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L'analyse du sperme, spermogramme, spermocytogramme...
voir aussi : Médicaments ou drogues agissant sur la qualité du sperme, la quantité, ou sur le comportement sexuel
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Les analyses habituelles du sperme peuvent parfois se trouver en défaut par rapport au potentiel réèl de procréation des spermatozoïdes : echec de fécondance ou absence de grossesse évolutive .
En dehors de la recherche d’anomalie au niveau de la queue et de la pièce intermédiaire, indispensable pour une bonne mobilité du spermatozoïde, Les recherches actuelles s’orientent vers les dysmorphies de la tête elle-même.
La morphologie de la tête est un paramètre important. En effet, on pense aujourd'hui que certaines anomalies (vacuoles) peuvent être liée à la qualité du contenu du noyau : ADN compacté sous forme de complexe avec des protamines ( Nucléosome).
En effet, La spermiogenèse est le processus de maturation qui transforme les spermatides en spermatozoïdes.
L’une des étapes clé de cette différenciation est la condensation extrême du génome (compaction).
Un mécanisme très mal connu gouverne cette compaction de l’ADN, laquelle est associée au remplacement des histones par des protamines qui permettent d'aboutir à un "empaquetage" dense du génome haploïde dans le noyau des spermatozoïdes.Cet étape est nécessaire à la protection du génome paternel au cours du transit du spermatozoïde dans les voies génitales ainsi que dans les différentes phases de progression au cours de la fécondation.
Des anomalies de la condensation de la chromatine peuvent entraîner des altérations de l'ADN du type dénaturation ou fragmentation. Actuellement, on dispose de tests qui peuvent donner des informations interessantes sur la qualité du génome (indice de fragmentation de l'ADN spermatique) ou sur la qualité du nucléosome (anomalie de la compaction de l'ADN).

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1 - Indice de fragmentation de l’ADN des spermatozoïdes :

L’ADN du spermatozoïde, support du génome d’un individu est une longue molécule fragile et fortement compactée.
La stabilité de la chromatine (ADN + protéines) du spermatozoïde est indispensable à une fécondation normale et au développement embryonnaire. La stabilité de l'ADN dépend des protéines qui y sont associées (protamines et/ou histones). La condensation maximale de la chromatine du noyau des spermatozoïdes éjaculés est liée à la présence des protamines et les défauts de condensation peuvent être à l'origine de certaines formes anormales de la tête.

Pour des raisons diverses et pas toutes répertoriées aujourd’hui, il peut arriver que les brins d’ADN  se "coupent" d'une manière excessive : il y a alors fragmentation de L’ADN

Habituellement, La fragmentation est souvent présente en faible quantité dans la plupart des spermatozoïdes mais après fécondation, l’appareil ovocytaire peut contribuer à réparer ces coupures anormales, sous réserve qu’elles se trouvent dans une proportion raisonnable.

Au delà d’un certain seuil, la réparation n’est plus possible (actuellement, le seuil admis est compris entre 20 et 30 % (Nbre de spermatozoïdes fragmentés sur 100 spermatozoïdes).
Au-delà, les mécanismes de réparations sont alors dépassé et le développement embryonnaire ne peut pas se poursuivre.

Le  génome paternel, commence à s’exprimer, au delà de 72 heures de culture ( 8 cellules). En cas d’anomalie du spermatozoïde, on pourra constater des problèmes, au tout début du développement embryonnaire, qui se répercuteront plus ou moins tardivement : au moment de l'implantation ou après quelques semaines de grossesse

L’analyse du spermocytogramme classique (coloration sur sperme fixé au grossissement X1000) ne permet pas de mettre en évidence le phénomène de fragmentation de l’ADN

On retrouve ce phénomène de fragmentation dans un certain nombre de cas : infertilités inexpliquées, fausses-couches à répétition,échecs d’implantation….
Quelques causes peuvent être évoquées aujourd’hui comme, les radiations, les radicaux libres, les infections hautes à chlamydiae, voire à mycoplasme, le tabac, les composés organochlorés…
 Il y a probablement d’autres facteurs à ajouter à cette liste avec, pour certains des possibilités de reversibilité ?
Les altérations de la spermatogénèse peuvent aussi avoir un impact sur la fragmentation

L’analyse du spermocytogramme classique (coloration sur sperme fixé au grossissement X1000) ne permet pas de mettre en évidence le phénomène de fragmentation de l’ADN
Evenson et ses Collaborateurs ont mis au point une méthode d'analyse qui évalue la qualité de l'ADN des spermatozoïdes en cytométrie de flux (technique SCSA : Sperm Chromatine Structure Assay). mais d'autres techniques peuvent être utilisées en routine comme :

La technique Tunel (terminal uridine nick end labeling) met en jeu une immunofluorescence sur lame ou en cytométrie de flux.
La techique SCD (sperm chromatin dispersion) plus facile à mettre en oeuvre Halosperm screen Test

Il est donc utile de bien connaître les fourchettes normales de chaque technique qui doivent être rendues avec les résultats.

Un étude complémentaire concernant la standardisation des tests et l'établissement de seuils discriminants fiables est necessaire, semble t'il, pour bien instituer ces tests.

Interprétation de l'indice de fragmentation :
En règle générale, Un indice sup à 20% peut déjà expliquer l’echec répété en AMP.
Un taux de fragmentation supérieur à 30 % est considéré comme élevé ; il est révélateur d'une chromatine extrêmement altérée.

Valeurs usuelles provisoires :
- inf. à  3 % de l'ADN : sperme de bonne qualité
- Entre 20 et 30 % de l'ADN : sperme hétérogène
- Sup. à  30 % de l'ADN sperme très altéré

l'indice de fragmentation peut varier dans certaines situations :
L'abstinence sexuelle, l'age, le tabac la leucocytospermie (globule blanc dans le sperme), la fièvre ,les infections
sont autant de facteurs qui peuvent augmenter le taux de fragmentation tout comme les radiations.
ainsi que certains médicaments et toxiques environnementales (agents alkylants, nitrates, nitrites, dérivés des bases puriques ou pyrimidiques).

Dans quelques cas, des traitements prescrits par le médecin, à base de vitamines C et de vitamine E pourraient apporter des améliorations notables au bout de 3 à 6 mois de cure.
On utilise alors l'effet antioxydant de ces vitamines pour minimiser la formation de radicaux libres, afin de recréer un environnement moins favorable à la dénaturation de l'ADN.

Des analyses qui révèlent les anomalies du nucléosomes sont disponibles. elles peuvent être pratiquées dans le cas ou plusieurs tentatives d'une ou plusieurs techniques de fécondation in vitro n'ont pas abouti : Coloration au bleu d'aniline, à la chromomycine A3, à l'acridine orange en conditions dénaturantes, mais aussi par des tests de décondensation de la chromatine ou l'analyse électrophorétique des nucléoprotéines basiques des spermatozoïdes. La présence de vacuoles sur les spermatozoïdes présentant des anomalies de la compaction chromatinienne est une piste envisagée aujourd'hui.

3 - IMSI :

Etude morphologique et scoring de la tête du spermatozoïde vivant à fort grossissement (X6600) - avant microinjection (SICSI)

Bartoov et ses collaborateurs  ont au point une méthode de selection des spermatozoides basée sur un assemblage de moyens techniques en microscopie haute résolution (X6600) permettant, du fait de l'importance du grossissement, une visualisation fine de la morphologie de la tête sur spermatozoïdes vivants. L’evaluation de leur degrés de « vacuolisation » permet une présélection des spermatozoïdes avant ICSI. Cette technologie, semble améliorer très significativement les résultats de l'ICSI, surtout après plusieurs échecs.

une vingtaine d' équipes, en France, commencent à utiliser ces techniques en routine.
Des publications de plus en plus nombreuses sur ce sujet devraient probablement aller dans le sens de la vulgarisation de cette technique, qui reste toutefois honéreuse et assez délicate.