Du gel et des hommes

homme congelé

C’est l’apéro à la maison, on est bien, calés, mon frère, sa copine, mes parents, le feu dans la cheminée, le ti punch qui perfuse, la pistache qui fond, quand soudain :

mon frère :

-Pourquoi on peut congeler du sperme et pas des hommes ?

….

Bonne question !

Les cellules humaines supportent très mal la congélation.

………

(non, je ne ferai pas de blagues douteuses dans cet article)

………..

Le problème c’est que les cellules humaines sont pleines d’eau ainsi que leur milieu extracellulaire.

Lorsque l’on abaisse la température, c’est dans le milieu extracellulaire que les molécules d’eau vont s’organiser en réseau, elles vont cristalliser. L’eau n’est plus disponible, les solutés qui restent vont être davantage concentrées (un peu comme si à la piscine, on avait 100 baigneurs pour 100m3 d’eau: si les deux tiers de votre pataugeoire gèlent, les baigneurs vont se réunir dans un espace plus petit, ils sont donc plus concentrés) :

Sans nom

Ceci a pour effet de faire sortir l’eau qui était à l’intérieur de la cellule, parce que l’eau « va » là où la concentration en solutés est la plus forte. C’est l’étape de déshydratation. 

suite2

(pardon dieu des sciences pour cette simplification de l’osmolarité, mais là sérieux, ça suffit, non ?sinon, les amis, vous pouvez taper pression osmotique sur google, ou en dernier recours, vous pouvez aussi tapoter , mais gentiment, sur un physicien ou un biochimiste, je suis sûre que la loi Van’t Hoff lui sortira par les oreilles) .

Jusqu’ici tout va bien.

Par contre, si le processus de congélation se poursuit de façon trop rapide, les cristaux de glace vont se former à l’intérieur de la cellule et ils vont TOUT DECHIRER (un peu comme si une meute de loups voulait faire de la broderie avec les dents).

Cela entrainera la mort de la cellule lors de sa décongélation.

La moooorrrrrtttt par décongelatiiiiiooooooonnnnn :

A l’inverse, si l’on y va trop  « mollo mollo » sur la vitesse de  congélation, les solutés seront à forte concentration dans le milieu extracellulaire non gelé, et toute l’eau de la cellule va en sortir. La cellule va alors rétrécir au maximum, abimant sa membrane et sa charpente, ce qui va aussi provoquer des dégâts.

«  Toute la difficulté est donc d’avoir une durée de refroidissement suffisamment lente pour empêcher la formation de la glace intracellulaire mais suffisamment rapide pour éviter les effets  de la déshydratation grave. »

sharon 3

Pour les bactéries, il existe une alternative, une petite fenêtre de température, où la cellule ne sera ni trop déchirée, ni trop ratatinée, mais cela n’existe pas pour les cellules humaines.

-Mais pourtant ! me répondrez-vous avec emphase et passion, les spermatozoïdes ne sont-ils pas, diantre, des cellules humaines, jeune pucelle ? Et on les congèle bien de nos jours, renseignez vous, ahahahah, s’ils l’ont fait c’est qu’ils ne savaient pas que c’était impossible, ahahha !

Alors comment congèle-t-on des cellules humaines ?

On est obligé de tricher en ajoutant  des molécules dites antigel à nos cellules, qui vont protéger la cellule des effets du rétrécissement et de la déshydratation.

Recette pour préparer des spermatozoïdes :

Ajoutez des molécules antigel à votre préparation

Commencez par baisser la température à zéro degré pour que  le métabolisme de la cellule ralentisse

Quand les cristaux se forment, continuez à baisser lentement la température en dessous de – 70°C

Conservez le tout dans l’azote liquide à – 196°C pour stopper complétement l’horloge biologique.

Si besoin, décongelez rapidement dans un bain marie à 37°.

Servez c’est prêt !

Attention : Après décongélation, environ 50% des spermatozoïdes ont perdu leur mobilité.

Mon frère, qui ne lâche pas l’affaire, à qui  on ne la fait pas :

-Ok, mais tout ce que tu viens de démontrer c’est que c’était la galère de congeler des cellules humaines mais tu ne m’as pas expliqué pourquoi on ne peut pas congeler un organisme entier.

(pendant ce temps là, au salon, ma mère s’étouffe avec un gâteau apéritif, et regrette peut-être de ne pas avoir tenté l’expérience de la cryogénisation sur ses enfants, au moins elle pourrait bouquiner tranquille)

–       On peut toujours congeler un organisme entier, ce n’est pas compliqué. La difficulté c’est d’arriver à le décongeler tout en rétablissant son intégrité fonctionnelle et structurale.

Certains animaux y arrivent naturellement comme les tardigrades, les rotifères, les nématodes ou des crustacés comme la crevette Artémia salina.

Des scientifiques ont réussi l’exploit de congeler et de décongeler des larves de drosophiles qui ont pu  poursuivre leur développement.

L’Homme cependant est trop grand, trop diversifié. Il est constitué de plus de 200 types cellulaires, chacun de ces types ayant des propriétés physico chimiques particulières, or  il est aujourd’hui impossible de contrôler de façon satisfaisante la congélation de chacune de ses milliards de milliards de ….de cellules.

Cependant, de nouvelles techniques sont mises au point comme celles de la vitrification, qui permet de faire une glace non cristalline, où les molécules désordonnées ne forment plus de cristaux dangereux pour la cellule. Cette méthode de congélation ultra rapide est déjà utilisée pour la conservation d’ovocytes.

Si l’on peut donc conserver des cellules, des tissus,on est encore loin malgré tout des promesses de vie éternelle faites par certaines entreprises de cryogénisation..

Moralité: A bas l’hiver, vive le printemps !

fin

Pour aller plus loin, plus vite, plus fort:

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/zoologie/d/cryogenisation-dun-animal-une-premiere-chez-la-drosophile_36771/

http://www.cryobiosystem-imv.com/Cryobiology/Basesfondamentalesdelacryobiologie/tabid/251/language/fr-FR/Default.aspx?PageContentMode=1

http://simpfri.cemagref.fr/Cenenaire_AFF/Presentations_colloque/Francais/05-Session-2-Mericka-Fran%C3%A7ais.pdf

http://www.gfmer.ch/Livres/FIV_atlas/FIV_ICSI.htm

http://www.attracteur.qc.ca/14-2003/Immortalite_Homme.htm

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