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NOUVELLES METHODES D’INVESTIGATION dans la connaissance de la qualité du spermatozoïde.
 L'analyse du sperme, spermogramme, spermocytogramme...
Médicaments agissant sur la qualité du sperme, la quantité, ou sur le comportement sexuel
le chant des sirènes
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 pièce intermédiaire ou de la pièce principale (flagelle), indispensable pour une bonne mobilité du spermatozoïde, Les recherches actuelles s’orientent aussi 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.
Cette 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).
1 - INDICE DE FRAGMENTATION DE l’ADN
Technique Tunel
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’ADNHabituellement, 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 grossesseL’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 fragmentationL’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.
Elles permettent une évaluation du taux de fragmentation de l'ADN. Toutefois les différentes techniques n'abordent pas l'analyse de la fragmentation de la même manière et ne donnent pas les mêmes informations :
Les techniques TUNEL et COMET peuvent mesurer les cassures simple-et double-brin de l'ADN, le SCSA, lui, peut détecter les anomalies de compaction de la chromatine et la technique NT peut détecter les cassures simple-brin d'ADN. 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% pourrait 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 altérél'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.En conclusion :Si plusieurs publications montrent que l’ADN spermatique est davantage fragmenté chez les hommes ayant des spermogrammes anormaux et ceux ayant des spermogrammes normaux mais qui sont en situation d’infertilité. Son utilité reste jusqu'à preuve du contraire, limitée.
l'indice de fragmentation peut eventuellement renter dans la panoplie des examens pouvant expliquer une infertilité masculine, mais en aucun cas, il ne peut constituer, en l'état des choses, un examen de première intention dans le cadre de l'analyse du sperme.Dans le cadre général d'une FIV-ICSI, Le recueil du sperme est effectué le jour de la ponction ovocytaire après une abstinence de 3 à 4 jours.
En cas de taux de fragmentation élevé de l'ADN des spermatozoïdes, Isabel Pons et Coll. conseillent une abstinence de 24 heures pour abaisser ce taux dans le recueil devant servir à la technique d'AMP (Journal of Assisted Reproduction and Genetics 2013)
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Etude du nucléosome
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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. |
2 - IMSI : ICSI à gros grossissement
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.
Selon certaines équipes d'AMP, Cette technologie, semblerait améliorer assez significativement les résultats de l'ICSI, surtout après plusieurs échecs.
IMSI : En savoir plus
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