TOUT SAVOIR SUR LES SPERMATOZOÏDES : Écorces , Racines , Tisanes , Plantes
Un spermatozoïde est une cellule reproductrice (ou gamète) mâle mobile, intervenant dans la reproduction sexuée. Lors de la fécondation, le spermatozoïde s'unit à un ovule ou à un ovocyte (gamète femelle) pour former une cellule-œuf, qui se développera ensuite en embryon pour donner un nouvel individu. C'est ainsi que les experts de Dawasanté mettent a votre disposition un traitement naturel pour soigner vos problèmes d'anomalies des spermatozoides (oligospermie , nécrospermie , asthénospermie , tératospermie , azoospermie , etc).
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Le possible lien entre infertilité masculine et anomalies chromosomiques dans les spermatozoïdes a été exploré dans plusieurs études, depuis l'avènement de la technique de Fluorescence in situ hybridization (FISH).
INTRODUCTION
Des anomalies chromosomiques peuvent chez l'homme être responsables d'une infertilité. En effet, la prévalence d'anomalies détectées au caryotype sanguin est dix fois plus élevée chez les hommes infertiles que dans la population générale, soit d'environ 5,3%, versus 0,6%. Les anomalies numériques et structurelles des chromosomes sexuels se retrouvent avec une fréquence élevée surtout chez les hommes atteints d'azoospermie ou d'oligo-asthéno-tératospermie (OAT) sévères. Le traitement de choix pour remédier à l'infertilité masculine avec OAT est la procréation médicalement assistée (PMA) par Intra Cytoplasmic Sperm Injection (ICSI). On rapporte toutefois depuis quelques années que le taux
d'aneuploïdies (nombre anormal de chromosomes) des chromosomes sexuels et d'anomalies chromosomiques structurelles de novo d'origine paternelle est supérieur dans la descendance de ces hommes. Le risque de transmission d'une anomalie chromosomique à la descendance du fait que le processus naturel de sélection du spermatozoïde est contourné par la procédure d'ICSI doit donc être soigneusement pris en compte et évalué.
CARYOTYPE DES SPERMATOZOÏDES ET FISH
L'analyse caryotypique des spermatozoïdes permet de préciser dans quelle proportion les gamètes elles-mêmes sont porteuses d'anomalies chromosomiques, en particulier chez les hommes infertiles.
En 1978, Rudak et coll. ont décrit une technique pour l'analyse caryotypique des spermatozoïdes, basée sur la pénétration in vitro de ceux-ci dans des ovocytes de hamster. Cette technique, lourde et délicate du point de vue technique n'était pratiquée avec succès que par une douzaine de laboratoires dans le monde.
La technique de FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) et ses développements permettent maintenant d'effectuer l'étude chromosomiques des spermatozoïdes et d'analyser un grand nombre de cellules, en utilisant des sondes chromosomes-spécifiques qui hybrident à des régions particulières de l'ADN et peuvent ensuite être détectées visuellement grâce à un microscope à fluoresence. Pour l'étude FISH, les spermatozoïdes d'un éjaculat sont étalés sur des lames et subissent un traitement chimique aboutissant à la décondensation de leur tête, tout en maintenant la structure qui les distingue d'autres cellules pouvant se trouver dans l'éjaculat. On distingue également les spermatozoïdes par le fait qu'ils présentent des signaux correspondant à des cellules haploïdes et non diploïdes. Seuls les spermatozoïdes intacts avec des signaux d'hybridation clairs sont comptabilisés
SPERMATOZOÏDES MORPHOLOGIQUEMENT NORMAUX
La morphologie et la motilité sont actuellement les paramètres utilisés pour identifier les spermatozoïdes qui vont être micro-injectés dans le cadre d'une procédure d'ICSI. Les spermatozoïdes avec une morphologie anormale présenteraient également plus volontiers des aneuploïdies mais ce risque n'a pas été clairement chiffré.
Ryu et coll. ont étudié la fréquence des aneuploïdies dans les spermatozoïdes de morphologie normale chez des patients infertiles candidats à l'ICSI et tous porteurs d'un caryotype sanguin normal comparé à des patients fertiles. Le critère de morphologie utilisé était celui de Kruger. Une analyse par FISH des chromosomes 18, X et Y a été effectuée. Dans le groupe de patients infertiles, on retrouvait un taux d'aneuploïdies variant de 1,8 et à 5,5% en comparaison de 0 à 2,6% chez les patients contrôles. Ce résultat montre que la morphologie des spermatozoïdes n'est pas un critère absolu de sélection d'un spermatozoïde génétiquement normal.
A noter que les différents chiffres rapportés d'aneuploïdies des spermatozoïdes chez des hommes sans problèmes de fertilité varient entre 0 et 5% selon les études, différences qui peuvent être dues à l'utilisation de sondes ayant des efficacité d'hybridations variables ou à l'interprétation visuelle des signaux.
ANOMALIES CHROMOSOMIQUES, SPERMOGRAMME ET MODE DE VIE
Dans une revue récente, les caryotypes des spermatozoïdes d'hommes sans anomalies du spermogramme ont été analysés, dans le but de rechercher des éventuelles corrélations avec l'âge et le mode de vie. Les résultats d'une cinquantaine d'études regroupant les données d'analyse des spermatozoïdes par FISH de 500 hommes (plus de 5 millions de spermatozoïdes) ont été compilés. Les résultats sont un taux moyen rapporté d'anomalie de 0,15% pour chaque chromosome et de 0,26% pour les chromosomes sexuels. La majorité des chromosomes avaient une distribution égale d'anomalies, à l'exception des chromosomes 21, 22 et sexuels dans lesquels les fréquences d'anomalies étaient nettement plus élevées. Les trisomies 21 et 22 sont d'ailleurs les plus fréquemment retrouvées dans les produits de fausses couches spontanées, montrant le lien entre les anomalies chromosomiques dans les spermatozoïdes et les anomalies retrouvées chez l'embryon. Ce travail mettait également en évidence une légère augmentation de la fréquence des disomies avec l'âge paternel, principalement pour les chromosomes sexuels, mais pas d'effet du tabagisme, de la consommation d'alcool et de caféine.
INFERTILITÉ ET CARYOTYPES DES SPERMATOZOÏDES
On rapporte que 23% des hommes présentant une azoospermie et 5 à 10% des hommes avec OAT présentent un caryotype sanguin anormal, avec pour ces derniers comme conséquence une probabilité élevée de produire des gamètes aneuploïdes. On sait par exemple que la proportion des gamètes avec un déséquilibre chromosomique peut être aussi élevée que 50% chez les hommes porteurs d'une translocation réciproque. Toutefois un caryotype sanguin normal n'exclut pas la production de gamètes aneuploïdes. Un environnement intra-testiculaire anormal peut affecter la spermatogenèse notamment en perturbant les mécanismes de contrôle de la ségrégation des chromosomes durant la division cellulaire.
Un défaut de la spermatogenèse peut avoir de nombreuses origines telles que maladie systémique, malnutrition, troubles endocriniens, pathologies obstructives et défauts génétiques. En effet un nombre important d'OAT sévères et d'azoospermies a des étiologies génétiques, incluant des microdélétions au niveau du chromosome Y, des anomalies de la méïose, et des mutations dans le gène de la mucoviscidose. Toutefois l'OAT «idiopathique» reste le diagnostic le plus souvent retenu dans l'infertilité masculine, malgré des investigations poussées pour tenter d'en déterminer l'origine. L'intérêt principal qu'il y a à identifier une étiologie à l'OAT réside dans l'évaluation du pronostic et du risque de produire des embryons porteurs d'anomalies chromosomiques.
Une vaste étude est maintenant à la source d'une importante controverse à propos de la relation pouvant exister entre des anomalies du spermogramme et des risques potentiels d'anomalies chromosomiques dans le cadre de l'ICSI. Les taux de fertilisation et de grossesse obtenus en relation avec les paramètres de nombre, mobilité et morphologie des spermatozoïdes d'hommes infertiles ont été rétrospectivement analysés dans 966 cycles de PMA avec ICSI. Les résultats montraient des succès d'ICSI comparables et indépendants de l'ampleur des paramètres d'OAT. Ils en ont conclu qu'à l'extrême, seul un spermatozoïde vivant dans un éjaculat peut suffire au succès de l'ICSI. Si cette étude était donc très rassurante, elle n'analysait pas les spermatozoïdes eux-mêmes et considérait les taux de fertilisation et implantations comme des succès d'ICSI, indépendamment des aneuploïdies éventuelles chez l'embryon, ce que la controverse met en avant comme une conséquence essentielle à évaluer.
Dans le but d'étudier l'étiologie des OAT «non étiquetées», Calogero et coll. ont utilisé la technique du FISH pour explorer le taux d'aneuploïdies dans les spermatozoïdes des chromosomes 8, 12, 18, X et Y sur un groupe de patients avec tératospermie, un autre avec OAT et un groupe contrôle. Ils ont observé dans les deux premiers groupes des taux similairement augmentés d'aneuploïdies, ce qui suggérait que la tératospermie pouvait être le paramètre critique associé aux aneuploïdies. Ainsi les auteurs recommandaient qu'une analyse FISH soit effectuée dans les cas de tératospermie, avant toute tentative d'ICSI. Ces mêmes auteurs ont effectué une autre étude pour tenter de mettre en relation le taux d'aneuploïdies des spermatozoïdes chez dix-huit hommes atteints d'OAT et les résultats d'ICSI dans les couples concernés. Pour ces cas d'OAT, un taux de fertilisation global de 95% et de grossesse de 39% était obtenu. Très curieusement, ce taux de grossesse était nettement supérieur à ce qui est rapporté par les multiples centres pratiquant la technique d'ICSI (le taux moyen généralement admis est d'environ 25%), ce que les auteurs de l'article ne discutent pas. Le taux de fertilisation des ovocytes par ICSI ne dépendait pas du taux d'aneuploïdies. Par contre, les patients n'ayant pas eu de grossesse (91%) avaient des taux d'aneuploïdies nettement supérieurs à ceux des contrôles.
Bernardini et coll. ont analysé également par FISH le taux d'aneuploïdies des spermatozoïdes pour les chromosomes 1, 17, X, et Y, sur une série de vingt-deux cas d'hommes infertiles comparés à des contrôles fertiles. Un taux d'aneuploïdies significativement supérieur a été retrouvé chez les hommes avec OAT (18%) en comparaison des contrôles (2,28%).
Dans le cas des patients azoospermiques, il est maintenant parfois possible de pratiquer l'ICSI après une biopsie testiculaire dans laquelle on trouve des spermatozoïdes. Les chiffres rapportés d'anomalies chromosomiques sont impressionnants : en effet, une étude a chiffré la proportion d'anomalies chromosomiques à 19,6% chez un groupe de patients avec azoospermie non obstructive et 8,2% chez ceux avec une azoospermie obstructive. Là encore le lien entre l'insuffisance gonadique et la présence d'aneuploïdies chromosomiques est bien démontré.
On peut conclure de ces données qu'un taux d'aneuploïdies élevé dans les spermatozoïdes est associé à un faible taux de grossesse donc de moindre succès par procréation assistée par ICSI. Toutefois, le taux de fertilisation des ovocytes semble ne pas dépendre du taux d'aneuploïdies, ce qui signifie que les embryons transférés seraient plus souvent porteurs d'aneuploïdies et que par contre leur implantation serait défavorisée. Dans ce cadre, un conseil génétique suivant une analyse FISH des spermatozoïdes serait fortement souhaitable, avant qu'un couple entame une longue et difficile procédure de PMA par ICSI.
ANEUPLOÏDIES DES SPERMATOZOÏDES ET FACTEURS GÉNIQUES
Un point particulièrement important de ces études est qu'elles permettent d'expliquer certaines infertilités masculines dites jusqu'ici «idiopathiques». En fait des perturbations de la méiose ou de la mitose préméiotique au cours de la spermatogenèse pourraient prédisposer aux non-disjonctions chromosomiques que l'on observe. L'étape ultérieure consisterait à identifier quels sont les facteurs géniques à l'origine de ces troubles de la méiose et de la mitose et de les caractériser pour avoir un moyen diagnostique de plus à disposition dans l'infertilité masculine idiopathique. Si des anomalies géniques prédisposant aux non-disjonctions étaient mises en évidence, cet outil diagnostique serait disponible et la transmission éventuelle dans la descendance de cette pathologie serait évaluable. L'existence de gènes autosomiques dont les mutations prédisposeraient aux non-disjonctions chez l'homme était déjà soupçonnée en 1980 et étayée ensuite par de nombreuses études. On sait maintenant qu'une trentaine de gènes au moins sont impliqués dans le contrôle des divisions méiotiques et mitotiques. Par exemple le rôle de l'HspA2, une protéine «chaperon» à expression spécifiquement testiculaire qui interviendrait dans le complexe synaptonémal a été récemment mis en évidence. Le rôle des gènes de la famille MAD (Mitotic Arrest Deficiency) impliqués dans le contrôle mitotique préméiotique est également évoqué.
Il existe un cas, récemment rapporté dans la littérature, où l'analyse FISH des spermatozoïdes a permis de poser une contre-indication à la PMA. Dans l'étude en question des patients présentant différents types de tératospermie absolue (100%) ont été étudiés. L'un d'eux présentait une anomalie morphologique des spermatozoïdes consistant en macrocéphalie et flagelles multiples. Chez ce patient, 90% des spermatozoïdes analysés par FISH présentaient une aneuploïdie. Ce résultat a été considéré comme une contre-indication à l'ICSI.
FAISABILITÉ
Dans ces diverses études, entre 3000 et 10 000 spermatozoïdes par patient sont analysés. Cela représente un investissement de temps important, si l'on considère que pour une analyse FISH sur des amniocytes, on compte de routine entre 50 et 100 cellules. On estime que pour détecter des taux d'aneuploïdies significatifs dans les spermatozoïdes, l'analyse de 1000 cellules environ pourrait être suffisante. Le mode de prélèvement n'est pas différent que celui pour un spermogramme, et seule une petite fraction d'un éjaculat est utilisée pour étalement sur des lames en vue du traitement chimique de l'échantillon précédant le FISH.
CONCLUSION
Si l'utilisation du FISH sur les spermatozoïdes en cas infertilité masculine semble indiscutablement précieuse et contributive dans le cadre d'un bilan pré-PMA, ou après des échecs répétés de PMA, les indications formelles de cette analyse n'ont pas été encore clairement établies. Une des premières utilités de cette approche pourrait être de donner aux couples en procédure pré-ICSI pour OAT ou azoospermie une indication plus fine quant aux chances de succès et risques de fausses couches dues aux anomalies chromosomiques potentiellement présentes dans les spermatozoïdes. Ces informations devraient alors être communiquées aux patients dans le cadre d'un conseil génétique, en prenant en compte les répercutions psychologiques d'un éventuel pronostic de réussite peu favorable.
Certains auteurs considèrent également que cette technique peut être utilisée en cas de fausses couches à répétition d'étiologie indéterminée au-delà du cadre d'une infertilité masculine. En effet, si 60% des fausses couches du premier trimestre sont dues à des anomalies chromosomiques et qu'une majorité sont d'origine maternelle, la technique de FISH sur les spermatozoïdes a montré une origine paternelle dans 8 à 12% des cas, correspondant à une incidence plus grande d'anomalies chromosomiques dans leurs gamètes.
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