Basic and Clinical Andrology (May 2017)
“This is where it all started” – the pivotal role of PLCζ within the sophisticated process of mammalian reproduction: a systemic review
Abstract
Résumé La reproduction des mammifères est l’un des phénomènes biologiques les plus complexes et fascinant; son objectif est de transférer le matériel génétique maternel et paternel à la génération suivante. A la fin de l’ovogenèse et de la spermatogenèse, les deux gamètes haploïdes contiennent un ensemble unique de chromosomes prêts à former un zygote, la première cellule du nouvel individu en développement. L’ovocyte mature et les spermatozoïdes restent dans un état quiescent au cours duquel l’ovocyte est caractérisé par un arrêt cytoplasmique et nucléaire, alors que les spermatozoïdes ont besoin d’une maturation ultérieure dans l’épididyme et le tractus génital femelle avant de pouvoir féconder l’ovocyte. Que ce soit in vivo ou in vitro, le spermatozoïde amorce une série de modifications biochimiques et physiologiques dans l’ovocyte. Le premier signal détecté après la fécondation est constitué des oscillations Ca2+ cytosoliques, une condition préalable au développement embryonnaire. Ces oscillations libèrent l’ovocyte de son arrêt en seconde méiose vers l’embryogenèse, phénomène connu sous le nom ‘d’activation de l’ovocyte’. L’isoforme phospholipase C zeta (PLCζ) est la seule protéine soluble du spermatozoïde capable d’activer dans l’ovocyte la voie de signalisation inositol triphosphate/Ca2+ qui mène aux oscillations Ca2+ et par conséquent au développement de l’embryon. Par rapport aux autres PLC, la structure spécifique de PLCζ lui confère une activité spécialisée via les domaines catalytiques préservés de X et Y, ainsi que des caractéristiques propres tels un déclenchement rapide, une grande sensibilité au Ca2+ et un arrêt des oscillations à la formation du zygote. Les découvertes récentes de PLCζ ont induit des études centrées sur les possibles applications cliniques de cette protéine dans l’évaluation et la prise en charge de l’infertilité masculine lors de FIV/ICSI. L’échec de fécondation est attribué à l’absence de reprise de la seconde méiose ovocytaire, suggérant la possibilité que l’échec de l’ICSI puisse être lié à une activité défectueuse de la PLCζ dans le spermatozoïde. La micro injection de PLCζ humaine recombinante dans des ovocytes humains après échec de fécondation en ICSI pourrait déclencher des oscillations Ca2+ et permettre une fécondation réussie, offrant de nouveaux espoirs aux couples traditionnellement orientés vers le don de spermatozoïdes. Il est toutefois nécessaire de disposer d’un plus grand nombre d’études avant toute mise en œuvre de cette approche en clinique. Des orientations pour de futures études sont discutées.
Keywords
