Comment les cellules sexuelles reproductives féminines, les ovules, se "programment-elles" pour pouvoir être fécondées ?
C’est la question que se sont posé les chercheurs Allan Spradling et Wanbao Niu, de la Carnegie Institution for Science, à Washington (États-Unis). Dans une étude publiée dans Proceedings of National Academy of Sciences, ils dévoilent pour la première fois le "manuel d’utilisation" que suit un ovule immature pour devenir fonctionnel et être fécondé. Une découverte qui met en lumière le rôle joué par les ovaires dans le maintien de la fertilité des femmes.
Une fertilité programmée avant la naissance
Pour établir les différentes étapes génétiques par lesquelles passent les ovules pour atteindre leur maturité et ainsi "générer" la fertilité, les chercheurs ont cartographié l'activité génique de milliers d'ovules immatures et de cellules auxiliaires.
Il s’avère que la fertilité se prépare avant même notre venue au monde. Avant la naissance, les cellules germinales (c’est-à-dire susceptibles de former des gamètes) assemblent un nombre fini de groupes de cellules appelés follicules dans les ovaires d'une femme. Les follicules se composent d'un ovule immature et de quelques cellules "auxiliaires", qui guident l'ovule tout au long de son processus de maturation. C'est à partir d'un follicule qu'un ovule mature est expulsé pendant l'ovulation.
"Les follicules s'épuisent lentement pendant la vie reproductive d'une femme et, lorsqu’ils sont épuisés, survient la ménopause, rappelle Allan Spradling. Comprendre ce qu'il faut pour que les follicules se forment et se développent avec succès, nous aide à apprendre comment des gènes endommagés ou des facteurs environnementaux défavorables, y compris une mauvaise alimentation, peuvent interférer avec la fertilité."
Selon le chercheur, dresser un manuel d’exploitation génétique du follicule permet de mieux comprendre les éventuels problèmes de développement de l’ovule qui pourraient conduire à des malformations congénitales. Comprendre ces dysfonctionnements permettra aussi de les prévenir.
Deux types de follicules à la fonction distincte
Pour comprendre le rôle des follicules et déterminer l’expression des gènes, les deux scientifiques ont séquencé 52 500 cellules ovariennes de souris à sept stades de développement du follicule. Ils ont alors constaté que les ovaires des mammifères produisent deux types distincts de follicules, qui n’ont pas la même activité génétique.
Les premiers, appelés follicules de la première vague, sont présents dans l'ovaire avant même la puberté. Chez la souris, ils génèrent les premiers ovules fertiles. En revanche, leur fonction chez l'homme est mal connue, mais ils peuvent produire des hormones utiles. Le second type, appelé follicules de la deuxième vague, est stocké au repos, mais de petits groupes sont activés pour mûrir pendant le cycle hormonal de la femelle, qui se termine par l'ovulation. Les résultats aident à clarifier les rôles de chaque type.
"Nous espérons que nos travaux serviront de ressource génétique pour tous les chercheurs qui étudient la reproduction et la fertilité", conclut Allan Spradling.