Les spermatozoïdes se déplacent en meutes comme des cyclistes pour pousser à travers un liquide vaginal épais

Dans les maquettes de l’appareil reproducteur féminin, les spermatozoïdes des taureaux se regroupent en groupes de deux à quatre, ce qui semble les aider à nager en amont

La vie


22 septembre 2022

Amas de sperme

Sperme de taureau vu au microscope, avec des grappes encerclées

S Phuyal, SS Suarez, CK Tung

Nager ensemble dans un sac peut aider les spermatozoïdes à pousser en amont à travers un épais mucus vaginal et utérin qui emporterait ceux qui nagent seuls.

Les spermatozoïdes ont souvent été représentés comme des individus faisant la course les uns contre les autres pour fertiliser un ovule, mais ces représentations ont été basées sur des vues à plat de lames de microscope et d’autres paramètres de laboratoire qui ne reflètent pas leur contexte naturel, dit Chih-Kuan Tung à l’Université d’État agricole et technique de Caroline du Nord.

Lorsqu’ils sont placés dans une maquette tridimensionnelle de l’appareil reproducteur féminin, les spermatozoïdes de taureau – qui sont similaires au sperme humain – semblent s’associer en groupes de deux à quatre cellules.

Lorsque Tung et son équipe ont remarqué pour la première fois ce regroupement dans leur laboratoire, ils ne pouvaient pas comprendre pourquoi cela se produisait. « En biologie, quand [cells and structures] faire quelque chose, ils devraient probablement en tirer quelque chose », déclare Tung. “Alors c’est devenu la question que nous nous posions : qu’est-ce que ces spermatozoïdes en retirent ?”

Pour résoudre le mystère, les chercheurs ont injecté 100 millions de sperme de taureau frais dans un tube en silicone contenant un liquide qui ressemblait à du mucus cervical et utérin de vache – qui a la consistance de fromage fondu, explique Tung. Ensuite, ils ont utilisé une pompe à seringue pour créer deux vitesses d’écoulement.

Lorsqu’il n’y avait pas de flux, les spermatozoïdes groupés nageaient en une ligne plus droite que les spermatozoïdes individuels. Dans un flux intermédiaire, les grappes pourraient nager en amont, contrairement aux spermatozoïdes individuels. Lorsque le flux était fort, les spermatozoïdes regroupés traversaient le courant venant en sens inverse bien mieux que les spermatozoïdes individuels – qui étaient généralement emportés par le flux épais.

Dans tous ces scénarios, il n’y a jamais eu un spermatozoïde “leader” soutenu par d’autres dans le cluster, explique Tung. Au contraire, les groupes étaient très dynamiques, avec des spermatozoïdes individuels rejoignant et quittant régulièrement leur groupe et changeant de position au sein de celui-ci. L’arrangement ressemble à la façon dont les cyclistes roulent ensemble dans un peloton afin qu’ils rencontrent moins de résistance à l’air.

“Ce pourrait être ce type de mécanisme qui permet simplement qu’au moins certains d’entre eux finissent par atteindre les oviductes”, explique Tung. “Parce que sans cela, peut-être qu’aucun d’entre eux ne le pourrait, à cause du fort écoulement de fluides utérins.”

Les grappes jouent probablement un rôle important dans le mucus épais qui s’écoule dans le vagin et le col de l’utérus ainsi que dans l’utérus, où les contractions poussent les fluides dans plusieurs directions, dit-il. Au-delà de ce point, lorsque les spermatozoïdes atteignent les oviductes où les fluides sont plus fins et moins mobiles, il est possible qu’ils commencent à nager plus individuellement.

Les résultats ouvrent de nouvelles voies pour aider à diagnostiquer l’infertilité inexpliquée, dit Tung. Les analyses futures peuvent inclure des tests pour voir dans quelle mesure les spermatozoïdes se regroupent ou pour évaluer la qualité des fluides reproducteurs féminins.

Référence de la revue : Frontières de la biologie cellulaire et du développement , DOI : 10.3389/fcell.2022.961623

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