FECONDATION IN VITRO (FIV) ET INFERTILITE MASCULINE

Système reproducteur masculin 

Anatomie des organes génitaux masculins 

Les testicules sont des glandes ovoïdes paires situées dans les bourses. Ils ont une double fonction exocrine et endocrine. La spermatogénèse se fait grâce aux tubes séminifères et aux cellules de Sertoli. La sécrétion d’androgènes est assurée par les cellules de Leydig. Le parenchyme est entouré par l’albuginée dans l’enveloppe vaginale. Des projections de l’albuginée subdivisent le testicule en 250 à 300 lobules (figure 1). Chaque lobule compte 2 à 3 tubes séminifères contournés. Les tubes séminifères contournés de chaque lobule convergent vers un tube droit. Les tubes droits transportent les spermatozoïdes au Rete testis, réseau de canaux situé à la partie postérieure du testicule. Les cônes efférents font suite au Rete testis et se jettent dans l’épididyme. Rete testis, tubes droits et cônes efférents constituent les corps de Highmore [10]. L’épididyme est un tube pelotonné de 6 à 8 m recevant les cônes ou canaux efférents. Il est entouré d’albuginée et présente une tête, un corps et une queue (figure 2). Il permet la maturation des spermatozoïdes. Les conduits déférents mesurent 45 cm. Ce sont des conduits pairs véhiculant les spermatozoïdes et le liquide séminal, étendus entre la queue de l’épididyme et le canal éjaculateur. Son extrémité terminale s’élargit pour former l’ampoule différentielle qui s’unit au conduit excréteur de la vésicule séminale pour former le conduit éjaculateur. Les conduits éjaculateurs pénètrent dans la prostate et se jettent dans l’urètre. L’urètre fait partie à la fois du système urinaire et du système génital [10]. 3 Figure 1: coupe frontale d’un testicule Les glandes annexes sont constituées par les vésicules séminales, les glandes bulbo-urétrales et la prostate [10]. Figure 2: organes génitaux masculins Le pénis est l’organe de la copulation, destiné à déposer les spermatozoïdes dans les voies génitales de la femme (figure 3) 

Spermatogénèse 

Chez l’homme la spermatogénèse comprend trois étapes : une phase de multiplication ; une phase de méiose 4 une phase de différenciation : la spermiogénèse 

Phase de multiplication 

Elle concerne les spermatogonies : Ad, Ap et B. Les spermatogonies Ad constituent le pool de réserve ; ce sont les spermatogonies souches [11]. Le mode de division des spermatogonies Ad est particulier dans le sens où les deux cellules filles ont des destinées différentes : l’une reste strictement identique à la cellule mère, l’autre évolue en spermatogonie Ap. Ainsi, le pool des cellules de réserve reste en théorie conservé à l’identique. La division des cellules Ap aboutit à deux cellules filles évoluant en spermatogonies B, qui subissent une ultime division pour donner deux spermatocytes I qui répliquent leur ADN pour se préparer à la méiose : c’est le stade de pré leptotène 

 Méiose 

 Le spermatocyte I entre en première division de méiose. Celle-ci aboutit à la formation de deux cellules filles à 23 chromosomes (spermatocytes II). La deuxième division méiotique s’enclenche immédiatement. Elle aboutit à la constitution de quatre spermatides contenant 23 chromosomes à un chromatide.

 Spermiogénèse

 La spermiogénèse correspond à un ensemble de transformations morphologiques et physiologiques permettant la transformation d’une spermatide ronde en une cellule hautement différenciée : le spermatozoïde. On distingue 3 événements : la formation de l’acrosome, la formation du flagelle et la condensation de la chromatine [12]. Le cycle spermato génétique (figure 8) définit l’ensemble des évènements, à l’échelle cellulaire, compris entre l’entrée en mitose d’une spermatogonie Ad et la libération de 16 spermatozoïdes qui en dérivent. La durée de ce cycle est estimée à 74 jours [12]. 5 Figure 3: cycle spermato génétique, durée et rendement. 

 Etiologies de l’infertilité masculine

 Les anomalies du sperme, présentes chez 50% des couples qui consultent pour infertilité, correspondent à une situation très hétérogène. Un grand nombre de patients présente un défaut de spermatogénèse dont les causes demeurent inconnues [13]. Depuis les cinquante dernières années, de nombreuses études ont mis en évidence des altérations de la qualité du sperme dans la population des hommes fertiles. Celles-ci concernent la numération (113 millions par ml en 1940 versus 66 millions en 1990) et le volume séminal (3,40 ml versus 2,75 ml) [1]. Les cinq grands mécanismes d’altération de la fertilité masculine sont : les troubles érectiles, éjaculatoires et sexuels, les causes endocriniennes, les causes testiculaires, les causes obstructives séminales et les altérations fonctionnelles des spermatozoïdes 

 Causes génétiques 

Les anomalies du caryotype et les délétions du bras long des chromosomes Y sont détectées chez 12,4% des hommes infertiles. L’anomalie chromosomique la plus fréquente est la présence d’un chromosome X surnuméraire, notamment dans le syndrome de Klinefelter (47,XXY). Le phénotype est celui d’une azoospermie sécrétoire portant le nom de syndrome de cellule de Sertoli seules [13]. La fréquence des anomalies de structure telles que les translocations Robertsoniennes ou réciproques et les inversions est plus élevée chez les hommes infertiles. Le phénotype correspond le plus souvent à une oligozoospermie [13]. La résultante d’une anomalie de développement des canaux de Wolff est une absence (unilatérale ou) bilatérale des conduits déférents (ABCD) plus ou moins associée 6 à des anomalies des épididymes et des vésicules séminales. Le tableau associe une azoospermie obstructive avec un volume séminal faible, un potentiel Hydrogène (pH) diminué, des marqueurs épididymaires et vésiculaires diminués (un taux de glucosidase faible), un volume testiculaire normal et un profil plasmatique normal. L’ABCD est ici une forme larvée de mucoviscidose qui est causée par une mutation du gène CFTR (chromosome 7) à pénétrance incomplète et autosomique récessive 

Insuffisance gonadotrope 

Chez l’homme, le principal motif de consultation est l’infertilité. Il existe une diminution du volume testiculaire et une oligo-azoospermie. Par ailleurs, la carence en testostérone peut entraîner une diminution de la musculature, de la pilosité, de la libido, ainsi qu’une gynécomastie. A la biologie, on retrouve une baisse concomitante des gonadotrophines hypophysaires et de la testostérone totale. L’hypogonadisme hypogonadotrope peut être liée à une atteinte congénitale génétique, tumorale, traumatique, ischémique (drépanocytose) ou toxique (dépôts ferriques de la β- thalassémie, drépanocytose ou hémochromatose). 2.3. Facteurs testiculaires Cryptorchidie est rencontrée chez 9 % des sujets infertiles.
Le traitement de la cryptorchidie doit être précoce, dès l’âge d’un an, par les gonadotrophines. Une non descente du testicule à l’âge de 2 ans indique une fixation chirurgicale [16]. La varicocèle est définie par une dilatation variqueuse du plexus pampiniforme antérieur du testicule [15]. L’incidence d’une varicocèle clinique est estimée à 40 % chez les hommes infertiles. Cependant, les mécanismes par lesquels une varicocèle affecte les paramètres spermatiques ne sont pas complètement élucidés. De plus, l’amélioration de la fertilité après traitement de la varicocèle fait toujours l’objet de débats dans la littérature [14, 15]. Que l’on propose ou non au patient une cure de sa varicocèle, le recours à une congélation du sperme doit être envisagé en tenant compte de la sévérité des altérations spermatiques [15]. L’orchite ourlienne est génératrice de graves lésions testiculaires irréversibles. L’orchite bactérienne est exceptionnelle : il s’agit le plus souvent d’une épididymite avec de minimes séquelles gonadiques. La torsion du cordon spermatique, la radiothérapie, la chimiothérapie, notamment aux alkylants, sont à l’origine d’infertilité masculine. Les lésions traumatiques chirurgicales (biopsie testiculaire) ou non (sport, chute), peuvent entraîner une rupture de la barrière 7 hémato-testiculaire et ainsi, la formation d’anticorps anti-spermatozoïdes. Causes post-testiculaires : troubles érectiles, éjaculatoires et sexuels L’incapacité de mener un rapport sexuel complet avec éjaculation intra-vaginale rend difficile le passage des spermatozoïdes à travers la glaire cervicale. 

Facteurs environnementaux

 La dégradation croissante des paramètres spermatiques est attribuée aux facteurs environnementaux appelés perturbateurs endocriniens. L’alcool, par exemple, entraîne à la fois des troubles de l’érection et de la spermatogénèse. Le tabagisme est responsable principalement de troubles de la libido et d’impuissance. Enfin, les toxiques environnementaux et professionnels à type de chaleur, radiations ionisantes, métaux lourds, herbicides, pesticides et apparentés, phyto-œstrogènes sont sources d’altération de la spermatogénèse, ce qui explique que certaines professions soient plus à risque (boulangers, agriculteurs, etc.)

 Infertilité inexpliquée 

Le diagnostic d’infertilité inexpliquée concerne un nombre important de couples qui consulte infertilité. Après évaluation de la fonction ovulatoire, de la perméabilité des trompes et l’analyse du sperme, aucune étiologie n’est identifiée chez 10% à 30% de ces couples : il s’agit alors d’infertilité inexpliquée. La prise en charge est un sujet à débat. Il semble que la fécondation in vitro permette d’obtenir plus rapidement une grossesse que l’expectative et l’insémination intrautérine.

Bilan infertilité masculine  Spermogramme-spermocytogramme

La réalisation d’un spermogramme, est un des premiers examens de l’exploration de l’infertilité masculine. Le spermogramme est informatif lorsque interprété dans le plus large contexte de l’histoire du patient et de son dossier clinique. Une analyse du sperme ne peut pas être définie simplement comme normale ou anormale. Il est important pour le clinicien si le spermogramme a était réalisé dans un centre de référence, de connaître les signes cytologiques révélateurs d’une dysfonction testiculaire pour tenter une évaluation approximative de la fertilité masculine. La spermoculture 8 Est réalisée à partir d’une fraction du sperme ensemencée sur des boîtes de gélose chocolat. Elle est demandée en cas d’antécédents infectieux génito-urinaires, d’anomalies du spermogramme et de la biochimie séminale orientant vers une étiologie infectieuse. Le caryotype Il est pratiqué avant la mise en route d’une ICSI. Les données relatées dans la littérature montrent d’importantes variations, inhérentes aux populations explorées : 5 à 10 % selon les études d’anomalies chromosomiques somatiques dans la population d’hommes infertiles versus 0,4 % dans la population générale à sperme normal. Les anomalies chromosomiques sont plus fréquentes en cas d’azoospermie, soit vingt fois plus souvent que dans la population générale. Dans les azoospermies, les anomalies gonosomiques sont souvent observées avec plus de 65 % de syndromes de Klinefelter (47, XXY) associé à un arrêt de la spermatogenèse. Le seuil de cinq millions de spermatozoïdes/ml est admis dans l’augmentation du risque d’anomalies chromosomiques. 

 Etapes de l’AMP

 Aspects cliniques 

L’objectif principal de la stimulation ovarienne pour fécondation in vitro (FIV) est d’initier et de soutenir artificiellement la croissance des follicules sélectionnables jusqu’au stade pré-ovulatoire [18]. D’une manière générale, la technique FIV nécessite souvent un nombre plus important d’ovocytes et d’embryons pour que le choix des embryons les plus aptes au transfert embryonnaire soit le plus aisé possible [19]. L’administration de FSH en association ou non avec l’activité LH a pour effet, dans un premier temps, de reproduire l’élévation inter-cyclique de la FSH puis de la prolonger afin de maintenir et d’accomplir la croissance des follicules sélectionnables recrutés. L’administration d’’hormone Chorionique Gonadotrope humaine (hCG) vise à reproduire la décharge ovulante de LH [18]. Du point de vue pratique, la stimulation ovarienne en vue de FIV s’effectue à l’aide de schémas bien établis appelés protocoles. Dans les années 1980, l’administration de gonadotrophines exogènes a été associée à la désensibilisation de l’axe hypothalamo-hypophysaire par administration d’un agoniste de la GonadotropinReleasing hormone (GnRH) pour réduire le risque d’ovulation spontanée avant le déclenchement programmé de l’ovulation. Par la suite, d’autres combinaisons et d’autres médicaments, notamment les antagonistes de la GnRH, ont vu le jour [12]. On distingue différents protocoles: – agonistes longs (Figures 4-5) .