Une étude révolutionnaire menée par des chercheurs du campus médical Anschutz de l'Université du Colorado révèle que les changements de motilité des spermatozoïdes induits par le stress se produisent après un événement stressant, plutôt que pendant celui-ci, et améliorent les performances des spermatozoïdes. Cette découverte est essentielle pour comprendre comment le stress affecte le processus de reproduction afin d'améliorer les résultats du développement fœtal.
L'étude a été publiée aujourd'hui dans Nature Communications.
Au cours des cinq dernières décennies, la qualité du sperme a considérablement diminué, en raison de facteurs de stress environnementaux. Cette nouvelle étude identifie comment le stress affecte la capacité des spermatozoïdes à se déplacer dans le système reproducteur d'une femme pour féconder un ovule (motilité). Les chercheurs ont observé des changements dans les vésicules extracellulaires (VE), de petites particules libérées par l'appareil reproducteur mâle qui jouent un rôle dans le développement et la maturation des spermatozoïdes. Ces changements se sont produits après la disparition du facteur de stress, et non pendant l'expérience de stress.
Nos résultats montrent une augmentation significative et temporelle de la motilité des spermatozoïdes suite à un stress perçu, ce qui concorde avec les études précédentes sur les changements dans le microARN dans les spermatozoïdes humains. Ce moment, où la fonction des spermatozoïdes s'améliore après un stress, pourrait être bénéfique sur le plan évolutif pour augmenter les taux de natalité, en particulier après des périodes difficiles comme celles vécues pendant la pandémie de COVID.
Tracy Bale, Ph. D., auteure principale et titulaire de la chaire de recherche sur la santé mentale et physique intégrée des femmes de la Fondation Anschutz au Ludeman Center de l'Université du Colorado à Anschutz
Des études ont été menées sur des hommes et sur des modèles animaux. Dans les deux cas, les VE induites par le stress ont amélioré la motilité des spermatozoïdes et la respiration mitochondriale, l'énergie chimique nécessaire pour alimenter les réactions biochimiques de la cellule.
« Imaginez que vous avez une voiture qui a du mal à monter une pente raide. Lorsque le moteur est sollicité, la voiture devient moins efficace. Cependant, avec un peu plus d'essence, vous pouvez améliorer les performances globales pour une conduite plus souple. Tout comme votre voiture devient plus efficace sous l'effet du stress, avec les bons réglages, les cellules améliorent leur production d'énergie et leur mouvement lorsque des facteurs induits par le stress sont présents », a déclaré Nickole Moon, PhD, premier auteur de l'étude et étudiant à CU Anschutz qui fait partie de l'équipe de recherche.
Étant donné que les résultats étaient les mêmes chez les humains et dans les modèles animaux, les découvertes suggèrent qu’il pourrait s’agir d’un mécanisme d’adaptation universel à travers les espèces, ce qui pourrait offrir des perspectives sur des implications plus larges en matière de santé reproductive.
Bien que l’étude se soit concentrée sur les hommes, les chercheurs soulignent l’importance d’explorer la manière dont le stress affecte les deux partenaires dans le processus de fertilité. En outre, les chercheurs s’intéressent en fin de compte à la manière dont ces différences affectent le développement du fœtus, en particulier celui du cerveau.
« L’impact du stress sur les cellules germinales, la fertilité et les mécanismes sous-jacents à la transmission des expériences de stress parental d’une génération à l’autre ne sont pas bien compris », a déclaré le Dr Neill Epperson, professeur et président du département de psychiatrie de l’Université du Colorado et partenaire de Bale dans les études. « En continuant à recruter des participants pour ces essais et en effectuant des évaluations approfondies du stress parallèlement aux travaux en laboratoire, nous souhaitons acquérir une meilleure compréhension de la manière dont les facteurs de stress passés peuvent affecter la progéniture future. »
Bale réitère l’importance d’une sensibilisation accrue à l’impact du stress sur la reproduction.
« Le stress faisant partie intégrante de la vie quotidienne, il sera essentiel de comprendre ses effets sur la reproduction et le développement pour améliorer la fertilité et faire face aux impacts écologiques plus larges sur les espèces menacées », a déclaré Bale.
L’équipe mène des études complémentaires pour comprendre comment les informations sur le stress sont transmises aux VE et comment cela influence la fécondation. Elle étudie également l’impact sur le développement du cerveau. De plus, elle lancera une étude pilote pour tester ce modèle et étudier plus en détail la relation entre les VE et les spermatozoïdes dans le liquide séminal.
