La fertilité est finie pour les mammifères femelles. Dès la naissance, les femelles possèdent un nombre limité de follicules primordiaux, appelés collectivement la réserve ovarienne. À l’intérieur de chaque follicule se trouve un ovocyte qui finit par se transformer en ovule. Mais avec l’âge, les follicules de la réserve ovarienne diminuent.

Malgré son importance cruciale, notre compréhension de la manière dont la réserve ovarienne est établie et maintenue reste médiocre. »

Satoshi Namekawa, professeur, département de microbiologie et de génétique moléculaire, Université de Californie, Davis

des chercheurs définissent la machinerie épigénétique qui régit l’établissement et le fonctionnement de la réserve ovarienne des mammifères, fournissant des informations moléculaires sur la santé reproductive et l’espérance de vie des femmes, dans une nouvelle étude publiée le 10 août dans communication nature. L’épigénétique fait référence aux changements qui influencent le fonctionnement des gènes sans altérer l’ADN lui-même. Les principaux scientifiques de l’article incluent Namekawa, le scientifique du projet Mengwen Hu et les professeurs de l’UC Davis Richard Schultz et Neil Hunter.

« Chez les femmes humaines de plus de 35 ans, vous voyez une diminution de la fertilité », a déclaré Namekawa. « Notre étude peut nous donner la base pour comprendre comment la fertilité féminine est établie et maintenue au niveau moléculaire et pourquoi elle diminue avec l’âge. »

Pause de la production primordiale

Lorsque la réserve ovarienne est établie, tous les ovocytes des follicules primordiaux arrêtent leur développement et peuvent rester dans cet état arrêté pendant des décennies.

« La fertilité est soutenue par ces ovocytes arrêtés », a déclaré Namekawa, notant que certaines machines moléculaires jusqu’ici inconnues arrêtent le développement. « La principale question est de savoir comment ces cellules peuvent-elles être maintenues pendant des décennies ? C’est une grande question. Elles ne peuvent pas se diviser, elles ne peuvent pas proliférer, elles dorment simplement dans les ovaires pendant des décennies. Comment est-ce possible ? »

En utilisant des mutants de souris, l’équipe a découvert que la suspension de cette transition de phase ovocytaire était médiée par un groupe de protéines appelée Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Une compréhension moléculaire de la fertilité

PRC1 supprime le processus de développement, appelé méiose, qui se produit avant l’établissement de la réserve ovarienne, assurant un programme d’expression génique adéquat dans la réserve ovarienne. Lorsque l’équipe a créé des souris mutantes avec une machinerie PRC1 épuisée, ils ont découvert que la réserve ovarienne ne pouvait pas être établie et que les cellules subissaient la mort cellulaire.

« Nous montrons qu’une suppression conditionnelle de PRC1 entraîne une déplétion et une stérilité folliculaires rapides », a déclaré Namekawa. « Ces résultats impliquent fortement PRC1 dans le processus critique de maintien de l’épigénome des follicules primordiaux lors d’un arrêt prolongé pouvant durer jusqu’à 50 ans chez l’homme. »

Selon Namekawa et ses collègues, les déficiences de la fonctionnalité PRC1 peuvent aider à expliquer les cas d’insuffisance ovarienne prématurée et d’infertilité chez l’homme.

« Maintenant que nous avons découvert que ce processus épigénétique est la clé de l’établissement, la question suivante est de savoir si nous pouvons découvrir un mécanisme plus détaillé pour ce processus ? » dit Namekawa. « Comment la réserve ovarienne peut-elle être maintenue pendant des décennies ?

Les autres auteurs de l’article incluent: à UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata et Hironori Abe; Akihiko Sakashita et So Maezawa, centre médical de l’hôpital pour enfants de Cincinnati ; Miguel Vidal, Centre de recherche biologique Margarita Salas, Madrid, Espagne ; et Haruhiko Koseki, RIKEN Center for Allergy and Immunology, Yokohama, Japon. Le travail a été soutenu par des subventions du NIH.