Embryons : quelles nouvelles du monde de la recherche ?

Je viens juste de recevoir le numéro de décembre du magazine « La Recherche » (N°518) et je me suis régalée à la lecture de la plupart des articles car figurez-vous que la rédaction a consacré un dossier spécial aux dernières révélations sur les premiers instants de la vie (après la rencontre des gamètes, puis la division cellulaire lors du développement de l’embryon, l’implantation dans la muqueuse utérine, et aussi lors des premiers mois de vie au « grand air »).
Je fais ici un petit résumé, pour susciter l’envie de découvrir ce numéro qui met un peu en lumière les premiers instants de nos bébés : des moments si intenses en émotions, qu’on a envie de tout savoir de ce qu’il leur arrive, comment ils se forment … Si vous êtes comme moi et que vous aimeriez en connaître un peu plus sur les sujets passionnants que sont la mise en place des premières cellules, l’héritage de la mère (et seulement elle pour certaines choses), vous allez apprécier ces quelques informations.

larecherche

Une histoire d’ADN maternel et paternel : et celui de l’embryon alors ?

Un premier article est consacré à l’ADN (signé Mathias Germain, journaliste).
Saviez vous par exemple que juste après la fécondation, l’ADN maternel et paternel se retrouvent au sein de  la première cellule, zygote mais ne fusionnent pas. Alors que font-ils donc ces chromosomes maternels et paternels ?
Chacun d’eux reste dans son coin enfermé dans une sorte de noyau, indépendant l’un de l’autre (il y a donc deux « pro-noyaux » dans la première cellule) sans que les gènes ne s’expriment mais les deux ADN subissent une profonde restructuration … une réorganisation nécessaire pour les deux molécules, une étape de préparation en quelque sorte qui consiste grosso modo à « décompacter  » l’ADN (surtout, pour celui présent dans le spermatozoïde qui était jusque là très replié dans son tout petit noyau).

Alors finalement, l’article nous explique que les chercheurs supposent que c’est seulement au stade de l’apparition de 8 cellules qu’enfin, les deux ADN se mélangent (vers le 3e jour).

Oui, mais alors en attendant, comment l’embryon, enfin la première cellule peut-elle se dupliquer et continuer la longue route qui l’attend ? C’est là que le rôle de la maman est d’ores et déjà « primordial » (avant même l’implantation de l’embryon au sein de l’utérus). En effet, le cytoplasme de l’ovocyte (la solution qui entoure le noyau dans une cellule) est chargé de réserves et pas d’importe lesquelles : toutes les protéines et autres molécules dédiées au bon déroulement des différentes phases requises pour les toutes premières divisions du zygote.

Mais ce n’est pas tout, et c’est pourquoi l’ovule paraît si gros comparé aux autres cellules : il a non seulement pour mission d’apporter tout ce qu’il faut pour assurer les premières divisions cellulaires embryonnaires mais en plus, il permet la réorganisation de l’ADN paternel. Pour cela, il contient énormément de protéines qui permettront à l’ADN paternel de s’enrouler en certains points précis. Bref, à ce stade de l’embryogenèse Maman aide Papa à s’organiser (n’y voyez-là aucune remarque genrée, déplacée de ma part et j’espère que ces arguments ne seront pas repris de la sorte).

cytoplasmeL’article va encore plus loin dans le rôle de l’ovocyte : d’après les études menées sur le sujet, certaines modifications de l’ADN de l’ovocyte lors de sa formation, semblent être transférées dans l’embryon et activeraient le programme génétique de celui-ci.

Cet article de la Recherche, nous parle aussi des mécanismes qui continuent à intriguer les chercheurs, au niveau du mélange des deux ADN parentaux. Notamment des questions se posent sur quels gènes sont activés en premier… les résultats sont parfois un peu surprenants, c’est le moins qu’on puisse dire !

Les usines à énergie de l’embryon proviennent de la mère
Un second article  du magazine (également écrit par Mathias Germain) est consacré aux mitochondries, ces petites usines à énergie, présentes au sein des cellules. Seules celles issues de l’ovule sont conservées car celles venant du père sont bel et bien éliminées. Une présentation de plusieurs travaux de recherches met l’accent sur le fait que la coexistence des deux patrimoines, est préjudiciable pour la survie de l’embryon.

 » Au microscope, grâce à des marqueurs spécifiques, on peut voir les protéines impliquées dans la formation des autophagosomes (ndlr : structure qui déclenche la dégradation de petits choses indésirables dans la cellule) apparaître autour des mitochondries paternelles » « Cela se produit seulement 20 minutes après la fécondation. C’est très flagrant !… »

L’ovule et la division de l’œuf : le pourquoi des trisomies

 L’ovule ou l’œuf qui se transformera en embryon après la fécondation fait l’objet de nombreuses recherches notamment parce les scientifiques tentent de comprendre les anomalies entraînant des fausses couches. Un article assez détaillé (écrit par Marie-Emilie Terret et Marie-Hélène Verlhac, biologistes)  est consacré à ce sujet dans ce numéro de La Recherche.

On y parle donc de division cellulaire asymétrique (la méiose) et on y explique les mécanismes. Ce que je retiens c’est que cette asymétrie est nécessaire pour que l’ovule prenne une taille suffisante pour y stocker les réserves cruciales pour le futur embryon.

On y parle aussi du système de surveillance présent dans toutes les cellules, un système qui, en cas d’erreur dans le processus de division, arrête la machinerie. C’est une sécurité nécessaire pour éviter la propagation de cellules anormales. Sauf que… on apprend que chez l’ovocyte (stade précédent l’ovule), ce système de surveillance n’est pas aussi efficace que pour les autres cellules. Bref, des erreurs sont possibles à tout âge et pas forcément éliminées avec des conséquences sur l’embryon (trisomies …).

« Cela explique en partie pourquoi la formation des ovules est un processus naturellement prédisposé aux erreurs, quel que soit l’âge de la femme. De ce fait, au moins 10% des grossesses produisent des embryons n’ayant pas le bon nombre de chromosomes ».

Le paradoxe immunologique
Comment l’organisme maternel parvient-il à tolérer l’embryon alors qu’il contient des cellules présentant des molécules « étrangères » pour la mère ? Voilà une question qui taraude les esprits des chercheurs et fait l’objet d’intenses travaux. Et plus les recherches avancent, plus on découvre des mécanismes pour le moins surprenants ! Un article de synthèse écrit par Oriane Dioux (p48).

embryon

Saviez-vous par exemple, que contrairement à ce qu’on pourrait penser, le système immunitaire maternel est bel et bien actif pendant la grossesse ? Son action est primordiale pour l’implantation de l’embryon au niveau de l’endomètre ? Pourquoi ? Et bien, l’article nous explique que la paroi de l’utérus étant lisse, l’adhésion n’est pas chose aisée. La recrudescence de certains lymphocytes, stimulés par la progestérone, est salvatrice car elle déclenche une réaction inflammatoire au sein de l’utérus qui remet en question ses propriétés anti-adhésives et l’embryon peut s’accrocher.

« L’embryon favorise donc son implantation par l’intermédiaire des molécules de sa carte d’identité immunologique »

Le « non-rejet » de l’embryon s’explique, en partie, par le fait que la carte d’identité immunologique de ses cellules ne met en avant que certaines molécules : les moins actives, celles qui ne déclenchent pas les réactions immunitaires de la mère à leur encontre. Mais elles déclenchent l’apparition d’un autre type de cellules immunitaires : des cellules utérines « tueuses ». Sans ces dernières, des études (sur un modèle « souris ») ont prouvé que la grossesse n’allait pas au bout.
En fait, ces cellules tueuses au niveau de l’utérus changent un peu de statut en « mettant en veille » leur rôle de guerrier (sauf en cas d’attaque pathogène) : elles ont alors plutôt comme fonction de fournir des facteurs de croissance jouant un rôle dans la modification des vaisseaux sanguins nécessaires à l’embryon.

D’autres informations majeures dans cet article, notamment sur le rôle de l’hormone HCG dans l’affaire, reflètent les efforts de recherche consacrés à la compréhension de l’implantation de l’embryon, étape qui fait souvent défaut dans des problèmes d’infertilité.

Bref, vous l’aurez compris, un numéro passionnant consacré à l’embryon : parce que c’est complètement hallucinant de voir tous ces mécanismes à l’oeuvre pour que démarre, s’organise et s’implante la vie !  Important aussi de comprendre tout cela, afin d’optimiser les chances de conception en maximisant le succès des techniques de procréation assistée.

Vous pourrez retrouver, prochainement, cet article sur mon blog en version plus fouillée, et des références aux articles scientifiques d’origine.

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3 réflexions sur “Embryons : quelles nouvelles du monde de la recherche ?

  1. Pingback: Petites histoires d'ovules | Le Monde et Nous

    • Je ne pense pas. C’est surtout pour comprendre les premiers instants de vie de l’embryon et rendre plus efficaces les techniques d’aide à la procréation. C’est précieux !

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