L’ovulation, moment clé du cycle de reproduction, reste partiellement méconnue malgré son rôle essentiel dans la perpétuation de la vie. C’est dans ce contexte que les chercheurs de l’Institut Max Planck pour les sciences multidisciplinaires ont, pour la première fois, filmé l’intégralité du phénomène d’ovulation chez des souris. En utilisant des techniques de microscopie avancées, l’équipe, dirigée par la biochimiste Melina Schuh, a capturé ce processus complexe avec une précision inédite.
Dans l’ovaire humain, l’ovulation se produit lorsque l’ovule est libéré d’un follicule rempli de liquide, pour « bondir » vers la trompe de Fallope. Ce processus, désormais filmé dans son intégralité, révèle les dynamiques subtiles de l’ovulation et les étapes critiques de la maturation ovulaire.
Pour ce faire, les chercheurs ont recouru à des modèles murins transgéniques pour contourner les défis inhérents à l’étude de l’ovulation en laboratoire, réussissant à observer les changements cellulaires en temps réel. Les détails ont été publiés dans la revue Nature Cell Biology.
Une percée technologique dans l’observation de l’ovulation
« Sans un système d’imagerie à haute résolution, capturer les dynamiques complexes et rapides de l’ovulation n’aurait pas été possible », confie Melina Schuh lors d’une interview avec ScienceAlert. « Grâce à notre système de culture nouvellement développé, compatible avec la microscopie quantitative avancée, nous pouvons observer l’ensemble du processus d’ovulation en temps réel avec des détails inégalés ».
L’équipe de recherche a mis près d’un an à développer des systèmes d’imagerie sur mesure et des conditions de culture spécifiques, permettant aux follicules en boîte de Pétri de libérer leurs ovules sous le microscope. Les résultats incluent des vidéos détaillées prises sous différents angles, révélant les étapes clés du processus.
Les images montrent notamment les membranes cellulaires et les chromosomes illuminés par des protéines fluorescentes induites, permettant de suivre les mouvements de l’ovule alors qu’il se prépare à sa libération. Ce niveau de détail est essentiel pour identifier les facteurs pouvant perturber l’ovulation et, potentiellement, affecter la fertilité. En effet, une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait conduire à des interventions plus efficaces pour traiter les troubles de fertilité, expliquent les chercheurs dans leur étude.
Implications pour la fertilité et les traitements futurs
L’expansion rapide du follicule est principalement due à la sécrétion d’acide hyaluronique par les cellules environnantes. Cette substance augmente la pression interne du follicule, provoquant son gonflement. Les chercheurs ont démontré qu’en l’absence de cet acide, l’ovulation ne se déroule pas correctement. En inhibant la production d’acide hyaluronique, ils ont observé une importante réduction de l’expansion folliculaire, soulignant le rôle déterminant de cette molécule dans le processus ovulatoire.
La vidéo ci-dessous montre l’ovulation dans un follicule ovarien isolé exprimant un marqueur de membrane cellulaire (vert) et un marqueur chromosomique (magenta). La microscopie confocale permet ici une visualisation détaillée des mouvements cellulaires et ovocytaires à l’intérieur du follicule (encadré) :
Les images ci-dessous quant à elles montrent l’ovulation dans un follicule ovarien isolé exprimant le marqueur d’ovocyte Oct4-GFP. Cela a permis de générer des reconstructions en 3D des ovocytes (en vert) afin de suivre leur mouvement pendant l’ovulation.
Cette avancée ne se limite pas à améliorer la compréhension de la biologie reproductive ; elle ouvre également de nouvelles voies pour explorer et traiter les troubles reproductifs. « Maintenant que nous pouvons visualiser l’ovulation, nous pouvons commencer à comprendre comment elle devient perturbée dans des conditions telles que le SOPK », déclare le biologiste spécialisé en reproduction Christopher Thomas à ScienceAlert. En d’autres termes, les résultats de cette étude aideront certainement à mieux comprendre et traiter l’infertilité chez la femme.