Role of ion channels and membrane potential in the initiation of carp sperm motility | Rôle des canaux ioniques et du potentiel membranaire dans l'initiation de la motilité des spermatozoïdes de carpe

Francés. L'exposition du sperme de carpe, fraîchement émis et non motile, à des milieux hypo-osmotiques déclenche l'initiation de la motilité des flagelles, cette motilité étant sensible à la concentration de calcium. La concentration de calcium intracellulaire est connue pour être un composant déterminant dans l'initiation de la motilité, agissant probablement au travers d'une signalisation calcique nouvelle. La sensibilité des spermatozoïdes aux modifications d'osmolalité de l'environnement soulève la question de savoir si le canal calcique osmosensitif et mécano-régulé est impliqué dans le mécanisme de l'activation de la motilité des spermatozoïdes de carpe. Dans le plasma séminal, la membrane des spermatozoïdes est soit dans un état de dépolarisation (Psi =-2,6 +/- 3 mV) soit d'hyperpolarisation lors de l'induction de la motilité par hypo-osmose de l'activation de la motilité (Psi =-29 +/- 4 mV). Les concentrations ioniques de sodium [Na+]i, de potassium [K+]i et de calcium [Ca2+]i intracellulaires ont été déterminées dans les cellules en repos, ainsi qu'à 20, 60 and 300 s après activation. Les concentrations de [Na+]i et de [K+]i des cellules quiescentes étaient similaires à celles de [Na+]e et [K+]e, c'est-à-dire celles du plasma séminal. Suite à la motilité induite par le choc hypo-osmotique, les concentrations en [Na+]i et [K+]i diminuent pour atteindre 25 pour cent de la concentration initiale, alors que le [Ca2+]i double lors de l'initiation de la motilité des cellules du sperme, mais reste inchangée pendant les 5 min suivantes. Le Bepridil (50-250 microM), un agent bloquant de l'échangeur ionique Na+/Ca2+, bloque la motilité du sperme de carpe de façon réversible. Le Gadolinium (10-20 microM), un agent bloquant des canaux activés par des contraintes mécaniques, inhibe la motilité du sperme, et son effet est réversible. Il est postulé que le choc hypo-osmotique rend plus fluide la membrane du spermatozoïde et que le traitement au Gadolinium la rend plus rigide, aussi bien chez les cellules quiescentes que chez les cellules soumises à un choc hypotonique mais non motiles. D'après ces observations, on peut suggérer qu'à côté de la fonction bien connue des canaux ioniques potassium et calcium, les modifications conformationnelles, induites par des contraintes mécaniques, des protéines membranaires sont aussi impliquées dans le mécanisme d'activation des spermatozoïdes de la carpe