4.4 Résultats
4.4.2 Étude comparée entre tête spermatique et spermatozoïde entier
Les Phospholipides sont les composants majeurs des membranes cellulaires. Il n’est donc pas étonnant d’en retrouver en très grande quantité dans les extraits de spermato- zoïdes. Ils peuvent porter des têtes globalement non chargées comme Phosphatidylcholine (PC) ou Phosphatidyléthanolamine (PE). Ils sont souvent décrits comme ayant un rôle structurant pour la membrane. La tête PC se termine par une Choline (C5H14N O). Cet
élément, appartenant à la classe des vitamines B, est construit autour d’une fonction ammonium quaternaire et possède trois groupements méthyles (−CH3). Chez la souris,
le groupement Phosphatidylcholine est présent dans 39,7 ± 7,7 % des lipides du sper- matozoïde entier contre 46,1 ± 12,6 % pour la tête uniquement. La tête PE se termine par un groupement plus petit, une Ethanolamine (C2H7N O). Les pourcentages entre
les deux populations sont respectivement de 23,7 ± 1,6 % pour des gamètes intacts et 18,9 ± 9,8 % pour les cellules décapitées. Les analyses lipidiques renseignent aussi sur la présence de deux autres phospholipides caractéristiques, Phosphatidylsérine (PS) et Phosphatidylinositol (PI). Contrairement aux éléments précédents, ces deux composants sont chargés. La tête PS se termine par une sérine (C3H7N O3) qui est un acide aminé
et la tête PI se finit par une molécule cyclique l’inositol (C6H12O6). Ces configurations
d’atomes leur donnent des propriétés particulières. La PS, par exemple, est en mesure de créer des liaisons avec un autre lipide chargé, par l’intermédiaire d’ions divalents comme le calcium. PS compte pour 15,6 ± 8,0 % de la totalité des phospholipides de la tête du spermatozoïde contre 8,7 ± 3,0 % dans la cellule entière. PI quant à lui ne repré- sente que 3,8 ± 1,1 % dans la tête et 4,1 ± 1,0 % de la totalité du spermatozoïde et est souvent impliqué dans des voies de signalisation interne de la cellule. Les Céramides (Cer) sont à peine présents, 0,3 ± 0,1 % dans un cas et 1,4 ± 0,5 % dans l’autre. Ils sont d’ailleurs habituellement convertis dans les tissus en Sphingolipides plus complexes comme la Sphingomyéline (SM). La SM forme 6,0 ± 1,5 % du total de la tête contre 8,0 ± 1,2 % du spermatozoïde.
Figure 4.5: Analyse des espèces lipidiques majoritaires dans le spermatozoïde chez la souris (spermatozoïde entier ou seulement la tête – N = 4).
Les différences pour les parties hydrophiles entre ces six grandes classes de lipides ne sont pas très significatives. Finalement, seul le Cholestérol se distingue significativement les spermatozoïdes entiers de leurs têtes. En effet, sa fraction s’élève à 17,3 ± 1,1 % dans la cellule entière contre seulement 8,2 ± 0,5 % sur la tête (Figure 4.5). Chez le spermato- zoïde, l’essentiel des phospholipides identifiés sont formés de deux chaines d’acides gras différentes, l’une est saturée tandis que l’autre est insaturée. Chez la souris, il semble assez rare que les phospholipides de la tête spermatique soient complétement saturés16
ou même monoinsaturés17. Ces deux catégories ne représentent que 4,8 ± 2,0 % et 15,6
± 5,8 % respectivement et presque tous sont en réalité des sphingolipides. Au final, la grande majorité des lipides sont des phospholipides avec des chaines d’acides gras po- lyinsaturées18 et surtout super-polyinsaturées19. Ces deux familles (PUFA et sPUFA)
représentent à elles seules 71,4 ± 15,8 % des molécules présentes dans les membranes de la tête du spermatozoïde chez la souris (Figure 4.6).
Les phospholipides sont prépondérants dans la tête du spermatozoïde en comparaison des deux autres grandes familles lipidiques et les chaines d’acides gras qui les constituent sont en grande majorité polyinsaturées.
16. SFA - Saturated Fatty Acid, comme 16 :0
17. MUFA – Mono Unsaturated Fatty Acid, comme 18 :1
18. PUFA - Poly Unsaturated Fatty Acid, comme l’Acide Arachidonique (AA) 20 :4
Figure 4.6: Analyse des chaines d’acides gras et d’alcools gras pour les espèces majo- ritaires présentes dans la tête du spermatozoïde chez la souris (N = 4).
4.4.3 Étude comparée entre tête spermatique et spermatozoïde entier chez l’humain
Pour les spermatozoïdes humains, les sept grandes classes de lipides observées dans les spermatozoïdes des souris sont elles aussi présentes, mais dans des proportions un peu différentes (Figure 4.7). Comparé à la souris, il y a plus de PE dans la tête du spermatozoïde (37,6 ± 7,4 %) alors que la proportion est à peu près équivalente dans l’ensemble de la cellule (25,3 ± 1,3 %). En contrepartie, il semble y avoir moins de PC (21,5 ± 2,1 % et 31,1 ± 4,3 %). Les phospholipides chargés sont présents en un peu plus faible quantité (PS 5,3 ± 0,9 % dans la cellule contre 5,0 ± 0,9 % et PI 4,0 ± 0,5 % dans la cellule contre 3,2 ± 0,3 %). Les Céramides sont à peine représentées, contrairement aux Sphingomyélines, qui sont légèrement plus concentrées dans la tête (12,4 ± 0,9 %) que dans l’ensemble de la cellule (8,9 ± 0,5 %). La concentration de Cholestérol est à nouveau bien inférieure dans la tête que sur l’ensemble du spermatozoïde (10,4 ± 0,2 % contre 34,3 ± 3,0 %).
La tendance pour le Cholestérol est donc la même que chez la souris. Il est moins pré- sent dans la tête du spermatozoïde que sur l’ensemble de la cellule. En revanche, il existe quelques différences au niveau des parties hydrophiles entre les deux espèces. Chez
Figure 4.7: Analyse des espèces lipidiques majoritaires dans le spermatozoïde chez l’être humain (spermatozoïde entier ou seulement la tête – N = 2).
l’humain, la PE est plus présente que la PC. (Figure 4.7). Comme précédemment, les phospholipides de la tête du spermatozoïde humain sont assez peu saturés. Les chaines SFA et les MUFA ne représentent que 4,4 ± 0,4 % et 20,0 ± 1,0 % et quasiment la totalité sont des Sphingolipides. A nouveau la très grande majorité des phospholipides sont construits avec des acides gras polyinsaturés (65,2 ± 12,2 %) (Figure 4.8).
Chez l’humain, comme chez la souris, les chaines carbonées présentes dans les têtes sper- matiques sont longues avec beaucoup de doubles liaisons. Cette caractéristique commune aux deux espèces en fait un bon point de départ pour la suite de l’étude. Les compo- sitions lipidiques obtenues dans cette étude sont proches des données bibliographiques précédemment référencées pour des gamètes entiers [2,5,72,87].