Cryoprotecteur

Un cryoprotecteur est une substance ajoutée à des cellules, tissus ou gamètes pour réduire les dommages provoqués par le refroidissement, la congélation et le réchauffement. Il agit notamment sur la formation de glace, les mouvements d’eau et la concentration des solutés. Son efficacité dépend de l’espèce, du type cellulaire, de la concentration, du temps d’exposition et du protocole thermique.

Agents pénétrants et non pénétrants

Les cryoprotecteurs pénétrants, comme le diméthylsulfoxyde, le méthanol, l’éthylène glycol ou la glycérine, traversent plus ou moins rapidement la membrane. Ils limitent la glace intracellulaire et favorisent la vitrification, mais deviennent toxiques ou osmotiques à concentration excessive. Leur vitesse d’entrée varie entre types de cellules et entre espèces.

Les agents non pénétrants, notamment certains sucres et polymères, restent principalement à l’extérieur. Ils modulent la déshydratation, stabilisent les membranes et influencent la glace extracellulaire. Un milieu de cryoconservation associe souvent plusieurs composés à une solution diluante qui maintient pH et osmolalité.

Compromis du protocole

Un refroidissement trop lent expose longtemps les cellules à des solutions concentrées ; un refroidissement trop rapide favorise la glace intracellulaire si la vitrification n’est pas atteinte. Le réchauffement est tout aussi déterminant, car une recristallisation peut endommager le matériel après un stockage réussi.

Chez les poissons, les protocoles sont particulièrement développés pour le spermatozoïde, alors que les gros ovocytes riches en vitellus restent plus difficiles à congeler. Aucun cryoprotecteur n’est optimal pour toutes les espèces : mobilité, intégrité membranaire, capacité de fécondation et développement de la descendance décrivent des dimensions complémentaires de la qualité après décongélation.