Tubules séminifères et spermatogenèse : anatomie et étapes
Les tubules séminifères du testicule sont les usines à spermatozoïdes. Voici leur structure histologique, le déroulement de la spermatogenèse (de la spermatogonie au spermatozoïde) et les durées en jeu.
Les testicules de l'homme adulte produisent environ 200 millions de spermatozoïdes par jour. Ce flux ininterrompu sort d'une architecture histologique très organisée : les tubules séminifères.
L'organisation du testicule
Chaque testicule humain est divisé en environ 250 lobules, chacun contenant 1 à 4 tubules séminifères pelotonnés. Mis bout à bout, les tubules d'un testicule formeraient un fil de plus de 500 mètres de long.
La paroi d'un tubule séminifère contient deux types de cellules :
- Les cellules de Sertoli — grandes cellules de soutien qui s'étendent de la lame basale jusqu'à la lumière du tubule. Elles "nourrissent" et protègent les cellules germinales en cours de méiose.
- Les cellules germinales — disposées en couches de la périphérie vers la lumière, du moins mature au plus mature : spermatogonies, spermatocytes I, spermatocytes II, spermatides, spermatozoïdes.
Entre les tubules, dans le tissu interstitiel, se trouvent les cellules de Leydig qui produisent la testostérone.
Les étapes de la spermatogenèse
- Spermatogonie (cellule souche diploïde) : à la périphérie du tubule. Elle se divise par mitose pour maintenir le stock (Ad : auto-renouvellement) et pour produire des spermatocytes I (Ap : prolifération).
- Spermatocyte I : entre en méiose, traverse la longue prophase 1 (~16 jours chez l'humain). C'est ici que se produit le brassage génétique.
- Spermatocyte II : issu de la méiose I. Phase courte (~quelques heures) avant méiose II.
- Spermatide : produit de la méiose II. Cellule haploïde ronde sans flagelle.
- Spermatozoïde : issu de la spermiogenèse — différenciation morphologique de la spermatide (formation du flagelle, condensation du noyau, acrosome). Le spermatozoïde mature est libéré dans la lumière du tubule.
Durée totale
De la spermatogonie au spermatozoïde mature : environ 74 jours chez l'humain. Mais la production étant continue (de nouvelles spermatogonies entrent en méiose chaque jour), le testicule libère du sperme en continu.
Les cellules de Sertoli, gardiennes de la barrière hémato-testiculaire
Les cellules de Sertoli forment, entre elles, des jonctions serrées (tight junctions) qui créent une barrière hémato-testiculaire. Cette barrière sépare le tubule en deux compartiments :
- Compartiment basal (spermatogonies en mitose).
- Compartiment adluminal (spermatocytes et spermatides, isolés du système immunitaire).
Cette isolation est cruciale : les antigènes nouveaux apparaissant au cours de la méiose (recombinés) seraient sinon reconnus comme étrangers par le système immunitaire.
Régulation hormonale
La spermatogenèse est sous contrôle de l'axe hypothalamo-hypophysaire :
- GnRH (hypothalamus) → LH + FSH (hypophyse).
- LH stimule les cellules de Leydig → testostérone.
- FSH stimule les cellules de Sertoli → support des spermatocytes.
- Boucle de rétrocontrôle : testostérone + inhibine freinent l'hypothalamus.
Observation au microscope
Sur coupe transversale de testicule, on identifie facilement :
- Les tubules en section, à paroi épithéliale stratifiée.
- Les couches successives de cellules germinales (spermatogonies en bas, spermatozoïdes au centre).
- Les cellules interstitielles (Leydig) entre les tubules, identifiables à leur cytoplasme éosinophile granuleux.
C'est l'une des observations histologiques les plus riches du programme de SVT — un véritable atlas cellulaire en miniature.
Questions fréquentes
Combien de spermatozoïdes par éjaculation ?
Pourquoi la spermatogenèse dure-t-elle si longtemps ?
Marie-Hélène Bauer
Biologiste de formation et ancienne professeure de SVT en lycée pendant dix-sept ans, Marie-Hélène fonde SVT au Clair pour prolonger son métier auprès d'un public adulte. Elle couvre la biologie, le vivant, la santé et la pédagogie scientifique.
