IL AVAIT jusqu’ici été impossible d’obtenir des données précises sur la mobilité des spermatozoïdes (spz) dans des volumes importants. L’une des limites des techniques fondées sur l’emploi de lentilles optiques est la vitesse de déplacement des gamètes mâles (20-100 µm/s). Grâce à l’utilisation d’une imagerie holographique électronique (sans lentilles) et le recours à deux sources LED placées à un angle de 45° l’une par rapport à l’autre, il devient possible de suivre les déplacements tridimensionnels des spz dans des volumes de 8 à 17 mm3. En d’autres termes, de tirer des informations statistiquement exploitables à partir de l’analyse de plus de 1 500 cellules pendant des heures. L’équipe de A. Ozcan met en évidence quatre modes de mobilité.
n Typique
La mobilité « typique », prédominante (plus de 90 % des spz), se caractérise par des déplacements rapides (jusqu’à 140 µm/s) dont la trajectoire, autour d’un axe légèrement incurvé, subit des petits mouvements latéraux (d’environ 4 µm d’ampleur) relativement fluctuants.
Hélice
Un deuxième mode de déplacement, « hélicoïdal » (rayon de l’hélice : 1,6 µm), qui concerne 4-5 % des spz, est quant à lui défini par des révolutions stables autour d’un axe central. Les auteurs établissent en outre que les mouvements hélicoïdaux vers la droite prédominent largement (90 % de cette catégorie de mobilité) par rapport aux rotations vers la gauche et ils ont estimé la vitesse de rotation hélicoïdale à environ 3 à 20 révolutions par seconde et la vitesse linéaire à 20 à 100 µm/s.
n À fond
La troisième catégorie de déplacement, « hyperactivé », est observée chez moins de 3?% des cellules sexuelles. Ici, la vitesse des spz est généralement double de celle observée avec les cellules à mobilité typique ou hélicoïdale, et les mouvements latéraux sont plus marqués (plus de 7 µm d’ampleur).
n Hyperhélice
Enfin, il existe une petite fraction de spz (moins de 0,5?%) à la mobilité dite hyperhélicoïdale (un mouvement qui combine des modes d’hyperactivation transitoire et des trajectoires hélicoïdales régulières) où les rotations sont instables.
L’analyse statistique de ces données indique que la plupart des trajectoires hélicoïdales (64 % d’entre elles) et des trajectoires hyperactivées (58 %) sont transitoires et repassent rapidement en mode « typique ». Les auteurs observent, par ailleurs, que la proportion de spz à déplacement hélicoïdal est significativement réduite dans le plasma séminal. Ce qui pourrait s’expliquer par la viscosité plus importante ou par la composition chimique de cette sécrétion.
La masse d’informations ainsi recueillies par cette méthode d’imagerie holographique, tout en offrant une image plus précise de la dynamique des spermatozoïdes, pourrait avoir, selon les auteurs, des applications dans la quantification des effets de divers stimuli ou de médicaments sur les modes de mobilité des gamètes mâles, mais aussi dans l’analyse statistique de la mobilité des micro-organismes.
of human sperms reveals rare statistics of helical trajectories. Proc Natl Acad Sci USA (2012). Publié en ligne.
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