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EVALUATION DE LA QUALITE DU SPERMEDANS L EXPLORATION DE L HYPOFERTILITE
Tidiane SIBY Décembre 2016
PLAN
1. RAPPEL COMPOSITION ET CARACTÉRISTIQUES DU SPERME
2. ETUDE DU SPERME
Viscosité
Ph
Volume
Mobilité
Vitalité
Spermocytogramme
Anticorps anti spermatozoïdes
3. AZOOSPERMIE
4. TEST DE MIGRATION SURVIE (TMS)
5. CONCLUSION
fff fivfrance formation
COMPOSITION et CARACTERISTIQUESDU SPERME
RAPPEL SUR L’ANATOMIE DE L’APPAREIL GENITAL MASCULIN
Spermatozoïde testiculaire: naturellement non fécondant
Maturation spermatique continue
Restauration de la capacité à féconder
Maturation épididymaire –
Capacitation- Traversée du cumulus oophorus
Conséquences fonctionnelles:
Acquisition de la mobilité fléchante
Reconnaissance et liaison à la zone pellucide
Aptitude à faire la réaction acrosomique
Capacité à fusionner avec la membrane plasmique ovocytaire
RAPPEL
Le sperme est constitué :
d’une suspension concentrée de SPZ baignant dans un liquide épididymaire
de différentes sécrétions complexes provenant des organes annexes (prostate, vésicules séminales, glandes de Cowper)
Le liquide spermatique est constitué approximativement de :20% en provenance des sécrétions épididymaires et des glandes de Cowper20% en provenance de la prostate60% en provenance des vésicules séminales
Le pH de l’ensemble s’établit autour de 7,2-7,4.
CARACTERISTIQUES DU SPERME
CARACTERISTIQUES DES DIFFERENTES SECRETIONS
Dans un premier temps (contraction musculeuse prostatique) les spermatozoïdes, dilués dans le liquide prostatique donnera une suspension riche en spermatozoïdes à pH acide.
pH = 6,4
Aussitôt après, (contraction secondaire) La sécrétion des vésicules séminales se fera en dispensant un liquide pauvre en spermatozoïdes en pH alcalin.
pH = 8,2
Le résultat final donnera un mélange blanchâtre et opalescent de sécrétion à pH neutre, contenant la totalité des SPZ.
Le volume normal se situera entre 2 et 5 ml. (OMS 2010 : valeur basse 5e percentile : 1,5 ml)
Le pH = 7,2 -7,4
CARACTERISTIQUES DU SPERME
Principaux rôles du liquide séminale:
• Stockage d'inhibiteurs de la capacitation pour les spermatozoïdes
• Protection contre les radicaux libres délétères (superoxyde dismutase)
• Création d'un milieu alcalin tamponné adapté à l’environnement vaginal
• Coagulation de l'éjaculat pour le dépôt vaginal
• Mise à disposition de nutriments pour les spermatozoïdes
• Liquéfaction de l'éjaculat après 15 à 20 min à 37°C.
CARACTERISTIQUES DU SPERME
Principale cause de l’augmentation de la viscosité
Dysfonctionnement de la prostate
Diminution des protéases affectées à la liquéfaction de l'éjaculat
(fibrinolysine, fibrinogénase)
ETUDE DU SPERME
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Principales causes des anomalies de volume
Volume bas < 1,5 ml
Recueils incomplets
Agénésies des vésicules séminales
Obstructions du canal éjaculateur
Ejaculations rétrogrades : récupération du sperme dans les urines
Volume élevé > 6 ml.
Abstinence longue
Varicocèle
Inflammation/infection
ETUDE DU SPERME
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Principales causes des anomalies de pH
pH augmenté
Dysfonctionnement prostatique
pH diminué
Dysfonctionnement vésiculaire
Agénésie Vésiculo-déférentielle (ABCD)
Obstacle du canal éjaculateur
Recueils incomplets
Contamination du sperme
ETUDE DU SPERME
La MobilitéDans l’analyse du sperme, c’est l’évaluation La plus subjective.qui demande une grande habitude
Le coefficient de variation inter-techniciens Reste élevé
Des analyseurs d’images (CASA - Computer-Aided Sperm Analysis) peuvent être utilisés
Computer-Aided Sperm Analysis
ETUDE DU SPERME
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EVALUATION DE LA MOBILITE - C.A.S.A
1 logiciel de reconnaissance cinétique1 PC avec écran, Une camera vidéo
Principe :-Recherche et reconnaissance des têtes de spermatozoïdes (contraste + taille)-Mise en mémoire des coordonnées (X-Y) des têtes-Répétition de l’analyse image après image-Liaison des différentes coordonnées X-Y
-Construction des trajectoires de chaque tête analysée - synthèse
Légende
VCL vitesse curvilinéaire (en m/sec.)VSL vitesse de progression linéaireVAP vitesse sur la trajectoire moyenneALH amplitude deplac.latérale de la têteLIN linéarité de la trajectoire :VSL/VCLSTR rectitude :VSL/VAPBCF fréquence de croisement de la
trajectoire : battements/sec.WOB oscillation (VAP/VCL)
Pourquoi évaluer la Vitalité ?
1 - C’est un bon contrôle de l’évaluation de la Mobilité :
% de SPZ morts < ou = % de SPZ immobiles% de SPZ vivants > ou = % de SPZ immobiles
2- Orientation diagnostique ?
La présence d’un grand % de spermatozoïdes immobiles et vivants peut évoquer un défaut structurel du flagelle.
La présence d’un grand % de spermatozoïdes immobiles etmorts peut évoquer une pathologie au niveau de l’épididyme.
ETUDE DU SPERME
Valeurs bassesDes valeurs de références
Valeurs-seuil5 ème percentileMode d’expression
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AGGLUTINATS IMMUNOLOGIQUES : caractéristiques
•Agglutinats de quelques spermatozoïdes donnant des images Caractéristiques selon l’emplacement des auto-AC sur les SPZ•Agglutinats augmentant au cours du temps
T = x T = X + 50 mn
Tete
Queue
Queue
T+Q
T+Q
Si suspicion de la présence D’auto-anticorps anti-SPZ :Pratiquer : un Mar-test ou IBT
Les Anticorps Anti-spermatozoïdes (ACAS)
LES PRINCIPALES CAUSES :
Traumatismes des testicules :Cryptorchidies - Torsions testiculaires - Varicocèle.
Infections bactériennesInflammations chroniques du tractus génital :
E. coli, Chlamydiae, Mycoplasmes, levures, salmonelles…: peuvent présenter des antigènes de structures calquant des antigènes de surface du spermatozoïde et peuvent donc induire la formation d'anticorps
Suite de Biopsies testiculairessuite de Vasectomies
7-10% des infertilités masculinesont des ACAS
ETUDE DU SPERME
LOCALISATION ET EFFETS DELETERES des ACAS
Emis dans le liquide spermatique : IgG (anticorps neutralisants)Localisation : circulation sanguine, plasma séminal, glaire
IgA (anticorps neutralisant et agglutinants)Localisation : Muqueuses, Plasma séminal -Prostate, glaire
EffetsDans le plasma séminal, à l’éjaculation : agglutination des spermatozoïdes
Dans la glaire (IgA) : Immobilisation : Shaking phénomenon
Hypofertilité, Stérilité
ETUDE DU SPERME
Répercussions fonctionnelles des ACAS
- auto-agglutination des spermatozoïdes
- diminution de leur pénétration dans les sécrétions cervicales
(glaire)
- impact sur la capacitation et la réaction acrosomique
- diminution de la fixation à la zona pellucide
- impact sur la pénétration dans l’ovocyte
ETUDE DU SPERME
ACAS : Résultats Et incidence sur la technique d’AMP
< 50 % Test négatif
>50 % Test positif
TMS + : IIU possibleTMS - : FIV / ICSI
: ICSI
TMS = Test de Migration - Survie
(Traitement aux corticoïdes : trop d’effets secondaires.)
ETUDE DU SPERME
- MORPHOLOGIE -SPERMOCYTOGRAMME
CRITERES STRICTS DE
KRUGER, MENKVELD
(OMS 2010)
4 classes d’anomalies
Who 3ème Ed.
Who 5ème Ed.
Valeurs bassesDes valeurs de références
Valeurs-seuil5 ème percentileMode d’expression
Spermocytogramme
Exemple de Résultats
Formes typiques 5 %
Formes atypiques 95 %
Dont Anomalies :
tête 65 %
Pièce intermédiaire 55 %
Pièce principale 20 %
Reste cytoplasmique 25 %
Le total du pourcentage des anomies dépasse 100 %À cause des anomalies multiples chez certains SPZ.Intérêt de déterminer le TZI Index de teratozoospermie
Spermocytogramme
le TZI Index de teratozoospermieMenkveld et Coll., 2001 - Human Reprod., 16 : 1165-1171
C’est le nombre moyen d’anomalies (de classe) par SPZ anormal
Tête : classe AP.intermediaire : classe BP.principale : classe CReste cytoplasmique : classe D
Le calcul du TZI est alorsN(a) +N(b) + N(c) +N(d)SPZ atypiques observés
TZI max théorique = 4
Spermocytogramme
le TZI Index de teratozoospermieMenkveld et Coll., 2001 - Human Reprod., 16 : 1165-1171
Rowe et coll (2000) donne cet exemple :Avec 4% de formes normales Un TZI < 1,7 peut orienter vers une FIVUn TZI > 1,9 doit orienter vers une ICSI
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AZOOSPERMIE
la constance dans le temps, d’une absence totale de spermatozoïdes
A l’examen direct et après concentration par centrifugation.
AZOOSPERMIE EXCRETOIRE
blocage de l’émission des spermatozoïdes malgré leur production
AZOOSPERMIE SECRETOIRE
absence de production de spermatozoïde
SECRETOIRE EXCRETOIRE
FSH > N - (N??) N
Inhibine - AMH < N (C.Sertoli) N
Marqueurs BIO Quasi N Éffondrés (1 ou + ?)
SPM :Cell.Lignée SP. possible non
Biopsie, rech SPZ - à --+ + à +++
AZOOSPERMIE
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1°L'INTERROGATOIRE clinique:
Il doit rechercher :
- la notion d'un éjaculat normal ou non
et la présence ou non de spermatozoïdes quelques mois
ou années auparavant.
- Les antécédents d'infections génitales
- Les traumatismes (anciens ou récents)
- Les antécédents d'interventions chirurgicales
- Les anomalies familiales et dans la fratrie connues
- Les traitements de chimio ou radio thérapie
- Les expositions à des substances toxiques
- Les traitements hormonaux intempestifs.
ETUDE DU SPERMEAZOOSPERMIE
2° L'EXAMEN CLINIQUE :
Recherche des testicules dans les bourses
Evaluation du volume et de la consistance des testicules
Recherche d'une varicocèle clinique.
Palpation de l'épididyme :
plat ou dur - turgescent et globuleux - régulier ou en chapelet ?
Palpation du canal déférent
Observation des orifices inguinaux (hernie).
ETUDE DU SPERMEAZOOSPERMIE
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L’apport de la BIOLOGIESpermogramme(s)- Ne pas confondre azoospermie et cryptozoospermie- Fonder son diagnostic sur plusieurs spermogrammes
Marqueurs biochimiques du spermeAzoospermie excrétoire : repérage du lieu de rétention
Dosages hormonauxFSH (Cellule de Sertoli Axe hypothalamo-hypophysaire)Az. secrétoire FSH augmentée (ou normale ???)Az. secrétoire à FSH abaissée : hypogonadisme hypogonadrotropeAz. excrétoire FSH normale
Inhibine-AMH : (Présence de cellules de sertoli secrétantes)
Az. Secretoire : inhibine, AMH, abaisséesAz. Excrétoire : inhibine, AMH normales
ETUDE DU SPERMEAZOOSPERMIE
MARQUEURS DES DIFFERENTES SECRETIONSAZOOSPERMIE
EPIDIDYME (L-carnitine)
Alpha glucosidase
OMS 2010
N : >ou= à 20 mU/éjaculat
PROSTATE
Sécrétion acide pH 6,4
(Phosphatases acides, Acide
citrique)
Zinc
OMS 2010
N :>ou = à 2,4mol/éjaculat
VES. SEMINALE
Sécrétion alcaline pH 8,2 Fructose
OMS 2010
N :> ou = à 13 mol/éjaculat
Devant une diminution du volume de l’éjaculat :Une Biochimie des marqueurs spermatiques pourra aider au diagnosticd’obstruction (effondrement d’un marqueur en aval de l’obstruction)Agénésie bilatérale des canaux déférents (ABCD) :Absence des vésicules séminales couplée à une absence des canaux déférents : Azoospermie + volume spermatique faible + ph < 7 + Fructose et alpha glucosidase effondrés
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Exploration génétique
ABCD (Agénésie Bilatérale des Canaux Déférents):
Si l'anomalie est obstructive congénitale avec agénésie épididymo déférentielle
(considérée comme une forme mineure de mucoviscidose).
Caryotype sanguin + gène CFTR (mucoviscidose)
Si l'anomalie est sécrétoire, si besoin :
Recherche de micro-délétions sur le bras long du chromosome Y (gènes AZ F,a,b,c).
Avec enquête dans la Fratrie
ETUDE DU SPERMEAZOOSPERMIE
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BIOPSIE TESTICULAIRE
A manipuler avec précautions :
- Prévoir en même temps une ICSI en parallèle ou différée
Dans 1/3 des cas, Le prélèvement de fragments testiculaires permet
d’obtenir des spermatozoïdes utilisables en AMP.
• La biopsie n’est pas un geste répétitif anodin :
Risque de fibrose post-opératoire ou d’une dégradation subite d’une
spermatogénèse déjà anecdotique.
ETUDE DU SPERMEAZOOSPERMIE
Spermatozoïde testiculaire: naturellement non fécondant
Maturation spermatique continue
Restauration de la capacité à féconder
Maturation épididymaire –
Capacitation- Traversée du cumulus oophorus
Conséquences fonctionnelles:
Acquisition de la mobilité fléchante
Reconnaissance et liaison à la zone pellucide
Aptitude à faire la réaction acrosomique
Capacité à fusionner avec la membrane plasmique ovocytaire
Test de Migration Survie
Effectuer lors avec d’un spermogramme de seconde intention
Test MAJEUR
Objectif :
Mimer in vitro les étapes de sélection des spermatozoïdes lors de
la remontée dans le tractus génital féminin
Conséquences:
- filtration du plasma séminal (élimination des facteurs décapacitants)
- Remplacement par un micro-environnement favorable à l’expression
du pouvoir fécondant
Test de Migration/Survie
Intérêt
Indication thérapeutique: IIU, FIV, ICSI
Nombre Spermatozoïdes Mobiles sélectionnés, survie
Préparation des spermatozoïdes lors des tentatives
Elimination du plasma séminal (CAPACITATION)
Elimination des débris, des autres cellules (cellules inflammatoires, autres cellules
de la lignée germinale) et des spermatozoïdes morts
Elimination d’une éventuelle contamination bactérienne
CAPACITATION
Ensemble des modifications membranaires et intra-cellulaires qui rendent le spermatozoïde capable de féconder l’ovocyte
Lieu: voies génitales féminines
Phénomène réversible jusqu’à un certain point
Variabilité inter- et intra-individuelle importante; asynchronisme
Résulte de:
◦ dé-répression (séparation des spz du plasma séminal)
◦ modulation positive d’agents du tractus génital féminin
Conséquences:◦ Hyperactivation
◦ Exposition des récepteurs spermatiques
Comment sélectionner?
In vivo : sélection par le mucus cervical
In vitro : migration en gradient de densité
migration ascendante ou swim-up
Lavage
Principe:
Suspension des spermatozoïdes sélectionnés dans un milieu
- iso-osmolaire (ou hyperosmolaire)
- riche en protéines (albumine) captant le cholestérol : dit CAPACITANT
- et en substrats énergétiques (pyruvate de sodium, glucose, calcium..)
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Quelle technique de préparation du sperme choisir ?
- Celle qui est utilisée
habituellement pour Faire
les préparations d’IAC
- Avec les mêmes réactifs
et le même consommable
fff fivfrance formationfff fivfrance formation
Apport du TMS aux différentes situations possible
Le sperme est :
- Difficile a analyser
- Difficile à interpréter (en terme de fertilité)
- Difficile à améliorer
Conclusion(1)
1 - Difficile à analyser
Les techniques d’analyse du sperme demandent des connaissances
et un savoir faire particuliers
- Résultats « sujet-dépendant »
- Coefficients de variation importants entre 2 manipulateurs
- Variations intra-individuelles
- D’où l’importance de procédures strictes et bien définies
pour rendre des résultats crédibles et interprétables
Conclusion(2)
2 - Difficile à interpréter
Dans de nombreux cas : Grandes variations d’un
spermogramme à l’autre chez un même patient.
-> Nécessité de faire plusieurs analyses dans le temps pour
conclure
Il n’existe pas toujours de relation étroite entre les résultats
trouvés et la fertilité du couple :
- Relation entre mobilité et fertilité : oui
Difficulté d’établir des normes « serrées » qui contiennent
L’ensemble des cas « fertiles »
Conclusion(3)
3 - Difficile à Améliorer
Peu ou pas de traitements efficaces pour améliorer
significativement La qualité du sperme dans les cas suivants :
- OATS
- AC. ANTISPERMATOZOIDES
- (INFECTIONS HAUTES)
D’où l’importance croissante des techniques d’AMP :
IIU, FIV, ICSI, …..avec ou sans ponction epididymaire ou
testiculaire.
Conclusion(4)
Malgré ces nouvelles données, nous devons bien reconnaître - l'insuffisance du spermogramme dans l’exploration de l’homme infertile :
1 - Parce que cet examen n'explore pas toutes les fonctions des spermatozoïdes dans la fécondation et le développement embryonnaire précoce.
2 - Parce que, au niveau ovocytaire des mécanismes féminins de « réparation » peuvent compenser certaines anomalies spermatiques.D’où l’importance de la qualité OVOCYTAIRE
Conclusion(5)
JE VOUS REMERCIE DE
VOTRE ATTENTION