadelphia, Saunders, (lire en ligne)
- « Go Ask Alice!: Pregnant without intercourse? », sur web.archive.org, (consulté le )
- (en) Bernard Knight, Lawyer's guide to forensic medicine: Handbook for court and chambers, (ISBN 978-0-433-18745-5, lire en ligne)
- William Larsen, Gary C. Schoenwolf, Philip R. Brauer et Philippa Francis-West, Embryologie humaine de Larsen, DE BOECK SUP, (ISBN 978-2-8073-0650-9, lire en ligne)
- (en) « Fertilization | Steps, Process, & Facts | Britannica », sur www.britannica.com (consulté le )
- (en) Inoue N, Ikawa M, Isotani A, Okabe M, « The immunoglobulin superfamily protein Izumo is required for sperm to fuse with eggs », Nature, vol. 434, no 7030, , p. 234-8. (PMID 15759005)
- (en) Bianchi E, Doe B, Goulding D, Wright GJ, « Juno is the egg Izumo receptor and is essential for mammalian fertilization », Nature, vol. 508, no 7497, , p. 483-7. (PMID 24739963, DOI 10.1038/nature13203)
- https://archive.ph/20130410161432/https://www.boundless.com/biology/embryogenesis/process-fertilization-1/fertilization-cortical-reaction/
- https://www.supremecourt.gov/DocketPDF/19/19-1392/185346/20210729162737297_19-1392%20BRIEF%20OF%20BIOLOGISTS%20AS%20AMICI%20CURIAE%20IN%20SUPPORT%20OF%20NEITHER%20PARTY.pdf
- Filip Wagner, Bela Erdösová et Dana Kylarová, « Degradation phase of apoptosis during the early stages of human metanephros development », Biomedical Papers of the Medical Faculty of the University Palacky, Olomouc, Czechoslovakia, vol. 148, no 2, , p. 255–256 (ISSN 1213-8118, PMID 15744391, DOI 10.5507/bp.2004.054, lire en ligne, consulté le )
- (en) H. P. Robinson et J. E. E. Fleming, « A CRITICAL EVALUATION OF SONAR “CROWN‐RUMP LENGTH” MEASUREMENTS », BJOG: An International Journal of Obstetrics & Gynaecology, vol. 82, no 9, , p. 702–710 (ISSN 1470-0328 et 1471-0528, DOI 10.1111/j.1471-0528.1975.tb00710.x, lire en ligne, consulté le )
- (en) R. T. Geirsson, « Ultrasound instead of last menstrual period as the basis of gestational age assignment », Ultrasound in Obstetrics & Gynecology, vol. 1, no 3, , p. 212–219 (ISSN 0960-7692 et 1469-0705, DOI 10.1046/j.1469-0705.1991.01030212.x, lire en ligne, consulté le )
- Richard J. Fehring, Mary Schneider et Kathleen Raviele, « Variability in the Phases of the Menstrual Cycle », Journal of Obstetric, Gynecologic & Neonatal Nursing, vol. 35, no 3, , p. 376–384 (ISSN 0884-2175, DOI 10.1111/j.1552-6909.2006.00051.x, lire en ligne, consulté le )
- A.M. Jukic, D.D. Baird, C.R. Weinberg et D.R. McConnaughey, « Length of human pregnancy and contributors to its natural variation », Human Reproduction, vol. 28, no 10, , p. 2848–2855 (ISSN 1460-2350 et 0268-1161, PMID 23922246, PMCID PMC3777570, DOI 10.1093/humrep/det297, lire en ligne, consulté le )
- Alan H. Jobe, « Post-conceptional age and IVH in ECMO patients », The Journal of Pediatrics, vol. 145, no 2, , A2 (ISSN 0022-3476, DOI 10.1016/j.jpeds.2004.07.010, lire en ligne, consulté le )
- « Infertilité · Inserm, La science pour la santé », sur Inserm (consulté le )
- Dudek, Ronald W. High-Yield Embryology, 2nd ed. (2001). (ISBN 0-7817-2132-6)
- Moore, Keith L. and T.V.N. Persaud. The Developing Human: Clinically Oriented Embryology, 7th ed. (2003). (ISBN 0-7216-9412-8)
