Ts, partie 6 :
Procréation

I : Du sexe génétique au sexe phénotypique chez les mammifères
A : Evolution de la reproduction
p228 : Les bactéries procaryotes se reproduisent par mitose, chaque colonie est un clone de la première cellule. Cependant les bactéries échangent des gènes par conjugaison. La reproduction sexuée apparaît dès les eucaryotes unicellulaires. Les individus diploïdes créent des gamètes haploïdes par méiose, puis ces gamètes reconstituent par fécondation les individus de la génération suivante.
p230 : Dans le groupe des vertébrés, chez les mammifères placentaires, la reproduction sexuée se complète par l'acquisition de la viviparité : nidation de l'embryon dans l'utérus et naissance du petit vivant. Dés la fécondation, le sexe génétique d'un individu est déterminé par la présence ou l'absence du chromosome sexuel Y (exemples d'anomalies chromosomiques).
B : Les 4 étapes de développement des appareils sexuels chez les mammifères
p234 : Première étape : stade indifférencié, (phénotypiquement indifférencié bien que génétiquement déterminé) jusqu'à la sixième semaine : mise en place identique pour les 2 sexes d'une crête génitale contenant les cellules germinales, bordée par les canaux de Müller et de Wolff , canaux se raccordant la cinquième semaine au sinus uro-génital. Ce sinus est muni d'une protubérance : le tubercule génital.
p236 : Deuxièm^e étape : acquisition du sexe gonadique, septième semaine:
- chez le mâle, le gène SRY porté par la partie propre au chromosomeY, est activé et donne naissance à la protéine SRY. La présence du gène SRY fonctionnel est nommée facteur TDF, signal de développement des gonades en testicules : les cellules de la crête deviennent cellules de Sertoli, cellules intersticielles de Leydig.
- chez la femelle : en absence du facteur TDF, les gonades deviennent des ovaires : les cellules de la crête deviennent cellules folliculaires.
p238 : Troisième étape : acquisition du sexe phénotypique : semaine 8 à 32 :
- L'appareil génital mâle se différencie sous contrôle hormonal. L'hormone testostérone, sécrétée par les cellules interstitielles, stimule la différenciation des canaux de Wolff en spermiducte (épididymes + canaux déférents + vésicules séminales), du sinus urogénital en prostate et scrotum, du tubercule en pénis. L’hormone antimullérienne (=AMH), sécrétée par les cellules de Sertoli agit surtout la huitième semaine, elle provoque la régression des canaux de Müller.
- L'appareil génital femelle se différencie en absence de SRY, le gène DAX1 inhibe les gènes masculinisants. Les canaux de Wolff régressent ; ceux de Müller persistent, futurs oviductes et utérus. Le sinus donnera le vagin et le tubercule le clitoris.
p240 : Quatrième étape : la puberté : la maturation des organes sexuels et des caractères sexuels secondaires est sous contrôle des hormones sexuelles dont la concentration très faible chez l'enfant augmente considérablement (testostérone chez le mâle, œstrogènes chez la femelle).

CD-Rom : le corps humain

TP 6b : dissection appareil génital de souris p232, 233

Ex 3 p246,
Ex4 à 7 p247 à 250

II : Régulation physiologique de l'axe gonadotrope
A : Chez l'homme :
p252 à 257 :Cette régulation est plus complexe que la glycémie vue en 1^ièreS car elle concerne l'axe gonadotrope regroupant les trois niveaux d'organes nécessaires à la fonction de reproduction : appareil génital (gonades + voies génitales), hypophyse, hypothalamus.
Les testicules produisent des spermatozoïdes dans les tubes séminifères (glandes exocrines de 40cm/300mm) et de la testostérone dans les îlots interstitiels (glandes endocrines = cellules de Leydig) de manière continue de la puberté jusqu’à la fin de la vie. La testostérone est dérivée du cholestérol, molécule stéroïde, elle est soluble dans les lipides et traverse sans problème les membranes plasmiques pour se fixer sur un récepteur intranucléaire.
L'hypophyse, organe neuroglandulaire (de 1gr chez nous) produit en permanence 2 gonadostimulines : FSH (hormone folliculo stimulante) qui stimule les cellules de Sertoli donc indirectement la spermatogenèse, et LH (homone lutéinisante) qui stimule les cellules de Leydig.
L'hypothalamus contient plusieurs groupes de neurones dont le noyau arqué qui sécrète de façon pulsatile (1 pic/90min) automatique du GnRH, neuro-hormone hypothalamique, stimulant l'hypophyse. La GnRH (protéine de 10aa) est sécrétée sous l'influence de stimulus d'origine interne ou externe.
La testostéronémie (concentration plasmatique de testostérone) est en équilibre dynamique, résultat de la rétroaction négative de la testostérone sur le centre hypothalamo-hypophysaire). Cette testostérone se fixe sur les récepteurs endonucléaires complémentaires de forme, créés par les cellules-cibles sous la stimulation de FSH.
L'originalité de cette régulation est la neuro-hormone sécrétée par l’hypothalamus, gonado-libérine (GnRH) concrétisant l'influence du milieu extérieur ou intérieur par l'intermédiaire du système nerveux sur le système hormonal (mise en jeu d’un servo-mécanisme).
B : Chez la femme
p258 à 263 : L'ovaire est aussi exocrine (ovule) et endocrine (hormones). Il est sous le contrôle cyclique de LH, FSH et GnRH, de la puberté (13ans) à la ménopause (50ans). La coordination entre les cycles des organes cibles de l'œstrogène réunit les conditions optimales d'une fécondation et d'une nidation.
Cycle utérin : L'utérus montre une phase de croissance de la muqueuse (5à14j), puis une phase de sécrétion par les glandes utérines préparant l'implantation d'un éventuel embryon (14à21j). De plus, le col de l'utérus est fermé 27jours sur 28 par du mucus cervical collant, mais le jour de l'ovulation, ce mucus se fluidifie, ce qui permet le passage des spermatozoïdes. S'il n'y a pas gestation, les menstruations éliminent la muqueuse utérine.
Cycle ovarien : (étapes du cycle) l'évolution cyclique des follicules ovariens entraîne la sécrétion des œstrogènes par la granulosa et la thèque (en phase folliculaire) puis d'œstrogène et progestérone par le corps jaune (en phase progestative = lutéale), dont les cellules lutéales dérivent de la granulosa et thèque interne. Le cycle existe grâce à l'alternance de rétrocontrôle négatif à faible concentration en début de cycle puis brièvement positif à forte concentration en fin de phase folliculaire. Ce pic d'oestrogène déclenche le pic de LH qui provoque l'ovulation. Puis la diminution d'hormones ovariennes en fin de phase lutéale entraîne l'activation du complexe hypothalamo-hypophysaire et la reprise du cycle.
C : Caractéristiques d’un système de régulation :
Les capteurs cellulaires détectent les variations de concentration hormonale dans le sang. Une hormone est un médiateur chimique spécialisé qui est sécrété par des cellules glandulaires endocrines. Les hormones sont efficaces à de très faibles concentrations sanguines, et agissent sur les organes cibles possédant des récepteurs spécifiques (protéine en complémentarité de forme).
Le paramètre réglé est la concentration plasmatique du messager. La fonction réglée est la fonction de reproduction. Le système réglant comprend les capteurs, le centre intégrateur, les effecteurs.
Cette régulation maintient l’homéostasie du milieu intérieur ou l’adapte aux besoins physiologiques.Le système hormonal agit en interaction avec le système nerveux pour assurer la coopération entre organes : l’activité reproductrice des mammifères est synchronisée avec les saisons.

bilan de régulation hormonale mâle

testicules cryptorchides

TP6d : observation microscopique de coupe de testicule, ovaire, utérus

site :
étapes de folliculogenèse

Ex3, 4 p271
Ex 5 p272
Ex7 p273

bilan de régulation du cycle féminin

III : Causes et conséquences de la rencontre des gamètes
A : Début de grossesse :
p264, 213 : La rencontre des gamètes est conditionnée au moins en partie par la qualité de la glaire cervicale, ce filet protéique devient filant au 14ième jour. La fécondation a lieu dans le 1ier tiers d'une des 2 trompes, dans l'ampoule, et n'est possible que dans les 3jours après l'ovulation. La première mitose indique la viabilité du zygote. 3 mitoses plus tard, l'œuf est devenu morula (16cellules) et sort de la trompe. Une cavité se creuse (blastocèle), le bouton embryonnaire se distingue des cellules périphériques (trophoblaste) futures annexes. La zone pellucide se déchire, l'embryon s'implante dans la muqueuse utérine. La gestation commence, cycles utérins et ovariens seront bloqués pendant 9 mois. La sécrétion de l'hormone HCG (Hormone Gonadotrophique Chorionique) par le trophoblaste maintient l'activité du corps jaune et, par conséquent, la sécrétion de progestérone indispensable au maintien de la muqueuse utérine au début de la grossesse. La détection d'HCG dans le plasma et de son dérivé dans les urines signale le début de la grossesse (Test). La concentration sanguine augmente progressivement jusqu'à l'accouchement (progestérone de 0 à120ng/mL et œstrogène de 200 à 4000pg/mL).
B : Aspect comportemental
p276 : La plupart des mammifères ont une ovulation spontanée, leurs cycles s'enchaînent (chez les primates, quelques ruminants, rongeurs) ou sont saisonniers (au printemps, à l'automne). L'acceptation du mâle par la femelle est déterminée par le pic de sécrétion d'œstrogène précédant l'ovulation, lié à une sécrétion externe de phéromones. Chez le mâle, le comportement de rut est dépendant de la sécrétion de testostérone et des stimuli émis par la femelle. La parade nuptiale dépend des saisons et se fait entre individus de même espèce qui se sont reconnus en fonction de critères morphologiques et comportementaux, ce qui contribue au succès reproductif de l'espèce. Les chattes, lapines, visons ont en permanence des follicules matures en attente, l'ovulation est déclenchée par le rapport sexuel d'où l'avantage sélectif de fertilité. Les rapports de couple sont divers : monogame (renard), harem (lion), éphémère… Ces comportements disparaissent avec la castration. L'hypothalamus possède des récepteurs spécifiques de ces hormones, il gère parade et accouplement
Les hominidés se différencient des autres mammifères par une dissociation entre sexualité et reproduction.

Ex6 p272

Test de grossesse

IV : Maîtrise de la procréation
A : Limitation hormonale des fécondations
p278 à 281 : La contraception hormonale féminine s'appuie sur l'ensemble des connaissances acquises sur la régulation hormonale de la physiologie sexuelle pour adapter la pilule aux caractéristiques physiologiques de chaque femme. La pilule contient de l'œstradiol et progestérone en concentrations très variées. La concentration sanguine en hormones mime une grossesse, il n'y a plus d'ovulation. Les contre-indications sont l'hypertension, cancer, tabac…
Il existe 3 contragestions chimiques : RU 486 (analogue structural de la progestérone, occupe son récepteur sans l'activer), IVG (association RU486 et prostaglandines), pilule du lendemain (forte dose d'œstrogène et/ou progestérone). Le procédé est inefficace si la nidation a commencé. Le stérilet est un contragestif mécanique.
La contraception hormonale masculine est encore à l'état de recherche. Le couple peut utiliser d'autres moyens contraceptifs pour empêcher la rencontre des gamètes ou l'implantation de l'embryon.
B : Aide médicalisée à la procréation
p282 : Selon la cause d'infertilité, différentes techniques médicales peuvent apporter des solutions : insémination artificielle, FIVETE (fécondation in vitro et transplantation embryonnaire), ICSI (injection de noyau de spermatozoïde intracytoplasmique). Un apport d'homones peut palier à un déséquilibre hormonal qui est une cause de stérilité. Par exemple, une concentration excessive d’hormone entraîne la diminution de ses récepteurs, ainsi que des récepteurs d’hormones similaires : un excès de progestérone inhibe la synthèse de récepteurs à œstrogène !
p284 : Pendant toute la grossesse la femme et son fœtus sont médicalement surveillés grâce à différents moyens d'investigation (analyses sanguines, échographies et si des doutes apparaissent, amniocentèse ou choriocentèse pour dépister une anomalie grave du fœtus). Dans le cas de la détection d’une anomalie grave, diverses mesures sont mises en œuvre qui peuvent aller jusqu'à proposer une IVG thérapeutique.
C : Problèmes éthiques
p285 : - L'embryon est-il un individu ? l'avortement est-il un assassinat ? quel est le devenir des embryons congelés ? et le clonage humain ?
-Le choix du sexe pourrait être possible, mais ce vieux rêve de l’humanité est-il souhaitable ?
Dans les pays en voie de développement où les tâches sont rudes, on opterait certainement pour des garçons. Et dans les pays riches, les papas jaloux de leur place pourraient s’épargner d’avoir un concurrent mâle à la maison. La méthode traditionnelle (position, régime alimentaire), ont été testés mais ont un faible taux de réussite. La méthode scientifique soumet les spermatozoïdes (recueillis par masturbation) à un champ électrique puis on les fait entrer en compétition sur une colonne de gélose. Le but recherché est de les séparer pour inséminer ceux qui correspondent au sexe désiré. Naturel, non ? Plus récemment, on a fait féconder en éprouvette les ovules et laissé se multiplier les cellules. On peut alors déterminer le sexe en prélevant une des cellules de l'œuf ainsi obtenu in vitro. Il ne reste plus qu'à déposer dans l'utérus celui que l'on aura sélectionné. Ca fait peur, non ?
-Le dopage est très dangereux. La masculinisation de la sportive aboutit à la stérilité. La testostérone est appréciée des sportifs car elle stimule le développement des cellules musculaires. Mais une concentration excessive d’hormone entraîne la diminution de ses récepteurs, ainsi que des récepteurs d’hormones similaires. La progestérone entraîne une perte des récepteurs d’œstrogènes du muscle utérin.

Ex6 p294

animation : ICSI et FIVETE

Analyse de textes relatifs aux problèmes éthiques liés aux progrès médicaux dans la maîtrise de la reproduction humaine.