Interactions génétique environnement. Environnement. Spermatozoïdes physiologiquement non fécondants. Causes? Suivi des enfants

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1 Interactions génétique environnement Environnement Spermatozoïdes physiologiquement non fécondants Causes? ICSI Conceptus génétique infections Suivi des enfants Démarche diagnostique : Evaluation du risque 1

2 INFERTILITES LIEES A DES ANOMALIES CHROMOSOMIQUES - Anomalie équilibrée - Anomalie de nombre Explique l altération de la spermatogenèse et prévoit l augmentation du risque de déséquilibre dans les spermatozoïdes et donc chez le conceptus. 2

3 LE CARYOTYPE CONSTITUTIONNEL : INTÉRÊT PRATIQUE Intérêt diagnostique Conseil génétique Suivi de la grossesse Diagnostic prénatal 3

4 REPARTITION SUJETS INFERTILES EN FONCTION DE LA NATURE DU SPERMOGRAMME ET DU TYPE D ANOMALIES CHROMOSOMIQUES Nbre sujets étudiés Anomalies de gonosomes Anomalies autosomes Azoospermie Oligospermie 10Mml Oligospermie <20 Mml Total Total Pourcentage 15,2 % 6,7 % 0,5 % 7,7 % 4

5 1 Un exemple de risque génétique : les anomalies chromosomiques Un examen : le caryotype constitutionnel sur lymphocytes (prélèvement sanguin) 15 % d anomalies si azoospermie le plus souvent anomalies des chromosomes sexuels X,Y 2 % d anomalies si oligospermie le plus souvent remaniements des autosomes 5

6 ANOMALIES DES CHROMOSOMES SEXUELS Fréquentes en cas d azoospermie 47, XXY syndrome de Klinefelter Spermatogenèse altérée Azoospermie le plus souvent Parfois compatible avec une ICSI - sperme éjaculé (rare) - biopsie testiculaire 6

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9 PATIENTS Les sept patients étaient azoospermes d âge compris entre 33 et 47 ans et présentaient un caryotype sanguin 47,XXY homogène (50 mitoses comptées et FISH sur 200 noyaux lymphocytaires). 9

10 MATERIEL ET METHODES TECHNIQUE DE BIOPSIE ET RECHERCHE DE SPERMATOZOÏDE Après biopsie testiculaire sous anesthésie locale les fragments ont été dilacérés et les cellules isolées observées au microscope inversé. 10

11 MATERIEL ET METHODES TECHNIQUE DE CONGELATION DES SPERMATOZOÏDES POUR ICSI Lorsque des spermatozoïdes testiculaires ont été trouvés à l examen direct (5 patients) ils ont été congelés en vue d ICSI : paillettes de 50 µl avec du Spermfreeze vol/vol. 11

12 MATERIEL ET METHODES TECHNIQUE DE FISH Pour chaque patient, deux frottis de ces cellules isolées ont été réservés pour la FISH, faite à l aide de 3 sondes Chromoprobe directement marquées et spécifiques de X, Y, 18 (Amplitech-Cytocell ). Les lames marquées ont ensuite été lues sur microscope Olympus BX60, connecté à un système PSI. 12

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16 RESULTATS DES BIOPSIES TESTICULAIRES CHEZ LES 7 PATIENTS ATTEINTS D UN SYNDROME DE KLINEFELTER 5 patients avec biopsie positive (spermatozoïdes congelés) 2 patients avec biopsie négative 16

17 RESULTATS DE LA FISH SUR FROTTIS DE CELLULES TESTICULAIRES cas Nombre de cellules hybridées Cellules diploides premeiotiques ou somatiques 1 56 Total = 56 47,XXY = Total = 8 46,XY = 7 47,XXY = Total = 29 46,XY = 17 47,XXY = Total = 52 46,XY= 37 47,XXY = Total = 18 46,XY= 12 47,XXY = Total = 13 46,XY= 12 47,XXY = 1 Pachytene Spermatocytes II Spermatides Spermatozoïdes None found None found XX1818 = 1 Total = 14 X18 = 8 Y18 = 5 XY18 = 1 Total = 7 46,XY = 7 Total = 13 46,XY= 13 Total =1 XY =1 XX1818 = 2 Total = 14 X18 = 5 Y18 = 9 XX1818 = 1 Total = 23 X18 = 11 Y18 = 12 XX1818 = 1 Total = 15 X18 =9 Y18 = 6 Total = 3 X18 = 3 Total = 16 X18 = 6 Y18 = 8 X1818 = 2 Total = 4 X18 = 1 Y18 = 1 YY18 = 1 Y1818 = 1 Total = 3 Y18 = 2 Y1818 = Total

18 RESULTATS DE L'ICSI cas 2 1 ère tentative 2 n ème tentative Nbre de pailles décongelées/nbre total de pailles 2/3 1/3 Ovocytes MII injectés 3 1/ PN 2 6 Embryons transférés 2 = 2 stade II 3 = 1 stade I et 2 stade II 1 = 1 stade I 4 1/ = 1 stade I et 1 stade II 5 3/ =2 stade 1 et 1 stade 2 Grossesse 0 0 Naissance d'un garçon sain Grossesse biochimique Suivi Nouvelle biopsie testiculaire prévue Pas de diagnostic chromosomique pré implantatoire ni prénatal. Caryotype néonatal normal. Nouvelle ICSI prrévue 0 Renoncement 18

19 CONCLUSION Ces différents résultats soutiennent l hypothèse de l entrée en méiose des seules cellules souches XY : toutes les cellules au stade pachytène étaient XY et les aneuploïdies post méiotiques concernaient aussi fréquemment l autosome 18 que la paire XY. Ceci est en faveur d une altération de la méiose des gonies de caryotype normal XY soumises à un environnement testiculaire délétère. Les conditions du suivi prénatal ont été discutées individuellement avec chaque couple. 19

20 LES REMANIEMENTS DES AUTOSOMES Fréquents en cas d oligospermie Echanges entre chromosomes : translocation Fusion entre 2 chromosomes : remaniement le plus fréquent, translocations robertsoniennes Segment retourné sur un chromosome : inversion 20

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25 L analyse du sperme de Mr E porteur d uned tranlocation réciproque t(8;14)(p21 alterne adja cente 3//1 3//1 3//1 3//1 RV VV RR V VRR R RVV % 8% 14% 11% 10% 17% 10% 70% des spermatozoïdes observés sont déséquilibrés, compte tenu de la petite taille des segments transloqués, les embryons conçus avec ces spermatozoïdes pourraient avoir un développement prolongé. BERGERE et al

26 Analyse des spermatozoïdes de Mr B, porteur d uned tranlocation t(13;14)(q10;q Spermatozoïdes 13/ /13/14 14/14/13 Nombre Pourcentage 57% 13% 15% 10% 5% 10% des spermatozoïdes observés sont disomiques 13 conduisant à la conception d un embryon trisomique 13 ( seul déséquilibre viable à terme) BERGERE et al

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31 UN CHROMOSOME PARTICULIÈREMENT IMPORTANT POUR LA SPERMATOGENÈSE : Le chromosome Y Délétion visible au caryotype Microdélétions (5 à 20 % selon les séries d hommes infertiles) corrélation génotype/phénotype pas claire actuellement 31

32 DELETIONS DU BRAS LONG DU CHROMOSOME Y (Yq11) ET INFERTILITE OU L INFERTILITE PEUT-ELLE ÊTRE HEREDITAIRE? Reijo et al (1995) 13,5 Azoospermies (12/89) Vogt et al (1996) Azoospermies et oligospermies sévères (12376) 32

33 RELATION GENOTYPE PHENOTYPE? 3 REGIONS AZFa AZFb AZFc 33

34 DELETIONS CHEZ LES TEMOINS? Pryor et al, infertiles 200 témoins 7 % délétions 2 % délétions 34

35 LES MOSAÏQUES GERMINALES? Enfant conçu par ICSI avec délétion alors que le patient n a pas de délétion. (Kent First MG, 1996) 35

36 RISQUE CHROMOSOMIQUE LIE AU SPERMATOZOÏDE Evaluation par FISH Risque x15 (Chromosomes 7,11,12,18,X) 19,61 % chez OAT contre 1,45 % 36

37 LES ANOMALIES CHROMOSOMIQUES DANS LES SPERMATOZOÏDES 5 % chez le témoin anomalies si caryotype constitutionnel remanié anomalies X, Y en cas de spermatogenèse altérée et dans la descendance après ICSI 37

38 Infertilités liées à des maladies génétiques classiques - Exemples : Dystrophie myotonique, β Thalassémie, Syndrome de Kartagener, Anémie de Fanconi, Ataxie télangiectasie, Agenésie des déférents et gène CFTR. Intérêt du diagnostic pour le conseil génétique Exemple : Mutation du gène CFTR Risque de mucoviscidose pour l enfant si les 2 parents sont hétérozygotes 38

39 DYSKINESIES FLAGELLAIRES - VARIETE DES SYNDROMES - ARGUMENTS GENETIQUES MUTANTS CHEZ LES FLAGELLES FORMES FAMILIALES PHENOTYPE REALISE PAR TRANSGENOSE 39

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42 La Reproduction masculine exige des interactions complexes entre les différentes cellules testiculaires Très nombreux gènes impliqués. Proapoptotiques, antiapoptotiques, gènes de réparation... Mutations chez la souris. Altération de cellules testiculaires spécifiques. Infertilités ou diminution de fertilité chez la souris. Qu en est-il chez l homme? Les pathologies attendues peuvent être tardives... 42

43 Matzuk MM and Lamb DJ; 2002 ; Nature Cell Biol & Nature Med; Fertility sup

44 Les protéines impliquées par la fertilité féminine sont également très nombreuses à toutes les étapes : folliculogénèse, ovulation, fécondation, implantation. 44

45 Matzuk MM and Lamb DJ; 2002; Nature Cell Biol & Nature Med, Fertility sup

46 Le décalage entre l identification des gènes et la compréhension des pathologies reste important. La recherche de mutations est décevante pour l instant. S agit-t-il plus souvent de modifications de l expression des gènes? Champ d investigation très large... 46

47 La reprogrammation épigénétique du génome Modifie l expression du génome Est importante au cours de la gamétogénèse et du développement préimplantatoire Est à l origine de certaines pathologies Encore un risque à surveiller pas seulement à la naissance 47

48 Les polymorphismes génétiques différence génétique exprimée chez au moins 1% de la population expliquent les susceptibilités à certaines maladies les réactions variables aux traitements Prédisposition à l infertilité? l infertilité peut-être multifactorielle interaction génétique/environnement 48

49 L efficacité de l ICSI est incontestée Mais nous ne savons pas quels sont les blocages que nous contournons, Les gènes impliqués Les mécanismes contrôlant leur expression Les altérations expliquant l infertilité Le risque que cela implique 49

50 Un choix : assumer ou non cette incertitude et faire des ICSI ou non. Seule, une démarche diagnostique éventuellement jusqu au niveau moléculaire permettra : Une évaluation du risque pour chaque couple et chaque futur enfant, Un conseil génétique si nécessaire 50

51 CONCLUSION Importance du conseil génétique ++ Conseil adapté à chaque couple après évaluation du risque pour sa descendance 51

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