Chapitre 1 — L’appareil génital masculin · Topic 2 : La cytologie du testicule · Leçon 2.1
Dans le tube séminifère, une cellule veille sur toutes les autres : la cellule de Sertoli. Véritable « nourrice » des cellules germinales, elle les nourrit, les soutient, les protège du système immunitaire et libère les spermatozoïdes mûrs. Elle érige aussi une frontière unique dans l’organisme : la barrière hémato-testiculaire.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- décrire la cellule de Sertoli (localisation, morphologie) ;
- énumérer ses quatre grandes fonctions ;
- expliquer la fonction de nutrition et le rôle de l’ABP ;
- décrire la barrière hémato-testiculaire et ses deux compartiments ;
- expliquer la spermiation.
🧭 Plan de la leçon
- Localisation et morphologie
- Quatre grandes fonctions
- La fonction de nutrition
- La barrière hémato-testiculaire
- Maturation finale et spermiation
1. Localisation et morphologie
Les cellules de Sertoli sont situées à l’intérieur des tubes séminifères, où elles s’intercalent entre les cellules germinales. Elles sont déployées sur toute l’épaisseur de l’épithélium : leur base repose sur la membrane basale de la gaine péritubulaire, leur pôle apical atteint la lumière du tube.
Elles sont pyramidales et allongées, aux limites cytoplasmiques peu visibles (du fait de leur interaction étroite avec les cellules germinales). Le noyau, au pôle basal, est polygonal, souvent encoché, à chromatine fine, avec un ou plusieurs nucléoles bien visibles.
Point essentiel : ce sont des cellules somatiques, non germinales, qui ne se divisent plus chez l’adulte. Leur nombre est donc fixé.
2. Quatre grandes fonctions
Les caractéristiques cytologiques des cellules de Sertoli traduisent leurs fonctions :
- la nutrition des cellules germinales ;
- le support et la cohésion des cellules germinales ;
- la maturation finale des cellules germinales ;
- la libération des spermatozoïdes matures dans la lumière du tube : la spermiation.
3. La fonction de nutrition
Rappel-clé : l’épithélium séminal n’est pas vascularisé. Les cellules germinales reçoivent donc nutriments et oxygène à travers la gaine péritubulaire puis le cytoplasme des cellules de Sertoli (depuis les vaisseaux du tissu interstitiel au contact de la gaine). C’est un rôle vital.
Les cellules de Sertoli synthétisent des protéines spécifiques :
| Protéine | Rôle |
|---|---|
| ABP (Androgen Binding Protein) | Transporte les androgènes (la testostérone produite par les cellules de Leydig) vers la lumière des tubes. À distinguer de la TBG plasmatique. |
| Inhibine et Activine | Participent à la régulation hormonale de la spermatogenèse et au rétrocontrôle du testicule sur l’hypophyse. |
| AMH | Sécrétée pendant l’embryogenèse (disparition du canal de Müller, vue en leçon 1.2). |
L’ABP est la signature des cellules de Sertoli : elle concentre les androgènes dans le tube séminifère, condition indispensable au bon déroulement de la spermatogenèse. Sans elle, pas de testostérone localement concentrée, pas de production efficace de spermatozoïdes.
4. La barrière hémato-testiculaire
Les prolongements des cellules de Sertoli voisines sont reliés par deux types de jonctions : des jonctions communicantes (Gap) — avec des connexines spécifiques du testicule (Cx33 et Cx43) — et surtout, dans leur tiers inférieur, des jonctions serrées continues. Tout ceci s’appuie sur un cytosquelette très développé (microtubules, microfilaments d’actine, filaments intermédiaires de vimentine).
Ces jonctions serrées ferment l’espace intercellulaire et interdisent le passage de molécules entre les vaisseaux et les cellules germinales profondes. Elles peuvent se défaire transitoirement pour laisser progresser les cellules germinales. Il en résulte la barrière hémato-testiculaire, qui sépare l’épithélium en deux compartiments :
- compartiment basal : spermatogonies et spermatocytes I ;
- compartiment adluminal (vers la lumière) : spermatocytes II, spermatides, spermatozoïdes.
Les spermatozoïdes apparaissent après la mise en place de la tolérance immunitaire : l’organisme ne les « connaît » pas. La barrière les maintient à distance des vaisseaux (donc du système immunitaire). En cas d’effraction (biopsie, traumatisme), un contact survient : l’organisme fabrique alors des anticorps anti-spermatozoïdes, source d’infertilité.
5. Maturation finale et spermiation
Deux derniers rôles complètent le portrait :
- Maturation finale (fonction macrophagique) : riches en lysosomes et vacuoles de phagocytose, sécrétant des interleukines (IL-1, IL-6), les cellules de Sertoli phagocytent les corps résiduels (le cytoplasme excédentaire des spermatides) et éliminent les cellules germinales qui dégénèrent par apoptose.
- Spermiation : les cellules de Sertoli sécrètent un activateur du plasminogène (une protéase) qui rompt les complexes tubulo-bulbaires (les « clous » d’ancrage entre spermatozoïdes et cytoplasme de Sertoli), permettant le détachement et la libération des spermatozoïdes dans la lumière.
Dans certaines azoospermies (absence de spermatozoïdes dans l’éjaculat), les tubes ne contiennent plus que des cellules de Sertoli : c’est le syndrome des cellules de Sertoli seules (SCO, Sertoli Cells Only), observé notamment dans le syndrome de Klinefelter (XXY). Les cellules de Sertoli sont là, mais les cellules germinales ont disparu.
🧠 À retenir absolument
- Cellules de Sertoli : somatiques, non germinales, traversant tout l’épithélium (base → lumière), ne se divisent plus chez l’adulte.
- Quatre fonctions : nutrition, support/cohésion, maturation finale, spermiation.
- ABP (≠ TBG) transporte/concentre les androgènes dans le tube ; inhibine/activine = rétrocontrôle sur l’hypophyse.
- Barrière hémato-testiculaire (jonctions serrées) : compartiment basal (spermatogonies, spermatocytes I) / adluminal (spermatocytes II, spermatides, SPZ). Protection immunitaire.
- Spermiation : activateur du plasminogène → rupture des complexes tubulo-bulbaires → libération des SPZ. SCO = tubes avec Sertoli seules (ex. Klinefelter XXY).
❓ Questions fréquentes
Les cellules de Sertoli sont-elles des cellules germinales ?
Non. Ce sont des cellules somatiques, de soutien, qui s’intercalent entre les cellules germinales et ne se divisent plus chez l’adulte. Elles traversent toute l’épaisseur de l’épithélium séminal, de la membrane basale jusqu’à la lumière du tube.
À quoi sert l’ABP ?
L’Androgen Binding Protein, synthétisée par les cellules de Sertoli, transporte et concentre les androgènes (la testostérone des cellules de Leydig) dans la lumière des tubes séminifères, ce qui est indispensable à la spermatogenèse. Elle est différente de la TBG plasmatique.
Qu’est-ce que la barrière hémato-testiculaire ?
C’est une frontière formée par les jonctions serrées entre cellules de Sertoli. Elle sépare l’épithélium en compartiment basal (spermatogonies, spermatocytes I) et compartiment adluminal (spermatocytes II, spermatides, spermatozoïdes), et maintient les spermatozoïdes à distance du système immunitaire.
Pourquoi une effraction de la barrière peut-elle rendre infertile ?
Parce que les spermatozoïdes, apparus après la tolérance immunitaire, ne sont pas reconnus par l’organisme. En cas de biopsie ou de traumatisme, leur contact avec les vaisseaux déclenche la production d’anticorps anti-spermatozoïdes, source d’infertilité.
Qu’est-ce que la spermiation ?
C’est la libération des spermatozoïdes matures dans la lumière du tube. Les cellules de Sertoli sécrètent un activateur du plasminogène qui rompt les complexes tubulo-bulbaires ancrant les spermatozoïdes, permettant leur détachement.
🚀 Pour aller plus loin
Sertoli nourrit et protège. Voyons maintenant la cellule qui fabrique la testostérone : la cellule de Leydig.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.