INFERTILITÉ : L’interrupteur thermique qui réactive les spermatozoïdes

Pourquoi les organes reproducteurs restent à température inférieure ?

Chez les mammifères, y compris les humains, les spermatozoïdes sont étonnamment exigeants en matière de température : les spermatozoïdes se développent mieux dans des conditions inférieures de quelques degrés à la température corporelle normale. En revanche, alors qu’a contrario, l'appareil reproducteur féminin est plus chaud que la température corporelle normale, comment ces nageurs sensibles à la chaleur parviennent-ils à féconder un ovule dans un environnement aussi chaud ?

L’étude apporte une première réponse : des températures plus élevées, comme celles de l'appareil reproducteur féminin, déclenchent un signal spécifique qui active les spermatozoïdes, modifiant leur comportement, passant de mouvements relativement fluides de navigation à des mouvements de torsion nécessaires pour pénétrer dans l'ovule et la féconder.

La découverte de ce déclencheur offre une cible potentielle

à la fois pour la contraception masculine et les traitements de l'infertilité masculine.

Sur des souris, les chercheurs observent qu'une protéine spécifique, commune à tous les mammifères, déclenche une hyperactivité des spermatozoïdes lorsque la température ambiante correspond à celle de l'appareil reproducteur féminin.

L’auteur principal, le Dr Polina Lishko, professeure de biologie cellulaire et de physiologie à la WashU, explique : « Cet état d'hyperactivité des spermatozoïdes est essentiel à la réussite de la fécondation, et personne ne savait exactement comment la température le déclenchait. Nos travaux identifient ce commutateur thermorégulé dans les spermatozoïdes qui déclenche ces mouvements accrus précisément au moment où ils sont nécessaires à la fécondation ».

Une protéine particulière, CatSper : cette protéine, intégrée à la surface des spermatozoïdes de tous les mammifères, contrôle l'entrée des particules nécessaires aux mouvements hyperactifs des flagelles en forme de queue qui propulsent les spermatozoïdes. L'activation de CatSper par la température était inconnue jusque-là. Ces travaux révèlent que la température est un facteur probable. L'évolution des mammifères a développé des moyens ingénieux pour maintenir les organes reproducteurs mâles à une température inférieure ou égale à 34 °C.

L'équipe identifie notamment :

• un modèle de charges électriques caractéristique de l'activation de CatSper dans les spermatozoïdes individuels, avec des pics lorsque la température environnante dépassait 38 °C ;
• lorsque CatSper est activée, le comportement des spermatozoïdes passe de mouvements relativement fluides aux  mouvements hyperactifs nécessaires à leur pénétration dans l'ovule pour la fécondation.

Comprendre le rôle de la température dans la fertilité pourrait contribuer à améliorer la contraception masculine et les traitements contre l'infertilité. CatSper n'étant présent que dans les spermatozoïdes, le cibler n'affecterait pas les autres fonctions corporelles. Des tentatives ont été faites pour développer des contraceptifs désactivant ce canal, cependant ces tentatives sont toujours en cours d’essai.

« Il pourrait également être possible d'activer CatSper avec la température ».