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25.2: Oogenèse
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Oogenesis
 
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25.2: Oogenesis

25.2: Oogenèse

In human women, oogenesis produces one mature egg cell or ovum for every precursor cell that enters meiosis. This process differs in two unique ways from the equivalent procedure of spermatogenesis in males. First, meiotic divisions during oogenesis are asymmetric, meaning that a large oocyte (containing most of the cytoplasm) and minor polar body are produced as a result of meiosis I, and again following meiosis II. Since only oocytes will go on to form embryos if fertilized, this unequal distribution of cell contents ensures that there are enough cytoplasm and nutrients to nourish the early stages of development. Second, during oogenesis, meiosis “arrests” at two distinct points: once during embryonic growth and a second time during puberty. In mammals, oocytes are suspended in prophase I until sexual maturation, at which point meiosis I continues under hormonal influence until an egg precursor cell is released into a fallopian tube. At ovulation, the precursor exits the ovary and, only if fertilization occurs, is stimulated to complete meiosis II and form a complete egg.

Oogenesis, Age, and Other Factors

Defects during oogenesis can result in severe consequences. In particular, problems with chromosome segregation during either meiosis I or meiosis II may lead to an embryo being aneuploid, meaning that it contains an abnormal number of chromosomes. Increased age elevates a woman’s risk of having a child with certain types of aneuploidy, such as Patau syndrome—characterized by central nervous system abnormalities, developmental delays and infant mortality—which is caused by an extra copy of chromosome 13. Several explanations for this “age effect” have been proposed, which include the degradation over time of the meiotic spindle apparatus (responsible for splitting chromosomes during division), or the gradual accumulation of abnormal cells in ovaries. As a result, women who are 35 years and older are typically offered prenatal testing, such as blood tests, nuchal translucency screening by ultrasound, chorionic villus sampling, or amniocentesis, which can determine whether a fetus carries any chromosomal abnormalities.

Aside from a woman’s age, other researchers are looking at how certain diseases can influence oogenesis and oocyte quality. One such condition gaining interest is endometriosis, during which the blood-rich lining that typically collects in a woman’s uterus before menstruation accumulates elsewhere in the body, like in ovarian cysts, along the large intestine or upon the lining of the abdominal cavity. Interestingly, oocytes collected from women with endometriosis undergoing in vitro fertilization may show defects in the meiotic spindle apparatus or decreases in fertilization rates. Research on this disease is ongoing, but some scientists have hypothesized that such poor oocyte quality may be the result of increased immune-associated proteins or altered hormone levels in these patients.

Finally, other work has been performed to determine the effect of environmental factors on oogenesis, and their relation to aneuploidy. Chewing tobacco, hormone use (especially in older women) and even exposure to bisphenol-A, a component of many plastics, have all been suggested to affect oogenesis adversely and the process of meiosis therein.

Chez les femmes humaines, l’oogenèse produit une cellule d’œuf mature ou ovule pour chaque cellule précurseur qui entre dans la méiose. Ce processus diffère de deux façons uniques de la procédure équivalente de la spermatogenèse chez les mâles. Tout d’abord, les divisions méiotiques pendant l’oogenèse sont asymétriques, ce qui signifie qu’un grand ovocyte (contenant la plupart du cytoplasme) et le corps polaire mineur sont produits à la suite de la méiose I, et à nouveau après la méiose II. Puisque seuls les ovocytes formeront des embryons s’ils sont fécondés, cette répartition inégale du contenu cellulaire garantit qu’il y a suffisamment de cytoplasme et de nutriments pour nourrir les premiers stades de développement. Deuxièmement, pendant l’oogenèse, la méiose « s’arrête » à deux points distincts : une fois pendant la croissance embryonnaire et une deuxième fois pendant la puberté. Chez les mammifères, les ovocytes sont suspendus dans la prophase I jusqu’à la maturation sexuelle, à quel point la méiose I continue sous l’influence hormonale jusqu’à ce qu’une cellule précurseur d’oeuf soit libérée dans une trompe de Fallope. À l’ovulation, le précurseur sort de l’ovaire et, seulement si la fécondation se produit, est stimulé pour compléter la méiose II et former un ovule complet.

Oogenèse, âge, et autres facteurs

Les défauts pendant l’oogenèse peuvent avoir des conséquences graves. En particulier, les problèmes de ségrégation chromosomique pendant la méiose I ou la méiose II peuvent conduire à un embryon étant aneuploïde, ce qui signifie qu’il contient un nombre anormal de chromosomes. L’augmentation de l’âge augmente le risque d’avoir un enfant avec certains types d’aneupliidy, comme le syndrome de Patau — caractérisé par des anomalies du système nerveux central, des retards de développement et la mortalité infantile — qui est causée par une copie supplémentaire du chromosome 13. Plusieurs explications pour cet « effet d’âge » ont été proposées, qui incluent la dégradation au fil du temps de l’appareil méiotique de fuseau (responsable de la division des chromosomes pendant la division), ou l’accumulation progressive des cellules anormales dans les ovaires. En conséquence, les femmes qui sont 35 ans et plus sont généralement offerts des tests prénatals, tels que des tests sanguins, le dépistage de la translucidité nuchal par échographie, l’échantillonnage chorionique villus, ou l’amniocentèse, qui peut déterminer si un fœtus porte des anomalies chromosomiques.

Mis à part l’âge d’une femme, d’autres chercheurs étudient comment certaines maladies peuvent influencer l’oogenèse et la qualité des ovocytes. Une telle condition gagne l’intérêt est l’endométriose, au cours de laquelle la doublure riche en sang qui recueille généralement dans l’utérus d’une femme avant que la menstruation s’accumule ailleurs dans le corps, comme dans les kystes ovariens, le long du gros intestin ou sur la paroi de la cavité abdominale. Fait intéressant, les ovocytes prélevés auprès de femmes atteintes d’endométriose subissant une fécondation in vitro peuvent présenter des défauts dans l’appareil méiotique fuseau ou des diminutions des taux de fécondation. La recherche sur cette maladie est en cours, mais certains scientifiques ont émis l’hypothèse que cette mauvaise qualité des ovocytes peut être le résultat d’une augmentation des protéines immunitaires associées ou des niveaux d’hormones altérées chez ces patients.

Enfin, d’autres travaux ont été effectués pour déterminer l’effet des facteurs environnementaux sur l’oogenèse, et leur relation à l’aneuploïdité. Le tabac à mâcher, l’usage d’hormones (en particulier chez les femmes âgées) et même l’exposition au bisphénol-A, une composante de nombreux plastiques, ont tous été suggérés pour affecter l’oogenèse négativement et le processus de méiose dans celui-ci.


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