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Master EQSA – SEVAB15/10/2010

Quelles sont les causes de l’infertilité mâle ?

Alain Ducos et Alain Pintonéquipe « Anomalies chromosomiques et

Méiose »

Katia Massip

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Plan

I - Quelques rappels

II - L’infertilité mâle

III – Environnement et infertilité

IV – Anomalies chromosomiques et infertilité

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La Méiose

La méiose conduit, à partir d’une cellule diploïde, à la formation de quatre cellules filles haploïdes.

2n => n

Elle permet la transmission de l’information génétique mais aussi son brassage

Master EQSA – SEVAB23/09/2008

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La Gamétogenèse

( Hassold & Hunt, 2001)

L’ovogenèse débute lors de la vie embryonnaire et la méiose est discontinue

La spermatogenèse début à la puberté et est permanente

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La spermatogenèse

Spécificités:

Lymphocyte

Lymphocyte

La spermatogenèse a lieu dans les tubes séminifères des testicules pubères.

La spermiogénèse est la différenciation du spermatide en spermatozoïde. Cette maturation est contrôlée par les cellules de Sertoli.

Chez l’homme, la méiose dure environ deux semaines et la spermiogénèse trois semaines (74 jours) à une T< 34°CLe mauvais fonctionnement d’une de ces étapes peut causer une infertilité.

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La spermatogenèse

Spermogramme normal

LymphocyteVolume / Ph 2 - 6 ml / 7,2 - 8,0

Concentration

au moins 20.106 spz/ml

Mobilité 50% de spz avec mobilité progressive ou 25% avec mouvement rapide dans l'heure suivant l'éjaculation

Morphologie

Au moins 30% normaux

Vitalité Au moins 75% vivants

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Plan

I - Quelques rappels

II - L’infertilité mâle

III – Environnement et infertilité

IV – Anomalies chromosomiques et infertilité

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Les causes d’infertilité

Infertilités obstructives

ou mécaniques

Troubles de laspermatogenès

e

Causes endocriniennes

CongénitalesPost-

infectieusesCryptorchidie

Varicocèle

Causes génétiques

(IV)

Causes environnementa

les(III)

8% des hommes présentent une infertilité

52%48%

4% des hommes

Dans la majorité des cas, la cause exacte des altérations de la spermatogenèse reste inconnue

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Détection d’une infertilité

Une oligospermie se définit par un nombre de spermatozoïdes inférieur à 20 millions/ml. Les causes sont nombreuses : varicocèle, infection chronique; intoxication alcoolo-tabagique, toxicomanie, maladies endocriniennes

Une asthénospermie se définit par moins de 40 % de mobilité. Ses causes sont liées à l'oligospermie ;

Une tératospermie se définit par la présence de plus de 60 % de formes anormales. Les causes sont d'ordre génétique et dépistées par le caryotype.

Une azoospermie se définit par l’absence totale de spermatozoïdes

Diagnostique à l’aide du spermogramme

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I - Quelques rappels

II - L’infertilité mâle

III – Environnement et infertilité

IV – Anomalies chromosomiques et infertilité

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Environnement et infertilité

Depuis les années 20, division par 2 de la

quantité moyenne de spz dans un éjaculat

Augmentation des composant chimiques

environnementaux

Détérioration de la fonction reproductive

mâle

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Environnement et infertilité

Les produits gonadotoxines auxquels nous sommes exposés :

Produits chimiques :

Solvants organiques (Ethers de glycol)

Perturbateurs de la fonction de reproduction

Rejets de l’industrie du plastique.. (air)

Pesticide/Herbicide/Fongicide/Nématocide (directe)

DDT, PAHs…

Le di-bromo-chloro-propane (DBCP) utilisation non contrôlée au Costa Rica entre 1970-80 dans plantations de bananiers => stérilité d’environ 1500 ouvriers.

Métaux lourds (Air et Alimentation)

Plomb, Mercure (bio-accumulation dans certains poissons)

Lithium

oligospermies généralement réversibles sur quelques moisazoospermies irréversibles

Augmentation des anomalies

chromosomiques et des cassure de l’ADN dans les spz – Xia et al 2004,

2005

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(Suites)

Médicaments :

hyper-tenseurs (bêtabloquants, clonidine), certains antibiotiques (sulfamide, nitrofurantoïne) certains anti-inflammatoires (sulfasalazine), stéroïdes anabolisants, molécules utilisées en chimiothérapie Autres médicaments …

Radiations : radiothérapie, exposition à des polluants radioactifs..

Alcool, cannabis (et substances illicites)…

Environnement et infertilité

Mode de vie : de la T° du testicule de 1.8 à 5.2°C

Exposition à la chaleur (soudeur, boulanger)

Conduite en voiture, vie sédentaire (bureau)

azoospermies réversibles

azoospermies

irréversibles

asthénospermies ou tératospermie

azoospermies réversibles

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Environnement et infertilité

Exemple l’exposition au tabac (d’après Sépaniak et al, 2006)

Cadmium Nicotine et Cotine

Arsenic (et sels d’arsenic)=> stress oxydatif

Benzo-pyrene (produit résultant de la combustion de la cigarette)

Hydrocarbures polyaromatiques

Augmentation des anomalies chromosomiques dans les spz

Effets sur la spermatogenèse

Dégradation des paramètres de mouvement des spz

Lésion des tubes séminifères Toxicité du plasma séminal => altération de la quantité et de la qualité des spz (-15 à -25%)

Augmentation des anomalies de forme des spz (tératospermie)

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II - L’infertilité mâle

III – Environnement et infertilité

IV – Anomalies chromosomiques et infertilité

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Les différentes causes :

Microdélétions de l’Y Yq11 (région AZF  « azoospermia factors »)

Mutations géniques Caractérisation difficile, à développer

Anomalies chromosomiques : Anomalies des chromosomes sexuels Anomalies chromosomiques de structure

Anomalies méiotiques

Causes génétiques de l’infertilité

10 à 15% des infertilités sévères chez l’Homme sont d’origine génétique (Ferlin

et al., 2006)

8 à 15% des cas

5.3% des cas(10x plus que dans la pop normale)

Pas d’estimation

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Les anomalies chromosomiques peuvent être à l’origine d’importants troubles de la reproduction :

Munne et al. (2005) : fréquence des translocations équilibrées

Population générale 0,2%Couples infertiles 0,6%Hommes avec infertilité sévère 2% à 3,2%Couples avec avortements répétés 9%

Morel et al. (2004) : fréq. des translocations chez des hommes ctrlés avant ICSI

T. réciproques 0,98% (x11 vs nouveaux nés)T. Robertsoniennes 0,95% (x10 vs nouveaux-nés)

Van Assche et al. (1996) : anomalies chromosomiques et infertilité masculine

Caryotypes anormaux rencontrés chez : 13,7% des azoospermiques4,6% des oligozoospermiques

Anomalies chromosomiques et infertilité

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Anomalies chromosomiques et infertilité

Anomalies des chromosomes sexuels

Syndrome de Klinefelter (47,XXY - 0.1-0.2% nn)

La prévalence est de plus de 12% chez des individus oligospermiques et 67% chez des azoospermiques (Ferlin et al., 2006)

Les patients présentant des mosaïques 47,XXY/46,XY produisent des spermatozoïdes en nombre variable.

Conséquences : - hypotrophie testiculaire- taux élevés d’hormones gonadotropes- très faible production spermatique peut être observée.

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Anomalies chromosomiques et infertilité

Translocation Robertsonienne

Prévalence 0.1% chez les nouveaux nés (de novo dans 50% des cas)0,8% des hommes infertiles sont porteurs de translocation Roberstonienne (Roux et al., 2005) soit environ 9 fois plus que dans la population généraleConséquences : production de gamètes génétiquement déséquilibrés (2 et 20%)mais aussi arrêt partiel ou total de la spermatogenèse

Anomalie chromosomique de structure la plus fréquente avec les translocations réciproques chez l’Homme.

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Anomalies chromosomiques et infertilité

Translocation réciproque

Entre autosomes

Avec un chromosome sexuel : exemple avec Y

Prévalence 0.092% chez les nouveaux nés (De Braekeleer and Dao, 1991)

La fréquence des translocations réciproques est 7 fois plus élevée chez des individus infertiles que chez les nouveaux nés.Conséquences : production de gamètes génétiquement déséquilibrés (45% en moyenne)mais aussi arrêt partiel ou total de la spermatogenèse

Conséquences : Arrêt au stade spermatocyte I => azoospermie

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Autres anomalies chromosomiques

Anomalies chromosomiques et infertilité

Inversion

abcde

abdce

abcde

acbde

Chromosome marqueurs

Ce type d’anomalie est 8 fois plus fréquente chez les hommes infertiles (De Braekeleer and dao, 1991)

Ce type de remaniement est 13 fois plus fréquent chez les hommes infertiles que chez les nouveaux nés (Krausz and Forti, 2000)Conséquences : production de gamètes déséquilibrés (0 à 40%)

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Les anomalies méiotiques

Anomalies méiotiques et infertilité

Des études récentes menées sur des hommes infertiles ont montré une augmentation des défauts d’appariement (x2) et une réduction de la recombinaison (Sun et al. 2004; Egozcue et al. 2005; Guichaoua et al. 2005; Sun et al. 2005)

Association avec la vésicule sexuelle

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Conclusion: impact sur la fécondité humaine

Diminution globale de la fertilité masculine

Augmentation de l’âge auquel les femmes ont une première grossesse

Augmentation du recours à la procréation médicalement assisté (PMA)

Stimulation ovarienne et Insémination artificielle (tx de réussite 16%)Fécondation in vitro (FIV) (tx de réussite 20%)

Intra-Cytoplasmique Sperme Injection (ICSI) (tx de réussite 30%)

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Merci pour votre attention !