Définition : Qu’est-ce qu’un acrosome
L’acrosome est l’un des principaux composants du spermatozoïde recouvrant le noyau. Il est situé sur la partie antérieure de la tête du spermatozoïde où il joue un certain nombre de rôles importants liés à la fécondation.
* Introduit en 1898 par Lenhossek, le terme se traduit par corps apical ou corps de pointe.
L’acrosome se développe pendant la spermiogenèse et est le produit du complexe de Golgi. Ici, la biogenèse commence lorsque les vésicules proacrosomiques génèrent à partir du complexe de Golgi appartenant aux premières spermatides. Les vésicules se combinent ensuite pour former une seule vésicule acrosomique dense qui s’étend finalement pour couvrir environ deux tiers de la surface nucléaire.
Dans la tête du spermatozoïde, l’acrosome est situé entre la membrane plasmique et la membrane nucléaire. En tant que tel, il n’est pas directement exposé à l’environnement extérieur de la cellule. Il possède également son propre ensemble de membranes constitué de la membrane interne (au-dessus de l’enveloppe nucléaire) et de la membrane externe qui se trouve sous la membrane plasmique de la tête du spermatozoïde.
* Pendant la réaction acrosomique ou l’exocytose de l’acrosome, la membrane plasmique du spermatozoïde fusionne avec la membrane acrosomique externe.
* Les spermatozoïdes de certains organismes, comme les poissons téléostéens, n’ont pas d’acrosome.
Parmi les contenus acrosomiques les plus importants, on trouve :
- Ligands primaires – Par ex. galactosyltransférase (les ligands primaires peuvent être situés sur ou à proximité de l’acrosome)
- Ligands secondaires – Acrosine/ proacrosine (une sérine protéase) responsable de la lyse locale
* L’acrosome contient également divers autres contenus dont diverses glycohydrolases.
Transformation de la tête du spermatozoïde
L’acrosome est impliqué dans la transformation (mise en forme) de la tête du spermatozoïde par l’intermédiaire du complexe Acrosome-Acroplaxome-manchette. Ici, les deux structures importantes impliquées sont l’acroplaxone et la manchette.
L’acroplaxone (constitué d’actine et de kératine) recouvre l’acrosome et son complexe avec la manchette contribue à ce qui suit :
- Développement du sac acrosomal
- Ancrage de l’acrosome à l’enveloppe nucléaire
- Transformation du spermatozoïde
* En façonnant l’acrosome, le complexe permet à celui-ci de façonner la tête du spermatozoïde pendant la spermiogenèse.
Reconnaissance des gamètes
Chez des animaux comme les grenouilles et les oursins, il a été démontré que des protéines appelées ligands primaires jouent un rôle important dans la reconnaissance des gamètes. Bien que ces ligands soient généralement situés à la surface de la membrane plasmique, certains ont été identifiés sur l’acrosome impliquant ainsi l’organite dans la reconnaissance des gamètes.
Une fois que les ligands primaires identifient des protéines spécifiques dans le jerry entourant l’œuf, ils initient la liaison.
Réaction acrosomique et exocytose
Lorsque les spermatozoïdes (ou les ligands primaires des spermatozoïdes) entrent en contact avec la couche de jerri qui entoure le gamète femelle (l’ovule) la réaction acrosomique/exocytose est initiée.
Avant que le spermatozoïde puisse subir l’exocytose acrosomique, il passe par un processus appelé capacitation.
À ce stade, le sperme subit un certain nombre de changements physiologiques qui comprennent :
- La membrane plasmique du spermatozoïde perd du cholestérol
- La réaction acrosomique soluble est activée
- Le second messager AMP cyclique est généré
- L’activation des protéines kinases
Une fois que les spermatozoïdes ont subi ces changements dans l’appareil reproducteur féminin, ils sont prêts pour l’exocytose.
Lorsque le spermatozoïde entre en contact avec le manteau externe du gamète femelle (la zone pellucide), certains des ligands primaires (lectines) se lient aux molécules réceptrices de la ZP3 (oligosaccharides et glycanes O-liés) liant ainsi les deux gamètes.
Ce processus a été lié à la garantie que le spermatozoïde se lie à l’ovule d’une manière sélective pour l’espèce, ce qui permet l’exocytose de l’acrosome (également appelée réaction acrosomique). L’acrosome est calcium dépendant et implique l’exocytose de l’acrosome.
La fixation du spermatozoïde à l’ovule s’accompagne ici de la formation de nombreux pores entre la membrane de l’acrosome et la membrane plasmique du spermatozoïde au niveau de la tête du spermatozoïde.
Cette réaction entraîne non seulement la fusion des deux membranes, la membrane plasmique du spermatozoïde et la membrane de l’acrosome, mais permet également la libération du contenu de l’acrosome. La réaction de l’acrosome a deux résultats principaux .
Ils comprennent :
- La libération d’enzymes qui dégradent la zone pellucide entourant la membrane plasmique du gamète femelle (au niveau de la zone pellucide)
- L’exposition de la tête du spermatozoïde (le noyau) à l’ovule
Ligands secondaires de l’acrosome
Une fois que le spermatozoïde se lie à la zone pellucide entourant la membrane plasmique de l’ovule, des pores se forment permettant aux composants de l’acrosome d’être libérés. C’est là que les ligands secondaires (enzymes hydrolytiques) entrent en jeu.
L’un des principaux composants de l’acrosome est une sérine protéase connue sous le nom d’acrosine. Dans l’acrosome, la protéine est stockée sous une forme inactive connue sous le nom de zymogène.
Une fois que la membrane de l’acrosome est compromise, permettant à la protéine d’être libérée, elle est convertie en sa forme active (acrosine) par le contact avec les glycoprotéines de la zone pellucide.
Dans sa forme active, l’enzyme joue un rôle important de dégradation de la zone pellucide de l’ovule afin de créer une ouverture par laquelle le sperme peut pénétrer. Cette opération peut prendre environ 5 à 20 minutes.
* La lyse de la zone pellucide de l’ovule est localisée autour de l’acrosome. Par conséquent, toutes les parties de cette surface ne sont pas dégradées pour permettre au spermatozoïde de pénétrer dans l’ovule
* Sur la base d’un certain nombre d’études, il a été démontré que l’acrosine manquait, ou n’était pas essentielle à la fécondation. Cela s’est avéré être le cas chez des animaux comme les souris.
* En comparant des animaux avec acrosine à ceux qui n’en ont pas, on a découvert que pendant la réaction acrosomique, l’acrosine accélère la dispersion des protéines acrosomiques.
Après l’exocytose de l’acrosome, et donc la réaction acrosomique, la dégradation de la zone pellucide rend possible la fusion de la tête du spermatozoïde avec la membrane plasmique de l’ovocyte qui permet à son tour la continuité cytoplasmique entre les gamètes.
C’est cette fusion particulière qui entraîne la fécondation qui transforme l’ovocyte en zygote. La formation du zygote empêche tout autre spermatozoïde de pénétrer dans la zone pellucide pour la fécondation.
Par conséquent, une fois l’ovule fécondé, la réaction acrosomique ou l’exocytose n’a plus aucun impact sur la zone pellucide. Cela signifie qu’une fois l’ovule fécondé, l’acrosome des autres spermatozoïdes n’a plus de rôle à jouer dans la fécondation.
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