Quelle est la différence entre la congélation et la vitrification des ovocytes?
La cryopréservation des ovocytes est une technique de procréation assistée utilisée pour conserver ces cellules à de très basses températures, exactement à -196 °C dans de l'azote liquide, sans affecter leur viabilité et pour une durée indéfinie.
Son indication principale est la préservation de la fertilité, c'est-à-dire congeler les ovocytes d'une femme lorsqu'elle est encore jeune pour pouvoir être mère dans le futur.
Principalement, il existe deux méthodes pour congeler les ovocytes, que nous allons détailler et comparer tout au long de cet article :
- La congélation lente
- La vitrification
Vous trouverez ci-dessous un index avec tous les points que nous allons traiter dans cet article.
Index
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- 1.1.
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- 2.1.
- 2.2.
- 2.3.
- 3.
- 3.1.
- 3.2.
- 4.
- 5.
Facteurs influençant la congélation
L'ovocyte est la plus grande cellule du corps humain. Sa taille est de 0,14 mm et il présente une teneur élevée en eau. De plus, avant sa fécondation, l'ovocyte se trouve à un stade très complexe connu sous le nom de métaphase II, où la division de son matériel génétique est arrêtée.
Pour tout cela, il est extrêmement compliqué de congeler les ovocytes sans qu'ils ne soient endommagés. Les basses températures peuvent provoquer la dépolymérisation des microtubules, ce qui entraîne la désorganisation et la dispersion des chromosomes.
D'autre part, la teneur élevée en eau augmente la probabilité de formation de cristaux de glace, qui provoqueraient des dommages aux structures internes de l'ovocyte et à sa membrane cellulaire.
Enfin, la déshydratation excessive de l'ovocyte pendant la congélation peut également donner lieu à ce que l'on appelle l'effet de solution (augmentation de la concentration en sels intracellulaires) et à la théorie du volume minimum, qui peuvent conduire à l'effondrement irréversible et à la mort cellulaire.
Ainsi, pour éviter que tous ces problèmes ne surviennent pendant la congélation des ovocytes et pour augmenter les taux de survie, il est très important de contrôler les facteurs suivants :
- Le taux ou la vitesse de refroidissement.
- La déshydratation et le devenir de l'eau intracellulaire.
- Le rapport surface/volume de l'ovocyte.
- L'utilisation d'agents cryoprotecteurs.
Par conséquent, le succès de la cryopréservation ovocytaire dépendra de l'optimisation du processus de congélation. Prendre en compte tous les facteurs mentionnés précédemment est essentiel pour réduire les dommages possibles pendant le processus, améliorant ainsi les résultats finaux.
Qu'est-ce que les cryoprotecteurs ?
Les cryoprotecteurs sont des substances utilisées dans tous les protocoles de congélation d'ovocytes, car ils parviennent à les protéger de tous les effets nocifs que nous avons commentés dans la section précédente.
En fonction de leur capacité à pénétrer à l'intérieur de la cellule, les cryoprotecteurs sont classés en :
- Perméables
- ils remplacent le liquide aqueux à l'intérieur de l'ovocyte, empêchent la formation de cristaux de glace et aident à contrer l'effet des concentrations élevées de solutés. Les cryoprotecteurs perméables les plus utilisés sont le glycérol, le diméthylsulfoxyde (DMSO), le propanediol (PROH) et l'éthylène glycol (EG).
- Non perméables
- ils favorisent la déshydratation cellulaire contrôlée, ce qui empêche également la formation de cristaux de glace et l'effondrement cellulaire. Parmi les cryoprotecteurs non perméables les plus utilisés figurent la polyvinylpyrrolidone (PVP), les dextranes, l'albumine et des sucres comme le saccharose et le glucose.
Normalement, les cryoprotecteurs perméables et non perméables sont utilisés conjointement pour obtenir une plus grande efficacité.
Méthodes de cryopréservation
La congélation lente est la technique qui a été utilisée traditionnellement pour la congélation des ovocytes et des embryons dans tous les laboratoires de fécondation in vitro (FIV).
Cependant, les taux de survie de cette méthode lente après la décongélation étaient très faibles et, pour cette raison, elle a aujourd'hui été pratiquement remplacée par la technique ultra-rapide connue sous le nom de vitrification.
Ci-dessous, nous allons expliquer en quoi consistent chacune des deux méthodes pour congeler les ovocytes, ainsi que leurs avantages et inconvénients.
Congélation lente des ovocytes
La technique de congélation lente des ovocytes consiste à faire baisser la température petit à petit, tout en déshydratant la cellule avec l'utilisation des cryoprotecteurs.
Cela permet de minimiser la formation de cristaux de glace, bien qu'il puisse y avoir un effet toxique dû au temps d'exposition prolongé aux cryoprotecteurs.
Pour réaliser le processus, un congélateur programmable est nécessaire, dans lequel la température descendra progressivement jusqu'à une température comprise entre -40 et -70 °C. Ensuite, les ovocytes seront plongés dans de l'azote liquide, où ils atteindront rapidement -196 °C.
Pour la décongélation des ovocytes, on extrait de l'azote liquide les paillettes où ils sont contenus, on les maintient 30 secondes à température ambiante et on les plonge dans un bain à 31 °C, où les ovocytes seront libérés de l'intérieur de la paillette.
Les ovocytes sont réhydratés de manière séquentielle dans différents milieux de culture, les restes du cryoprotecteur sont éliminés et ils récupèrent finalement leur structure normale.
Vitrification des ovocytes
La vitrification est une technique de congélation ultra-rapide, avec une vitesse de refroidissement allant jusqu'à 23 000 °C/min. Grâce à cela, l'eau qui se trouve à l'intérieur de la cellule n'a pas le temps de cristalliser, elle passe d'un état liquide à un état vitreux, un solide amorphe similaire à une gélatine dure.
La vitrification nécessite une concentration élevée de cryoprotecteurs pour réussir. Cependant, pour éviter leur toxicité, deux stratégies ont été mises en œuvre :
- Réduire au maximum le temps d'exposition
- Utiliser le volume minimum de milieu pour vitrifier
Ces stratégies permettent d'augmenter la vitesse de refroidissement et d'éviter les dommages éventuels aux ovocytes.
Pendant le processus de vitrification, on passe les ovocytes par des milieux d'équilibrage avec des concentrations croissantes de cryoprotecteurs. Ainsi, on déshydrate les ovocytes pour ensuite les placer sur un support de vitrification avec le plus petit volume de milieu possible.
Enfin, on introduit les ovocytes directement dans l'azote liquide à -196 °C, de sorte que la congélation est immédiate.
La technique de dévitrification suit également la même procédure consistant à passer les ovocytes par des milieux d'équilibrage pour réhydrater la cellule et éliminer les cryoprotecteurs.
Avantages et inconvénients
En général, la vitrification présente de multiples avantages par rapport à la congélation lente des ovocytes :
- Le taux de survie des ovocytes est beaucoup plus élevé avec la vitrification, environ 90 %.
- Le taux d'implantation des embryons issus d'ovocytes vitrifiés est supérieur à celui des embryons issus d'ovocytes congelés avec la méthode lente.
- Avec la vitrification, le risque de cristallisation et de cryofracture des ovocytes est moindre.
Comme inconvénient possible de la vitrification, nous pouvons dire qu'il s'agit d'une pratique très laborieuse et qui nécessite beaucoup d'expérience de la part de l'embryologiste qui la réalise.
Pour tout ce qui a été commenté tout au long de cet article, la vitrification est la technique de choix pour la cryopréservation des ovocytes aujourd'hui.
Tous les laboratoires de procréation assistée l'utilisent de manière habituelle, ce qui a permis la création de banques d'ovocytes de donneuses et la préservation de la fertilité chez les femmes atteintes de cancer ou pour celles qui souhaitent retarder leur maternité.
Vos questions fréquentes
Jusqu'à quel âge peut-on procéder à la congélation d'ovocytes?
Il n'y a pas d'âge limite pour préserver la fertilité féminine grâce à la congélation des ovocytes. Cependant, il est recommandé de cryoconserver les ovocytes le plus tôt possible, car leur qualité et leur quantité diminuent avec le temps.
Il est donc conseillé aux femmes qui souhaitent préserver leur fertilité de le faire avant l'âge de 35 ans environ.
Comment congeler mes ovules ?
Pour pouvoir bénéficier d'une vitrification d'ovocytes, il est nécessaire de les extraire à travers de la ponction folliculaire. De plus, afin d'obtenir un plus grand nombre d'ovocytes pendant l'intervention, la patiente devra suivre un traitement de stimulation ovarienne.
Par conséquent, la femme désireuse de vitrifier ses ovocytes, afin de préserver sa fertilité, de commencer une FIV, ou don d'ovocytes, devra passer par deux processus: la stimulation médicale de l'ovulation et la ponction ovarienne.
Lecture recommandée
Si vous souhaitez connaître plus en détail comment se déroule le processus de vitrification des ovocytes, nous vous recommandons de continuer à lire l'article suivant: La vitrification d'ovules: quel processus pour quels résultats?
D'autre part, si vous souhaitez connaître les indications pour préserver la fertilité tant chez les hommes que chez les femmes, vous pouvez accéder ici: Préserver la fertilité: Quelles options et à quel coût?
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Bibliographie
Cao YX, Xing Q, Li L, Cong L, Zhang ZG, Wei ZL, Zhou P. Comparison of survival and embryonic development in human oocytes cryopreserved by slow-freezing and vitrification. Fertility and Sterility 2009; 92 (4): 1306-1311 (Voir)
Levi-Setti PE, Patrizio P, Scaravelli G. Evolution of human oocyte cryopreservation: slow freezing versus vitrification. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2016;23(6):445-450 (Voir)
Rienzi L, Gracia C, Maggiulli R, LaBarbera AR, Kaser DJ, Ubaldi FM, Vanderpoel S, Racowsky C. Oocyte, embryo and blastocyst cryopreservation in ART: systematic review and meta-analysis comparing slow-freezing versus vitrification to produce evidence for the development of global guidance. Hum Reprod Update. 2017;23(2):139-155 (Voir)