La méiose dans les tubes séminifères

de Locusta migratoria

Une étape de la spermatogenèse

Pour exploiter les préparations réalisées en classe, il est souhaitable de proposer péalablement l'observation de coupes de testicules de Criquet colorées à l'hématoxyline ferrique. Une brève étude de ces coupes permet de comprendre l'organisation du testicule et de localiser les structures dans lesquelles se déroule la spermatogenèse. Elle ne permet pas d'analyser le comportement des chromosomes au cours de la méiose.
La spermatogenèse (donc la méiose) se déroule dans les follicules testiculaires (tubes séminifères)
Chaque testicule comprend plusieurs dizaines de tubules dans lesquels a lieu la spermatogenèse donc la méiose : ce sont les follicules testiculaires ou tubes séminifères. Les coupes pratiquées dans les testicules montrent des sections transversales ou plus ou moins obliques des tubes séminifères et permettent d'analyser leur contenu cellulaire.
Détail d'une portion de tube séminifère
Dans chaque cyste, les cellules de la lignée germinale(au nombre de 16) montrent des figures de division. Ils s'agit de spermatocytes I en cours de première division de méiose.
Portion de coupe de testicule de criquet (hématoxyline ferrique)
On repère les sections de tubes séminifères dans lesquels se trouvent les cellules de la lignée germinale (parfois des spermatozoïdes) groupées en petits paquets dans des structures appelées cystes.
L'organisation fonctionnelle polarisée des tubes séminifères
Une coupe longitudinale de follicule testiculaire ou des sections transversales correspondant à différents niveaux révèlent une organisation polarisée du tubule avec différentes zones correspondant aux étapes de la spermatogenèse.
Un follicule testiculaire de Criquet
Les images numérotées, à gauche, correspondent à des sections transversales de tubes séminifères réalisées à différents niveaux. Les numéros de ces images sont reportés sur l'image centrale du tube et sur la coupe longitudinale à peu près dans la zone ou chacune d'entre-elle a été pratiquée.
La spermatogenèse se déroule donc depuis l'apex du tube jusqu'à sa base où les spermatozoïdes passent dans le spermiducte (ou canal déférent) qui récupère les gamètes mâle produits par l'ensemble des follicules.
On peut distinguer (mais non délimiter avec précision) 3 zones qui correspondent grossièrement aux 3 étapes fondamentales de la spermatogenèse et ainsi localiser approximativement la région du follicule où la méiose se déroule.
- région apicale: germarium où les spermatogonies diploïdes se multiplient. Chaque spermatogonie va s'entourer d'une assise de cellules qui constituera la paroi d'un cyste dans lequel la cellule germinale va se multiplier. Il semble qu'ici, le cyste complet contient 16 cellules , il y aurait donc 4 cycles cellulaires successifs avec mitose.
Les cystes s'éloignent de la région apicale, poussés par les nouveaux qui se forment. Dans chacun d'entre-eux, les spermatogonies grossissent et deviennent des spermatocytes I (diploïdes). Voir images CL et CT1.
- région où a lieu la méiose
Dans la CL et dans certaines CT, on repère des cystes éloignés de la zone de multiplication dans lesquels les cellules montrent des figures de division, il s'agit le plus souvent de spermatocytes I en cours de première division de méiose (voir image 2 par exemple). Un peu plus loin, il est parfois possible de repérer des figures de division correspondant à la deuxième division de méiose qui se produit dans les spermatocytes II (haploïdes) mais c'est plus délicat car cette division est bien plus courte que la première (prophase I longue).
- région de la différenciation des spermatides en spermatozoïdes (spermiogenèse)
Un peu plus loin encore, les cystes contiennent des spermatides, petites cellules haploïdes issues de la méiose. Il y a théoriquement 64 spermatides par cyste qui se différencient en spermatozoïdes (voir CT3 et CL).
Dans la partie basale, les cystes contiennent des spermatozoïdes dont on aperçoit les têtes très fines et les flagelles.
Rq/ Dans les sections vraiment transversales de tubes séminifères, les cystes contiennent des cellules de la lignée germinale qui sont à peu près au même stade, mais dans les sections plus ou moins obliques, c'est différent. Dans les préparations réalisées en classe, on peut dans un espace restreint, observer des cellules de la lignée germinale plus ou moins évoluées et notamment à différents stades de la méiose.