Spermatozoïde
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Sélection du spermatozoïde fécondant

Contrairement à une idée autrefois répandue, et comme le montrent les vidéo de spermatozoïdes entourant l'ovule, le premier spermatozoïde arrivé auprès de l'ovule n'est pas toujours celui qui le féconde. Chez de nombreuses espèces, plusieurs spermatozoïdes au contact de l'ovule (L'"ovule" est la cellule sexuelle (ou gamète) produite par les femelles. Comme tous les gamètes, l'"ovule" est haploïde, il contient la moitié des chromosomes de la mère. Remarquons que, dans l'espèce...) "mettent en commun" le contenu de leurs acrosomes, c'est-à-dire des enzymes, pour rendre la membrane de l'ovule perméable à un seul d'entre eux.

La chimioattraction (chimiotactisme ou chemoattraction) du spermatozoïde (Un spermatozoïde est une cellule haploïde sexuelle (ou gamète) produite par l'appareil reproducteur mâle de l'espèce. Les spermatozoïdes ont...) par l'ovule permet la rencontre des gamètes. Elle est expérimentalement démontrée chez des espèces animales à fécondation (La fécondation, pour les êtres vivants organisés, est le stade de la reproduction sexuée consistant en une fusion des gamètes mâle et femelle en une cellule unique nommée zygote. Elle a été...) externes comme l'oursin, l'ascidie ou des méduses. Le chimiotactisme est clairement documenté chez des vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme monophylétique. Il...) (harengs par exemple), mais la chimioattraction reste sujette à débats pour les mammifères.
Des molécules émises par l'ovule seraient perçues par le spermatozoïde à extrêmement faibles concentrations (de type hormonale), chaque espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un concept flou dont il existe une...) reconnaissant sa signature propre. Le chimiotactisme n'est efficace qu'à proximité immédiate de l'ovule qui attire ainsi graduellement un groupe croissant de spermatozoïdes en augmentant les chances de rencontre des gamètes.

Le pouvoir fécondant de spermatozoïde humain est parfois testé sur des ovules d'autres espèces, dont de Hamster.

Infections bactériennes de spermatozoïdes

On a observé in vitro au microscope que des bactéries de type mycoplasme ( M. genitalium) peuvent se fixer sur des spermatozoïdes par leur pointe (connue pour disposer d'une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de...) adhésive, ce que confirme la microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet...) à rayons x). En présence de la bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart...), les mycoplasmes se fixent sur la tête, la pièce intermédiaire et la queue des spermatozoïdes.
On observe généralement une immobilisation du spermatozoïde quand plusieurs bactéries s'y sont fixées, mais certains spermatozoïdes restent mobiles et se montrent capables d'ainsi transporter M.genitalium (dans ce cas, les mycoplasmes sont plutôt fixés à la pièce intermédiaire ou dans la région du cou (Le cou est la région du corps qui est située entre la tête et le reste du corps (torse ou tronc).) et parfois, M.genitalium a été vu sur la tête, mais non sur la queue du spermatozoïde).

Normalité et anomalies

Qu'est-ce qu'un spermatozoïde normal ?

L'andrologie considère comme normal des spermatozoïdes dont les caractéristiques correspondent à celles des spermatozoïdes étudiés après avoir été collectés dans le mucus cervical pré-ovulatoire qu'ils ont réussi à atteindre. Les autres spermatozoïdes, qu'elles que soient leurs anomalies physiques ou de motilité ont été freinés ou retenus par le filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) naturel que constitue le mucus cervical. Le pourcentage (Un pourcentage est une façon d'exprimer une proportion ou une fraction dans un ensemble. Une expression comme « 45 % » (lue « 45 pour cent ») est en réalité la sténographie pour la fraction 45/100 dont...) et le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de spermatozoïdes « normaux » sont considérés comme prédictif du pouvoir fécondant du sperme. Un spermatozoïde normal est caractérisé par :

  • une tête ovale (Dans le sens étymologique, un ovale est une forme d'œuf. En mathématiques, et plus particulièrement en géométrie, le terme « ovale » désigne une courbe plane fermée qui a deux axes...) au contour régulier, avec une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de...) (grand axe) de 5 µm et une largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux mesures d'un rectangle,...) (petit axe) de 3 microns ; Une longueur et/ou largeur de tête légèrement plus petites ne sont pas considérée comme anormale si le rapport grand axe (En géométrie, le grand axe d'une ellipse est un paramètre utilisé pour décrire la dimension de cette conique. Le demi-grand axe est la moitié du grand axe.) / petit axe (Le plus petit diamètre d'une ellipse est son petit axe. Il traverse l'ellipse à mi-chemin entre ses foyers et perpendiculairement à la ligne qui lie ceux-ci.) reste proche de 1,66 (de 1,33 à 2)
  • un acrosome correspondant à 40 à 70 % de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) de la tête. Son contour doit être régulier et sa texture homogène.
  • une pièce intermédiaire, à peine visible en microscopie conventionnelle doit être bien aligné par rapport à l'axe de la tête, et mesurer de 1,5 à 1,9 fois la longueur de la tête, pour un diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la...) de 0,6 à 0,8 micron. Son contour doit être régulier et sa texture homogène. Un léger résidu cytoplasmique à ce niveau n'est pas un critère d'anormalité.
  • une pièce principale (l'essentiel du flagelle) mesurant environ environ 10 fois la longueur de la tête (soit 45 microns) pour un diamètre de 0,4 à 0,5,micron. Son aspect doit être homogène et son contour régulier.

Sous le microscope, le spermatozoïde n'est pas toujours parallèle au plan ; l'observateur doit donc faire varier la profondeur de champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de l'image grâce à la vis micrométrique pour bien observer toute la longueur du gamète, y compris son flagelle (Le flagelle est génériquement un organite assurant la mobilité d'une cellule. Les procaryotes et les eucaryotes ont développé ce type...). Un grossissement de 100x au moins est nécessaire à une bonne observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...).

Anomalies ou atypies

Il arrive qu'un nombre important de spermatozoïdes soient anormalement constitués ; on parle de tératozoospermie quand moins de 50 % (ou moins de 30 % pour certains auteurs et l' OMS) des spermatozoïdes sont normaux. Un diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation,...) affiné classe les spermatozoïdes selon leurs anomalies fonctionnelles (spermatozoïde immobile ou peu mobile) et/ou en quatre catégories selon certains types d'anomalies physiques :

Anomalies de la tête, avec comme sous-catégories :
    • microcéphalie (La microcéphalie est une anomalie de la croissance de la boîte crânienne avec un diamètre de la tête inférieur à la normale, qui se surveille sur les courbes de croissance de l'enfant...)
    • macrocéphalie
    • tête anormalement allongée
    • tête irrégulière
Anomalie de la pièce intermédiaire :
    • restes cytoplasmiques
Anomalies du flagelle :
    • flagelle angulé
    • flagelle enroulé
Formes doublées.
    • en notant les parties qui sont doublées

Remarque : En laboratoire, pour les besoins de certains tests, les spermatozoïdes peuvent être séparés du plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui constituerait les grandes étoiles à neutrons avant qu'elles ne s'effondrent en...) séminal par centrifugation (à 600g durant 5 minutes), puis lavés (par exemple par deux passages de 5 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au...) dans du Tyrode.

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