Le miel est un cryoprotecteur naturel efficace dans la préservation de la fertilité

À ce jour, des études encourageantes sur la préservation de la fertilité (sperme, embryons et ovocytes) ont confirmé l'effet bénéfique du miel comme cryoprotecteur sur la viabilité des spermatozoïdes et des embryons cryoconservés. [1] 

 

Le rôle des cryoprotecteurs 

 

La cryoconservation a recours à la basse température (-196 °C) pour préserver les cellules et les tissus vivants. Le succès de la cryoconservation des cellules ne se limite pas à leur simple congélation, qui les expose à de nombreux stress, dont la déshydratation et les pressions mécaniques. La cryoconservation de la fertilité est aussi un défi en raison des modifications morphologiques, fonctionnelles et génétiques des gamètes et des embryons après la congélation-décongélation.  Habituellement, le recours à un agent cryoprotecteur (CPA) permet de minimiser les dommages causés par la congélation en inhibant la formation de glace, en préservant les membranes cellulaires et en favorisant la vitrification. Malheureusement, des articles de synthèse indiquent que les CPA les plus couramment utilisés présentent une certaine toxicité, ce qui les rend inadaptés ou inefficaces pour de nombreuses applications cliniques. [2] 

 

Les CPA se divisent en deux grandes catégories selon qu’ils sont pénétrants ou non-pénétrants. Les CPA non-pénétrants comprennent de petites molécules (comme les sucres) qui ne peuvent pas pénétrer les membranes ainsi que de grands polymères à longue chaîne, ajoutés aux solutions cryoprotectrices aqueuses (communément appelées solutions de vitrification). Ces molécules inhibent la croissance de la glace, sans pénétrer dans les cellules. Les cryoprotecteurs non pénétrants sont généralement moins toxiques que les cryoprotecteurs pénétrants à la même concentration. Par conséquent, ils réduisent la quantité de cryoprotecteurs pénétrants nécessaires. 

 

Les avantages du miel en tant que cryoprotecteur 

 

Selon un article de synthèse récent, le miel est un cryoprotecteur naturel non perméable efficace. Il peut inhiber la croissance des cristaux de glace et constituer une barrière protectrice en permettant une perfusion et une perméation lentes dans les cellules, grâce à sa viscosité plus élevée à basse température. En outre, ses propriétés antioxydantes protègent les cellules des dommages thermiques. [1] 

 

Des études ont prouvé que le taux de survie des cellules s'améliore plus efficacement par l'ajout d'un mélange de deux sucres (saccharose et glucose) dans le milieu de vitrification, plutôt que par l'ajout du saccharose seul. Le miel naturel contient 25 sucres, principalement du fructose et du glucose représentant environ 95 % de son poids sec.

 

En associant le miel à des CPA pénétrants dans une solution de vitrification, on pourrait améliorer la viabilité et les fonctionnalités des tissus de mammifères après décongélation, par rapport aux milieux de vitrification contenant uniquement des CPA pénétrants. L’adjonction de miel pour contribuer à la viscosité et à la tonicité du medium de vitrification, favorise la perméabilité des CPA dans la vitrification, ce qui permet de réduire les concentrations de CPA penétrants nécessaires et de diminuer ainsi les risques de cytotoxicité et les effets de choc osmotique des CPA pénétrants. 

 

En ce qui concerne le processus de congélation-décongélation, les études ont toutefois révélé que les différentes espèces animales présentaient des plages de tolérance différentes. Ces variations pourraient être dues à la concentration de miel utilisée chez les différentes espèces ; par conséquent, l'effet de diverses concentrations de miel devrait être réévalué. 

 

 

Sources 

[1] Cheepa, F. F., Liu, H., & Zhao, G. (2022). The Natural Cryoprotectant Honey for Fertility Cryopreservation. Bioengineering, 9(3), 88. https://doi.org/10.3390/bioengineering9030088 
[2] Raju, R., Bryant, S. J., Wilkinson, B. L., & Bryant, G. (2021). The need for novel cryoprotectants and cryopreservation protocols: Insights into the importance of biophysical investigation and cell permeability. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 1865(1), 129749. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2020.129749