Bilan d’ infertilité chez l’homme

Bilan d’ infertilité chez l’homme

Bilan d’ infertilité chez l’homme

L’examen le plus courant et le plus simple pour déterminer si un homme est stérile est l’analyse classique approfondie du sperme. Il est, généralement, demandé à l’homme de s’abstenir d’éjaculer pendant un minimum de 2 jours et un maximum de 5 jours avant qu’il lui soit demandé de fournir un échantillon pour évaluation. L’échantillon est, habituellement, recueilli dans un récipient stérile à la clinique et transmis immédiatement au laboratoire d’andrologie pour y effectuer les analyses. Bien que les paramètres biologiques les plus importants soient : le nombre, la motilité et la morphologie des spermatozoïdes dans l’éjaculat, d’autres facteurs y compris la migration, le volume, la consistance (viscosité) et les réactions d’agglutination ont leur importance. Les critères les plus récents, qui ont été établis par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), pour évaluer un échantillon de sperme normal sont les suivants : un volume de 1,5 ml (mais inférieur à 5 ml), un nombre de spermatozoïdes par ml d’éjaculat de 15 millions, une mobilité progressive de 32 % et 4 % de spermatozoïdes de morphologie normale.

Examen macroscopique

L’échantillon doit être liquéfié en maximum 15 min. après qu’il ait été déposé au laboratoire (bien que les critères de l’OMS autorisent un délai de 60 min.). Des enzymes spécifiques (sécrétées par la glande prostatique) sont activées immédiatement après l’éjaculation pour liquéfier le sperme. Dans certains cas, la totalité du sperme n’est pas liquéfiée ou se présente sous la forme de bandes de mucus contenant des grains gélatineux. Cette observation peut indiquer un dysfonctionnement de la prostate ou une infection, par exemple une prostatite (éventuellement chronique). L’aspect opalescent et homogène d’un échantillon normal peut, également, présenter une couleur brunâtre indiquant l’accumulation de globules rouges dans l’éjaculat et qui peut être significatif d’un point de vue clinique. Le pH de l’échantillon permet de déterminer son acidité (pH inférieur à 7) ou son alcalinité (pH supérieur à 7) qui doit se situer dans l’intervalle allant de 7,2 à 8,0. Si le pH dépasse 8,0 (milieu plus alcalin), il faut soupçonner la présence d’une infection en fonction de la diminution de la sécrétion prostatique de sous-produits acides, mais s’il est inférieur à 6,8 (milieu fortement acide), il faut envisager la présence d’une agénésie des vésicules séminales (glandes responsables de la sécrétion d’une grande quantité de liquide composé majoritairement de sperme (liquide séminal)).

Examen microscopique

Cette analyse permet non seulement d’évaluer la mobilité, la migration, la concentration et la morphologie des spermatozoïdes, mais également de déterminer la présence d’autres populations cellulaires, les réactions d’agglutination entre les spermatozoïdes et les débris (produits de désintégration des déchets cellulaires).
L’évaluation classique de la mobilité progressive et de la morphologie des spermatozoïdes consiste à analyser un petit volume (8 à 12 μl) de sperme brut au microscope optique aux grossissements x200 à x600 et à température ambiante (23 °C). Une quantité d’au moins 100 spermatozoïdes font l’objet d’une évaluation dans un ou plusieurs champs microscopiques. La mobilité (ou motilité) des spermatozoïdes est notée sur une échelle de 1 à 4 en fonction des critères suivants :

  • Mobilité progressive, rapide et linéaire (couvrant une distance d’au moins 20 μm ou la demi-longueur parcourue par un spermatozoïde en une seconde).
  • Mobilité lente ou faiblement progressive
  • Mobilité non progressive
  • Immobilité

Le spermatozoïde mature se compose de trois parties distinctes : la tête, la pièce intermédiaire (le collet) et la queue (le flagelle). Les spermatozoïdes avec une morphologie anormale sont ceux qui présentent une anomalie au niveau de leur tête de forme ovale et/ou de leur collet compact, de forme spiralée, et/ou de leur queue de type flagelle. Une anomalie au niveau d’une partie de la tête du spermatozoïde peut être due à une altération de la taille ou de la forme de la tête, c.-à-d. grande, petite, amorphe, oblongue, double, ronde, en forme de pointe, effilée, etc. Une malformation au niveau du collet ou de la pièce intermédiaire peut être associée à l’absence de flagelle, une queue non insérée ou courbée, irrégulière, des collets structurés de taille plus grande ou plus petite que la normale. Les malformations d’une partie de la queue du spermatozoïde peuvent comprendre : des flagelles enroulés, de la taille d’une épingle, cassés, plusieurs flagelles ou des flagelles de largeur irrégulière.
La concentration en spermatozoïdes dans le liquide séminal est un très bon indicateur d’infertilité chez l’homme. Bien qu’un nombre total de spermatozoïdes de l’ordre de 30 millions soit considéré comme normal, la durée d’abstinence et le volume de l’éjaculat doivent faire l’objet d’une évaluation correcte. L’analyse de la densité des spermatozoïdes est, généralement, réalisée à l’aide d’un compteur de cellules appelé hémocytomètre.

sperme de bonne qualité



sperme de mauvaise qualité

Des preuves d’infertilité due à des facteurs immunologiques peuvent être observées au microscope ou obtenues lors de l’observation de réactions d’agglutinations des spermatozoïdes. Dans ce cas, on constate habituellement que les spermatozoïdes s’agglutinent entre eux au niveau des têtes, de la tête et de la queue ou des flagelles. Des réactions de ce type altèrent sévèrement la motilité progressive des spermatozoïdes que l’on constate au fil du temps. L’analyse la plus simple qui permet de déterminer la présence d’une maladie auto-immune est le test de réaction à l’antiglobuline mixte (MAR). Le principe de cette technique consiste à mélanger du sperme brut avec des particules de latex comprenant un anticorps humain (IgG) et à ajouter dans la suspension un anticorps anti-humain (IgG) afin d’observer une réaction induisant la formation ultérieure d’un mélange d’agglutinats entre les particules et les spermatozoïdes mobiles. Une prévalence supérieure ou égale à 50 % de spermatozoïdes porteurs de particules adhérentes révèle une infertilité d’origine immunologique. Les anticorps dirigés contre les spermatozoïdes, qui peuvent expliquer au moins 10 % des facteurs d’infertilité masculine altèrent la capacité de fécondation des spermatozoïdes, principalement en rendant la mobilité progressive sous-optimale et par leur intervention directe avec les événements précédant la rencontre entre l’ovocyte et le spermatozoïde, tels que la capacitation et la réaction acrosomiale. La pénétration du spermatozoïde dans l’ovocyte peut, également, être entravé en raison de l’oblitération de complexes enzymatiques importants induits par l’adhérence d’anticorps.

Azoospermia

Cette affection se caractérise par l’absence totale de spermatozoïdes identifiés avec un microscope très puissant après la détermination rigoureuse de la concentration en spermatozoïdes dans le plasma séminal. Elle touche environ 1 % de la population masculine et représente au moins 15 % des facteurs d’infertilité chez les hommes. L’azoospermie se distingue de l’aspermie (absence totale de liquide séminale lors de l’éjaculation). Il existe trois formes distinctes d’azoospermie : (i) prétesticulaire, qui est associée à des anomalies endocriniennes, (ii) testiculaire, pour laquelle le dysfonctionnement est inhérent aux testicules (insuffisance testiculaire primitive) et (iii) post-testiculaire pour laquelle des dysfonctionnements au niveau de l’éjaculation et des canaux déférents empêchent les spermatozoïdes d’atteindre l’urètre. Même si la première et la troisième formes d’azoospermie peuvent être inversées, les dysfonctionnements testiculaires à l’origine de l’azoospermie ne peuvent, en revanche, pas être corrigés sauf en cas de varicocèle.
Un résultat sous-optimal ou d’azoospermie obtenu lors d’une analyse séminale de routine est, habituellement, suivie de plusieurs examens d’évaluation qui entrent dans trois catégories : (1) antécédents médicaux, comme les maladies ou troubles infantiles, l’exposition à des produits toxiques, par exemple lors d’une radiothérapie ou d’une chimiothérapie, un traumatisme ou une intervention chirurgicale pratiquée sur les organes génitaux, des maladies infectieuses, des traitements antérieurs et actuels, des antécédents familiaux et une fertilité antérieure, (2) examen clinique visant à évaluer la taille et la consistance des testicules, la présence d’un traumatisme ou d’une cicatrice dans les zones inguinale et/ou du scrotum, les caractères sexuels secondaires, par exemple le développement d’une gynécomastie, d’une pilosité et du physique, la présence et la consistance des canaux du cordon spermatique et des épididymes et la présence d’une varicocèle (dilatation des veines du scrotum), (3) évaluation de la fonction endocrine comprenant une analyse du profil hormonal concernant les hormones de la reproduction, FSH et LH, ainsi que la concentration totale de testostérone dans le sang.

Fragmentation de l’ADN spermatique

La fragmentation de l’ADN spermatique (DSF) est une affection qui à des taux anormaux altère l’intégrité du matériel génétique des spermatozoïdes. Bien que la fécondation d’ovocytes soit possible, le potentiel de développement normal des embryons en clivage précoce est gravement touché, ce qui correspond à un arrêt de la préimplantation embryonnaire ou un grand nombre d’échecs d’implantation embryonnaire ou de fausses couches précoces. Les hommes présentant des paramètres spermatiques médiocres (qui sont généralement aussi hypofertiles) ont plus de risques d’être touchés par cette affection, bien qu’une DSF peut également s’observer chez des individus présentant une qualité optimale du sperme.
Plus les taux de spermatozoïdes touchés par cette affection sont élevés, plus les chances d’une grossesse normale sont faibles. Les symptômes de cette maladie peuvent être moins importants si des ovocytes plus jeunes sont fécondés, car ils auront une capacité plus élevée pour développer des mécanismes de réparation que les ovocytes de femmes plus âgées. Par conséquent, plus une femme est jeune, plus le pronostic de la grossesse est optimal.
Bien que la principale cause de la DSF soit le stress oxydatif, un ensemble d’autres facteurs, habituellement, dus à des anomalies au niveau des mécanismes de réplication de l’ADN (activité topoisomérase) et à une régulation de la mort cellulaire programmée (apoptose) peut déclencher cette affection. Plus important encore, l’exposition à des substances polluantes dans l’environnement ou sur le lieu de travail, le mode de vie (c.-à-d. le régime alimentaire, le tabagisme et l’utilisation de narcotiques), les infections, une augmentation de la température dans les testicules (c.-à-d. due à la varicocèle) et un âge avancé (généralement au-dessus de 45 ans) représentent des causes éventuelles.

DNA Sperm Fragmentation Assessment

Antisperm Antibodies
Il est difficile de trouver un traitement efficace contre la DSF, voire impossible à mettre en œuvre, et bien que des changements au niveau du mode de vie et la prise d’agents antioxydants qui comprennent, parmi tant d’autres, le sélénium, l’huile de foie de morue et la vitamine C, peuvent avoir des effets bénéfiques sur le stress oxydatif, les initiatives thérapeutiques pour éliminer la DSF en raison des autres étiologies susmentionnées peuvent s’avérer inefficace. Il a été rapporté qu’une antibiothérapie pour traiter une DSF induite par une infection ou une varicocèle peut avoir des effets positifs. Il existe des éléments prouvant que les dommages liés à l’intégrité de l’ADN se produisent au niveau post-testiculaire. L’extraction de sperme testiculaire par prélèvement chirurgical avec ICSI a montré de meilleurs résultats par rapport aux spermatozoïdes recueillis dans l’éjaculat.
L’approche classique relative au dépistage d’une DSF est la technique de l’Halosperm. Elle s’appuie sur le test de dispersion de la chromatine spermatique (SCD). Le traitement de l’échantillon permet de développer deux morphologies de spermatozoïdes différentes. Celles-ci dépendent de la présence ou de l’absence de halos de dispersion de la chromatine correspondant au niveau de fragmentation de l’ADN.
En résumé, les spermatozoïdes intacts qui sont obtenus à partir de sperme brut sont plongés dans un microgel d’agarose inerte sur une lame de microscope prétraitée. Un traitement initial par acide permet de dénaturer l’ADN uniquement dans les cellules spermatiques qui présentent de l’ADN fragmenté. Une solution de lyse est, ensuite, utilisée pour supprimer la quasi-totalité des protéines nucléaires et en l’absence de cassures importantes de l’ADN produit des nucléoïdes (structures similaires à celles du noyau) avec de grands halos de boucles d’ADN dispersées qui émergent d’un noyau central. Cependant, les nucléoïdes issus des spermatozoïdes présentant un ADN fragmenté soit ne montrent aucun halo de dispersion, soit le halo est de taille réduite. La détermination peut s’effectuer à l’aide soit d’un microscope en champ clair, soit d’un microscope à fluorescence, cette technique étant assez rapide.

Aneuploïdie des spermatozoïdes

L’aneuploïdie est une maladie se caractérisant par un nombre de chromosomes dans le noyau d’une cellule qui n’est pas un multiple exact du nombre monoploïde d’une espèce particulière. L’ajout ou l’absence d’un chromosome est une cause courante de maladie génétique, y compris de malformations à la naissance des enfants. Toutes les cellules de notre organisme, c’est-à-dire les cellules somatiques, possèdent 46 chromosomes complémentaires différents des cellules germinales (l’ovocyte et le spermatozoïde) qui en ont 23. Alors que les anomalies chromosomiques présentes dans des cellules somatiques peuvent être facilement dépistées par l’analyse sanguine du caryotype, l’exploration du matériel chromosomique des spermatozoïdes exige l’utilisation de techniques spécialisées capables d’analyser les chromosomes directement.
Environ 10 % du total de spermatozoïdes chez les hommes stériles portent une anomalie génétique, bien que ce pourcentage augmente davantage chez les hommes présentant une qualité de spermatozoïdes médiocre et qui sont hypofertiles. Des spermatozoïdes morphologiquement normaux peuvent présenter également une aneuploïdie, bien qu’un prévalence plus élevée soit observée pour des spermatozoïdes dont la morphologie est anormale. La fécondation d’ovocytes avec des spermatozoïdes présentant une aneuploïdie entraînera un arrêt de la croissance embryonnaire ou une fausse couche, ou dans des cas plus rares la naissance d’un enfant atteint d’une malformation.
Hélas, il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement efficace contre l’aneuploïdie. On pense, toutefois, que l’adoption d’un mode de vie sain peut être bénéfique, bien que l’administration d’acide folique ait également montré des effets bénéfiques. L’aneuploïdie des spermatozoïdes, à la différence d’un âge avancé, peut être due à une exposition à des produits toxiques, y compris radiothérapie, chimiothérapie, produits polluants dans l’environnement et sur le lieu de travail, ainsi qu’un tabagisme et une consommation d’alcool et de caféine excessifs. Les individus présentant une morphologie et un nombre de spermatozoïdes très médiocres, des profils hormonaux de la reproduction anormaux, des échecs répétés de tentatives de FIV et des fausses couches récurrentes sont invités à réaliser un test de dépistage de l’aneuploïdie. La technique FISH (hybridation in situ en fluorescence) utilise des sondes fluorescentes pour marquer des chromosomes individuels dans plusieurs centaines de spermatozoïdes. Cette technique connaît, toutefois, une limite concernant le fait que seulement quelques chromosomes peuvent être soumis au dépistage classique (13, 18, 21, X et Y). Un spermatozoïde normal est détecté par l’apparition d’un seul signal fluorescent dans son noyau pour chaque chromosome marqué.