Qu’est-ce que la fécondation humaine? – Définition et étapes

La fécondation est le phénomène d'union de l'ovule et du spermatozoïde. Ils fusionnent en une cellule unique nommée zygote. Chez l'espèce humaine, la fécondation est dite interne car elle se produit à l'intérieur du corps de la femme, plus particulièrement dans les trompes de Fallope. C'est la fécondation naturelle.

Par ailleurs, une technique de PMA permet de réaliser la fécondation dans le corps de la femme : c'est la fécondation in vivo, en opposition à la technique plus connue de la fécondation in vitro ou FIV, processus pendant lequel la fécondation a lieu en laboratoire. L'embryon passe alors ses premiers jours en incubateur.

Définition de la fécondation

La fécondation est la fusion des gamètes masculin et féminin, c'est-à-dire du spermatozoïde et de l'ovule, de telle sorte que la dotation chromosomique normale de l'être humain de 46 chromosomes se retrouve rétablie.

Pour que le phénomène de la fécondation puisse se produire de manière naturelle, l'homme doit éjaculer dans le vagin de la femme. Ainsi, les spermatozoïdes pourront progresser à l'intérieur de l'appareil génital féminin et arriver dans les trompes de Fallope, où ils vont rencontrer l'ovule ou ovocyte.

Une fois que les spermatozoïdes arrivent aux trompes après le coït, ils ne rencontrent un ovule que si la femme se trouve dans sa période fertile et qu'une ovulation s'est produite. Si c'est le cas, les spermatozoïdes vont se situer autour de l'ovule et tenteront de le féconder.

Étapes de la fécondation naturelle

Même si à première vue le mécanisme de l'union entre l'ovule et le spermatozoïde semble très simple, plusieurs processus et transformations des deux gamètes doivent se produire pour que la fécondation ait lieu.

Nous vous expliquons ci-après les étapes successives de la fécondation chez l'être humain :

Pénétration de la « corona radiata »

Le processus de fécondation commence avec la pénétration des spermatozoïdes dans la couche de cellules folliculaires qui entourent l'ovocyte : la corona radiata.

Les spermatozoïdes traversent cet ensemble de cellules grâce à la libération d'enzymes hyaluronidases et aux mouvements de leur flagelle (la queue du spermatozoïde).

Pénétration de la «corona radiata»

Une fois passée la corona radiata, les spermatozoïdes rencontrent une seconde barrière : la zone pellucide, la couche externe qui entoure l'ovule.

Pénétration de la zone pellucide

Il faut plus d'un spermatozoïde pour arriver à dégrader la zone pellucide, même si au final un seul d'entre eux pourra pénétrer dans l'ovocyte.

Pour pouvoir traverser cette seconde barrière, la tête du spermatozoïde établit un contact avec le récepteur ZP3 (zona pellucida glycoprotein 3). Cela déclenche une réaction acrosomique qui libère des enzymes, dont les hyaluronidases et l'acrosine sont les plus connues. Ces enzymes dissolvent la zone pellucide pour permettre le passage du spermatozoïde.

Pénétration de la zone pellucide

Par ailleurs, la réaction acrosomique provoque une série de changements dans le spermatozoïde qui permettent sa capacitation finale ou maturation fonctionnelle afin de pouvoir pénétrer à l'intérieur de l'ovule par la fusion des membranes.

Fusion des membranes

Quand le spermatozoïde entre en contact avec la membrane plasmique de l'ovule, trois processus différents se déclenchent dans le gamète féminin :

• La formation du cône de fécondation
• La dépolarisation instantanée de sa membrane
• La libération de granules corticaux dans l'espace périvitellin

La formation du cône de fécondation permet la fusion de la membrane de l'ovule avec celle du spermatozoïde pour que la tête du spermatozoïde puisse entrer.

En même temps, l'entrée d'un deuxième spermatozoïde est évitée grâce à la dépolarisation de la membrane de l'ovule et à la libération de granules corticaux.

Fusion des membranes de l'ovule et du spermatozoïde

Fusion des noyaux et formation du zygote

Avec l'entrée du spermatozoïde, l'ovule s'active pour terminer la méiose, phénomène qui permet la réduction du nombre de chromosomes. Ainsi, le deuxième globule polaire est expulsé et les chromosomes se disposent pour former une structure appelée le pronucleus femelle.

De son côté, le spermatozoïde avance jusqu'à ce que sa tête, qui contient le noyau du spermatozoïde, se retrouve à côté du pronucleus femelle. La queue se détache et finit par dégénérer et le noyau gonfle pour former le pronucleus mâle.

Une fois que les deux pronuclei se retrouvent l'un à côté de l'autre, la fusion des deux se produit.

Cela suppose que les membranes des deux pronuclei disparaissent pour que leurs chromosomes puissent se joindre et que la cellule rétablisse la dotation chromosomique, c'est-à-dire 46 chromosomes en tout.

Tout ce processus de fécondation s'achève par la formation du zygote humain : la première cellule de l'organisme fruit de l'union entre l'ovocyte et le spermatozoïde.

Fusion des noyaux

En plus de tout cela, c'est au moment de la fécondation que se décide le sexe du futur bébé en fonction de ses chromosomes sexuels :

Zygote masculin

ses chromosomes sexuels sont XY et le futur bébé sera un garçon.

Zygote féminin

ses chromosomes sexuels sont XX et le futur bébé sera une fille.

L'ovule est toujours porteur du chromosome X. C'est pourquoi le sexe de l'embryon sera défini par le spermatozoïde, selon qu'il sera porteur d'un chromosome X ou d'un chromosome Y.

Nous vous résumons en un seul schéma les étapes de la fécondation dans son ensemble.

Schéma du processus complet de fécondation de l'ovule

La fécondation dans le cas de jumeaux

Contrairement à ce que l'on pourrait penser, les jumeaux ne naissent pas de la fécondation d'un ovule par deux spermatozoïdes. En effet, les embryons qui en résulteraient ne seraient pas viables.

Comme nous l'avons déjà indiqué, l'ovule dispose d'un mécanisme pour éviter la fécondation double et multiple.

Pour pouvoir engendrer des jumeaux, la fécondation est identique à celle qui aboutit à une bébé unique : un spermatozoïde pénètre à l'intérieur de l'ovule. La différence réside dans les divisions cellulaires qui se produisent par la suite.

Dans ce cas, pour des raisons encore inconnues, l'embryon se divise en deux et engendre deux bébés génétiquement identiques, ce qui implique qu'ils seront du même sexe.

L'origine des faux jumeaux est différente. Dans ce cas, c'est deux ovules distincts qui vont être fécondés, chacun d'entre eux par un spermatozoïde différent.

Par conséquent, les processus de fécondation et de développement embryonnaire sont habituels, la particularité étant que deux bébés se développent en même temps dans le ventre maternel. Les bébés ne sont pas génétiquement identiques et ne sont pas non plus forcément du même sexe.

Vous pouvez consulter ce lien pour plus d'informations sur la grossesse gémellaire : Grossesse multiple.

Que se passe-t-il après la fécondation ?

L'ovule fécondé par le spermatozoïde devient une nouvelle cellule appelée zygote qui commence à descendre par la trompe de Fallope jusqu'à l'utérus.

Lors de ce parcours, le zygote se divise pour former un embryon à deux cellules. Le terme zygote s'utilise uniquement pour désigner le premier stade embryonnaire de la cellule unique.

À mesure qu'il progresse par la trompe, l'embryon continue à se diviser pour permettre la formation du blastocyste.

Cette structure a de nombreuses cellules qui commencent à se différencier et qui ont la capacité de s'implanter dans l'utérus. C'est la nidation, qui débouche sur une grossesse.

Si vous souhaitez connaître en détail le processus de la nidation et les phases du développement embryonnaire, nous vous recommandons de lire cet article : La nidation.

Vos questions fréquentes

Comment peut-on calculer l’ovulation pour que les spermatozoïdes et l’ovule se rencontrent?

On peut la calculer en mesurant la température de base quotidienne et en effectuant un test d’urine LH.

Pourquoi la fécondation humaine est-elle dite « interne » ?

Chez l'espèce humaine, la fécondation a lieu à l'intérieur du corps de la femme. Ce phénomène se produit dans les trompes de Fallope et non dans l'utérus.

Après la fécondation, le zygote (cellule résultant de la fusion du spermatozoïde et de l'ovule) se déplace dans la trompe, qui est le conduit qui connecte les ovaires à l'utérus, pour arriver dans l'utérus où la grossesse se produira suite à la nidation.

À quelle période du cycle menstruel se produit la fécondation humaine ?

La fécondation ne peut se produire qu'une fois que l'ovule est sorti de l'ovaire et arrive dans la trompe. Considérant un cycle standard de 28 jour avec l'ovulation au 14^e jour, la femme doit donc se trouver dans sa période fertile, entre le 10^e et le 15^e jour du cycle menstruel, au moment du coït.

L'ovule ne survit que 24 heures. C'est pourquoi la fécondation doit avoir lieu dans les premières 24 heures après l'ovulation. Cependant, les spermatozoïdes peuvent survivre jusqu'à 3 jours dans l'appareil génital de la femme, c'est pour cela que les rapports sexuels peuvent avoir eu lieu 2 ou 3 jours auparavant.

Le processus de fécondation en lui-même peut durer plusieurs heures, mais la durée peut varier d'un cas à l'autre. Il est donc difficile de donner une durée précise. En général, on considère que la fécondation a lieu dans un délai de 19 à 24 heures.

Est-ce possible de féconder un ovule avec un autre ovule ?

Non. Pour que la fécondation ait lieu et qu'un nouvel être humain puisse se développer, il est indispensable de mettre en présence un ovule et un spermatozoïde. Aucune technique de PMA n'a rendu possible la fécondation en laboratoire entre deux ovocytes humains.

Comment se passe la fécondation « à trois parents » ?

Il s'agit d'une technique complexe de procréation médicalement assistée qui n'est permise que dans peu de pays. Elle consiste à utiliser l'ovule de la mère, les spermatozoïdes du père et, en plus, l'ovule d'une donneuse.

Le but de cette technique est d'éviter les maladies mitochondriales, c'est-à-dire celles qui se forment chez les enfants à cause de défauts dans les mitochondries de l'ovule. Les mitochondries sont des structures intra-cellulaires qui se chargent de produire de l'énergie. Dans le noyau de l'ovule se trouve le matériel génétique mais aussi une petite partie de mitochondries se trouvent dans le cytoplasme.

Par la technique de la fécondation « à trois parents », on remplace le noyau de l'ovule de la donneuse (sans mitochondries atteintes) par le noyau de l'ovule de la mère. Ainsi, d'un point de vue génétique, l'enfant sera celui de la future mère, mais les mitochondries présentes dans le cytoplasme de l'ovule seront celles de la donneuse. Comme elles sont saines, l'enfant n'héritera pas de la maladie.

L'ovule ainsi conçu sera fécondé par le spermatozoïde du père.

La rédaction vous recommande

Il est courant de confondre les termes qui font référence à l'embryon après la fécondation. C'est pour cela que vous pouvez consulter l'article suivant pour éviter toute confusion : Différences entre zygote, embryon et fœtus.

Les couples qui ne peuvent avoir d'enfants naturellement devront recourir à des techniques de PMA comme l'insémination artificielle ou la fécondation in vitro. Vous en saurez plus en lisant : Techniques de PMA.

Si la femme n'a pas de problèmes de fertilité, la fécondation devra avoir lieu pendant sa période fertile. Pour en savoir plus sur le sujet, lisez : Système reproducteur de la femme.

Si tout se déroule comme prévu, la femme pourra tomber enceinte et s'attendra aux changements propres à la grossesse. Découvrez-les ici : La grossesse mois après mois.