24/04/2014 MORELLO Léa (partie A) - SALMON Emeline (parties B et C) Hormonologie Reproduction Dr GUILEMAIN R11 12 pages La fonction reproductrice masculine et son exploration. Azoospermie (suite) Plan A. Rappels I. La spermatogenèse II. Le sperme III. Le spermogramme B. Explorations de la fonction de reproduction I. Interrogatoire II. Examen clinique III. Examens complémentaires C. L'azoospermie I. Définition II. Clinique, examens complémentaires III. Classification IV. Prise en charge A. Rappels I. La spermatogenèse Pour qu un homme se reproduise il faut : Une spermatogenèse efficace, c est à dire : Une production testiculaire de spermatozoïdes. Une régulation hormonale correcte du tissu testiculaire. Des rapports sexuels réguliers avec une femme fertile (la fertilité c est toujours une histoire de couple!). La spermatogenèse est un processus physiologique complexe et fragile. Elle débute à la puberté (contrairement à l ovogenèse qui démarre dès la vie fœtale). A partir de ce moment, c est un processus qui est physiologiquement continu et qui peut exister de manière efficace jusqu à un âge extrêmement avancé de la vie. Elle permet à l individu de produire plusieurs millions de spermatozoïdes, et permet une production en quantité mais aussi avec une certaine qualité. Toutes altérations de ce processus, qu elle soit quantitative (diminution du nombre de spermatozoïdes) ou qualitative, est à l origine d une infertilité potentielle. Dans certains cas, ces altérations peuvent être combinées (altération quantitative et qualitative). 1/12
Schéma général de la spermatogenèse (la prof ne l'a pas détaillé, elle a juste cité les différentes phases) : Cette spermatogenèse se déroule à l intérieur du tube séminifère (au niveau de l épithélium séminifère) en différentes étapes. Elle permet de passer de cellules couches, les spermatogonies, à des cellules différenciées que sont les spermatozoïdes. Ce processus comprend 3 phases : La phase de multiplication des spermatogonies (27 jours). La phase de méiose (24 jours). C est la succession de deux divisions méiotiques. Elle correspond donc à la réduction de la quantité d ADN des cellules germinales : on passe d un spermatocyte I à 46 chromosome (4c ADN -1 paire de chromosomes homologues à 2 chromatides) à une spermatide à 23 chromosomes (cadn -1 chromatide). La phase de spermiogenèse (23 jours). Elle permet de passer de la spermatide ronde au spermatozoïde mature. C est une phase de maturation au cours de laquelle il y a une réorganisation des organites intracellulaires : mise en place de l acrosome, du flagelle et élimination du cytoplasme pour aboutir à un spermatozoïde hyper différencié. Tous les processus qui sont inclus dans la spermiogenèse sont des processus synchrones. Au bout du compte, on obtient des spermatozoïdes intra-testiculaires. Cette spermatogenèse dure au total 74 jours. Une fois que les spermatozoïdes sont produits, ils sont libérés dans la lumière du tube séminifère et transitent dans les voies génitales masculines. Ce transit dure 10 à 15 jours. Finalement, on peut dire que des spermatozoïdes utilisés aujourd hui sont issus d un processus spermatogénétique qui a été initié il y a 3 mois (il faut 3 mois pour passer de la 1 ère phase de spermatogenèse au spermatozoïde mature éjaculé). 2/12
Représentation simplifiée de l épithélium séminifère : A l'intérieur du tube séminifère on reconnaît les différents stades de la spermatogenèse : spermatogonie, spermatocyte de 1 er ordre, spermatocyte de 2 ème ordre, puis au dessus les spermatides jeunes (rondes) et les phases terminales de la spermatogenèse avec les spermatides allongées et les spermatozoïdes intra-testiculaires. On voit également la membrane basale du tube séminifère. A l extérieur, on retrouve l espace interstitiel péri tubulaire, où il existe des capillaires et des cellules, notamment des cellules de Leydig. Histologie testiculaire : coupe histologique du testicule Il y a différents stades dans l épithélium séminifère. En effet, on distingue plusieurs types cellulaires : - Les spermatogonies au niveau basal. - Les spermatocytes et les spermatides à un niveau plus proximal. En fait, en fonction de l endroit où on sectionne les tubes séminifères, on a des compositions différentes qui correspondent aux stades de l épithélium séminifère. Grâce à l histologie testiculaire on peut avoir une idée de la qualité de la spermatogenèse et de la production de cette spermatogenèse. 3/12
Coupe en microscopie électronique : En microscopie électronique, on voit plus de détails au niveau ultra-structural. On peut ainsi distinguer sur les cellules la mise en place de la vésicule pro-acrosomique. Elle se met en place progressivement pour, petit à petit, s étaler au niveau du noyau et être caractéristique des spermatides et des spermatozoïdes. On peut également voir qu il y a une communication entre les cellules germinales par des ponts cytoplasmiques. Cela permet aux différentes cellules, qui subissent la spermatogenèse par groupe, dans un syncytium, de communiquer entre elles et de s échanger des éléments, des molécules de manière à avancer dans la spermatogenèse ensemble. Donc, dans un groupe, toutes les cellules germinales avancent de manière synchrone. Régulation hormonale : Elle se fait à différents niveaux et fait intervenir : L axe gonadotrope ; Des facteurs locaux intra-testiculaires qui vont agir de manière paracrine. Dans cette régulation intervient une cellule très importante : la cellule de Sertoli. C est une cellule somatique de soutien située à l intérieur du tube séminifère, c'est le pilier de la spermatogenèse. Elle produit de l inhibine B et de l androgen binding protein (ABP) Elle possède des récepteurs membranaires à la FSH et des récepteurs cytoplasmiques à la testostérone. La spermatogenèse se met en route à la puberté : c est le moment où démarre la sécrétion pulsatile de GnRH au niveau hypothalamique. Cette sécrétion agit sur les cellules de l antéhypophyse qui vont alors produire deux hormones : la FSH et la LH. La FSH et la LH vont agir sur les cellules somatiques du testicule. Les cellules de Leydig ont des récepteurs à la LH et les cellules de Sertoli ont des récepteurs à la FSH. La sécrétion de LH par l hypophyse va entraîner la production de testostérone. Cette testostérone produite va agir au niveau testiculaire comme un facteur paracrine : elle est produite par des cellules qui sont à l extérieur des tubes séminifères, elle traverse la basale et se retrouve a l intérieur du cytoplasme des cellules de Sertoli. La FSH va agir sur les cellules de Sertoli et entraîner la production de l ABP et de l inhibine B. L ABP est un transporteur de testostérone. Il va lier la testostérone et le complexe ABP-T agit sur les cellules germinales au stade méiotique et post-méiotique. L inhibine B va avoir un rôle sur les cellules germinales pro méiotique (spermatogonies) : rôle d inhibition des mitoses des spermatogonies. En retour, les cellules germinales vont avoir un effet régulateur sur la cellule de Sertoli. Cette régulation entre les cellules germinales et les cellules de Sertoli se fait tout au long du processus spermatogénétique mais peut être variable en fonction du cycle de l épithélium séminifère. 4/12
Ce qui est produit au niveau testiculaire va avoir un rôle de rétrocontrôle sur l étage hypothalamohypophysaire : L inhibine B a un rétrocontrôle négatif sur la FSH. La testostérone a un rétrocontrôle négatif sur la LH et la GnRH. Grâce à cette régulation complexe et ces différents niveaux de régulation, la spermatogenèse peut être un phénomène efficace répondant aux exigences de production testiculaire. Elle permet de produire des spermatozoïdes que l on retrouve de manière physiologique dans le sperme. II. Le sperme Le sperme est un liquide physiologique émis lors d une éjaculation. L éjaculation correspond à l ensemble des phénomènes neuromusculaires conduisant à la formation du sperme et son éjection hors de l urètre. Le sperme est un liquide hétérogène car il a une composition qui résulte de la production de différentes glandes situées le long du tractus génital masculin. Ces productions s associent à la production de spermatozoïdes testiculaires. On peut distinguer deux parties : 1ère partie (1/3) dans laquelle on retrouve les spermatozoïdes sécrétion de l'épididyme et du testicule sécrétions Prostatiques 2ème partie (2/3) : les vésicules séminales L éjaculation permet aux spermatozoïdes, situés au niveau de l épididyme et du canal déférent, de traverser les voies génitales masculines, de passer par l urètre et se retrouver émis au niveau du méat. Elle nécessite : La contraction du sphincter lisse vésical interne, La sécrétion de la prostate au niveau de l urètre prostatique, La projection des sécrétions épididymo-testiculaires vers les canaux déférents par des phénomènes de contractions musculaires de ces canaux déférents. Par ailleurs, il y a aussi une sécrétion de la production des vésicules séminales dans les canaux éjaculateurs. Toutes ces sécrétions vont être expulsées à travers l urètre pénien et le méat urétral. III. Le spermogramme Les paramètres spermatiques normaux sont évalués grâce à l analyse du sperme, qu on appelle le spermogramme. C est l évaluation des paramètres spermatiques chez les hommes fertiles qui permet de donner des intervalles de références pour les différentes valeurs du spermogramme. Il faut savoir que ces valeurs normales évoluent dans l espèce humaine : sur les 40 dernières années, elles n ont cessé de diminuer. 5/12
Ces normes sont données par le référentiel OMS (2010). Il faut un certain nombre de paramètres pour qu un sperme soit considéré normal : La couleur : blanc opalescent ; La viscosité : équivalente à de l huile (ça ne doit correspondre ni à de l eau, ni à quelque chose de très visqueux) ; Le volume 1,5 ml Le ph : entre 7,2 et 8 ; La numération des spermatozoïdes : soit en millions par ml : 15 millions par ml soit en millions par éjaculat : 39 millions par éjaculat La vitalité 48% ; La mobilité progressive : les spermatozoïdes mobiles et progressifs doivent être présents à plus de 30% ; La morphologie normale (en France, on utilise la classification de David) : le pourcentage de forme normale doit être au moins égal à 15%. On peut donc avoir un sperme considéré comme normal en ayant 85% de spermatozoïdes anormaux. Il faut savoir que chez n importe quel individu le sperme est soumis à des variations physiologiques qui peuvent être relativement importantes : Si on étudie pendant 120 semaines les concentrations en spermatozoïdes par ml chez un même individu, on constate d énormes variations. - La plupart du temps, on a des valeurs qui se situent entre 100 millions par ml et 40 millions par ml. - Mais, quelque fois, on descend en dessous de la barre des 20 millions, et on arrive même à zéro par moment. Donc, chez n importe quel individu, même fertile, on peut avoir des variations ponctuelles de la production de spermatozoïdes. Et, chez n importe quel individu, de manière très ponctuelle, on peut même diagnostiquer une azoospermie. Une azoospermie peut être transitoire chez tout homme! Donc, pour avoir une bonne évaluation des paramètres spermatiques d un patient, il faut au moins avoir 2 évaluations des paramètres spermatiques effectuées à 3 mois d intervalle (c est le temps nécessaire pour passer de la spermatogonie au spermatozoïde mature éjaculé). 6/12
B. Exploration de la fonction de reproduction Lorsqu'un patient consulte pour un problème d'infertilité on va réaliser : Anamnèse et interrogatoire Examen clinique Examens complémentaires : biologie et radiologie I. Interrogatoire Antécédents généraux médicaux chirurgicaux avec orientation sur les éléments pouvant perturber la spermatogenèse ou en tout cas la production de spermatozoïdes : diabète (agit sur beaucoup de processus physiologiques). Les diabétiques ont un risque important d'avoir une éjaculation rétrograde (le sperme va dans la vessie au lieu d'arriver au niveau du méat urétral) traitements gonadotoxiques : radiothérapie, chimiothérapie exposition à des toxiques environnementaux et surtout professionnels (solvants, peintures, ciment) Prise de médicaments, autres Toute thérapeutique surtout si elle a été prolongée plusieurs semaines doit être recherchée! Remarque : les compléments nutritifs appréciés des sportifs contiennent souvent des dérivés de testostérone et ces dérivés androgéniques provoquent une azoospermie dans 70% des cas! Chez les adeptes de ces substances, il faut rechercher la prise de ces substances car leur arrêt permet la plupart du temps de retrouver une spermatogenèse efficace réversible. Antécédents génito-urinaires pouvant expliquer une altération du tissu testiculaire cryptorchidie (malposition testicule) uni ou bilatérale : liée à des anomalies de la gonade et sont souvent le lit d'une altération de la qualité de la spermatogenèse cure d'hernie inguinale : peut avoir créée un obstacle sur les voies génitales contexte infectieux (bactériens (MST à répétition), viral) ou inflammatoire : orchite / orchi épididymite torsion testiculaire Il faut traquer les antécédents pour essayer de comprendre l'origine de l'infertilité. Il est aussi important de savoir au niveau du couple la fréquence et la qualité des rapports (si satisfait les deux membres du couple). II. Examen clinique taille et poids : IMC peut avoir un impact sur la spermatogenèse morphotype : grand et longiligne (penser au syndrome de Klinefelter) ou "body building" (prise de compléments alimentaires?) gynécomastie? : syndrome de Klinefelter? pilosité : il faut penser à l'hypogonadisme si la pilosité est rare par rapport au reste de la famille PALPATION ++ des organes génitaux externes testicules : volume, consistance épididymes : présents, volume normal, kyste, dilatation? canaux déférents recherche de varicocèle L'examen clinique est un élément important de l'évaluation de la qualité de la spermatogenèse. 7/12
III. Examens complémentaires 1. Biologie Lorsqu'un patient vient dans un contexte d'infertilité il y a des examens OBLIGATOIRES = spermogramme et spermoculture (recherche d'infection et de signes inflammatoires) (lorsque l'on voit une patiente qui a des problèmes de fertilité depuis un long moment, le spermogramme est le minimum à demander à son partenaire) systématique : spermogramme, spermoculture si altérations au spermogramme on complète le bilan par des examens de deuxième intention test de migration de survie (test de sélection des spermatozoïdes) : étudie la quantité et la qualité des spermatozoïdes (utile si on veut faire une AMP) biochimie du liquide séminal dosages hormonaux : FSH, LH, testostérone, inhibine B 2. Radiologie Échographie scrotale visualisation et mesure des testicules et des épididymes on étudie aussi : vésicules séminales + prostate +/- échographie endo-rectale : plus précise au niveau du carrefour prostato-vésiculaire C. L'azoospermie I. Définition Azoospermie : absence de spermatozoïdes dans l'éjaculat (l'an dernier à examen, peu d'étudiants ont pu donner cette définition qui est pourtant simple). On la diagnostique par : examen direct au microscope ET examen du culot de centrifugation du sperme (centrifugation à 3000g pendant 15min (on se fiche des valeurs)). Cette centrifugation est obligatoire car elle prend en compte tout l'éjaculat (environ 5mL alors qu'à l'examen direct on ne regarde que 30µL) permet d'être sûr qu'il n'y a pas de spermatozoïdes dans la totalité de l'éjaculat Si on ne retrouve pas de spermatozoïde c'est que le testicule ne produit rien mais ATTENTION il faut être sur que : le recueil a été bien fait par le patient il n'y a pas d'éjaculation rétrograde (le patient dira alors qu'il n'éjacule que quelques gouttes) Si on élimine ces éléments, pour assurer l'azoospermie il ne faut jamais oublier de faire au moins un deuxième contrôle après 3mois! L'azoospermie correspond à 10% des hommes consultant pour une infécondité ce qui fait un nombre de patients non négligeable. 8/12
L'azoospermie peut être liée à 2 mécanismes azoospermie obstructive (20% des cas d'azoospermie) : obstacle entre le testicule et le méat faisant que les spermatozoïdes produits par le testicule ne sont jamais présents dans le sperme éjaculé. L'obstacle peut se trouver au niveau de l'épididyme, du déférent, ou du canal éjaculateur. azoospermie non obstructive (80%) : altération de l'épithélium séminifère au point qu'il ne produit plus de spermatozoïdes On doit se demander dans quelle configuration se trouve notre patient Pour avoir une orientation diagnostique on doit tout reprendre depuis le début : interrogatoire, examen clinique, spermogramme/spermoculture et aller chercher tous les renseignements pouvant orienter sur l'étiologie de l'azoospermie. Si il manque des examens complémentaires il faut les demander : biochimie du liquide séminal dosages hormonaux (FSH, LH, testostérone, inhibineb) échographie scrotale +/- endorectale recherche de cause génétique connue d'azoospermie (pourcentage non négligeable d'azoospermies) II. Clinique, examens complémentaires 1. Biochimie du liquide séminal Permet l'analyse de la sécrétion des glandes annexes : on centrifuge l'éjaculat pour éliminer toutes les cellules et on ne garde que la partie liquide. On peut alors doser des marqueurs sécrétés par ces glandes : prostate : citrate, zinc, phosphatase acide vésicules séminales : fructose (le + utilisé), choline épididyme : alpha-glucosidase, L-carnitine Ces dosages permettent de différencier azoospermie obstructive et non-obstructive : azoospermie non obstructive obstruction canal éjaculateur/ ABCD (agénésie bilatérale des déférents) obstruction au niveau déférent ou épididyme alpha-glucosidase fructose citrate volume éjaculat normal normal normal normal diminué indosable normal diminué diminué normal normal +/- normal ex : lorsque tous les marqueurs sont normaux on s'oriente vers une origine non obstructive. Si un ou plusieurs marqueurs sont diminués on pense à une azoospermie obstructive et le type de marqueur diminué peut donner le niveau de l'obstruction. Il faut associer à cette évaluation le volume de l'éjaculat (sa diminution correspond à une azoospermie obstructive). Dans la majorité des cas tous les marqueurs sont normaux (non-obstructif = 80%) 9/12
2. Bilan hormonal : dosages FSH : N <10 mu/ml LH : 1,5-9 U/L Testostérone : 2-8,5 µg/l inhibine B : N>80ng/L Les valeurs ne sont pas à connaître. reflets de la fonction hypophysaire et surtout des rétrocontrôles Toute augmentation du taux de FSH fait suspecter un problème testiculaire. 3. Recherche de causes génétiques Caryotype (++) : augmentation du risque d'anomalies caryotypiques chez les patients azoospermiques le plus souvent : anomalie des chromosomes sexuels syndrome de Klinefelter +++ (10% des azoospermies non-obstructives!!) (47 XXY) inversion Y, Y isodicentrique (moins fréquent) anomalies de structure équilibrées : translocations autosomiques robertsoniennes (entre chromosomes acrocentriques) ou réciproques (remarque : cette prévalence augmentée chez les azoospermiques s'explique par des associations qui se font pendant la méiose entre chromosomes transloqués et chromosomes sexuels bloque la spermatogenèse) Recherche de microdélétions du chromosome Y on peut retrouver sur le bras avant du chromosome Y des délétions des régions AZFa, AZFb et AZFc (contiennent des gènes importants pour la spermatogenèse) peuvent être à l'origine d'altérations très sévères de la production de spz on doit les rechercher expliquent 10% des azoospermies non-obstructives (autant que Klinefelter) Recherche de mutation du gène CFTR (gène pouvant être responsable de la mucoviscidose quand il est muté) : on la recherche quand on est dans un contexte caractéristique d'azoospermie obstructive avec ABCDéférents. En résumé si on a un tableau clinique : d'azoospermie non-obstructive caryotype + recherche de microdélétions du chromosome Y d'azoospermie obstructive recherche de mutation de CFTR 4. Radiologie Échographie scrotale de manière systématique mesure du volume et de l'échogénicité des testicules (dépiste des tumeurs du testicule chez 0,5% des hommes infertiles notamment avec antécédents de cryptorchidie) visualisation des épididymes et des déférents Échographie endo-rectale : si contexte obstructif visualisation du carrefour vésiculo-déférentiel (canaux éjaculateurs, déférents, vésicules séminales) si agénésie déférentielle unilatérale ne pas oublier de rechercher une anomalie rénale du même côté (car ces deux structure se développent côte à côte pendant l'embryogenèse) normal (flèches = déférents) ABCD 10/12
III. Classification Clinique Spermogramme Obstructives Volume testiculaire normal Antécédents infectieux, ABCD Non obstructive Hypotrophie testiculaire Épididyme et déférents normaux Hypospermie (diminution du volume) Volume spermatique normal Biochimie LS Altération de l'alpha glucosidase +/- diminution du fructose Normale FSH Normale Élevée Échographie génitale Recherche de signes d'obstacle Hypotrophie testiculaire Caryotype Systématique Microdélétion Y Systématique Mutation CFTR Selon le contexte 1. Azoospermie obstructive Représente 20% des azoospermies. Localisation possible des obstacles (pas à savoir par cœur) : niveau épididyme : post infectieux, chirurgie kyste, idiopathique niveau déférent : ABCD, cure hernie inguinale, vasectomie niveau canal éjaculateur : kyste prostatique, infection, chirurgie du col vésical Agénésie Bilatérale des Canaux Déférents (ABCD) 2% des infertilités masculines 10 à 25% azoospermies obstructives présente chez 98% des patients atteints de mucoviscidose. Donc un patient ayant la mucoviscidose a de très très grandes chances d'avoir une azoospermie. elle est due à une altération du trafic intracellulaire de la protéine CFTR, entrainant une atrésie secondaire des canaux déférents ABCD isolée sans atteinte rénale : recherche de la mutation de CFTR : mutation retrouvée dans 80% lorsqu'on a un tableau typique : hétérozygote la plupart du temps mais peut être mutation df508 associée à une mutation mineure Il est important de chercher cette mutation pour faire le diagnostique mais il faut aussi évaluer le risque pour le couple d'avoir un enfant porteur de la mucoviscidose dans le cadre d'une tentative d'amp : on recherche alors la mutation chez la conjointe. 2. Azoospermie non-obstructive 80% des azoospermies 1. Hypogonadisme hypogonadotrope : FSH, LH, testostérone diminuées (origine haute) congénital : syndrome de Kallmann (anomalie de migration des neurones à GnRH = 1/10 000) ou acquis : troubles complexes de la fonction hypothalamique ou hypophysaire Rare et peut être traité par pompe à FSH. 2. Hypogonadisme hypergonadotrope : FSH élevée, testostérone normale ou basse, inhibine basse génétiques : anomalies chromosomiques, microdélétion du chromosome Y, cryptorchidie antécédents de traitement gonadotoxique (chimiothérapie, radiothérapie) torsion des testicules, orchite La plupart du temps on n'a pas d'explication d'étiologie (= idiopathique) (50%)! 11/12
IV. Prise en charge 1. Azoospermie Obstructive On peut proposer une AMP (Assistance Médicale à la Procréation) ponction épididymaire ou déférentielle + recherche au microscope la présence de spermatozoïdes ou biopsie testiculaire si la ponction ne marche pas. Les spermatozoïdes peuvent être congelés ou utilisés tout de suite en Fécondation In Vitro (FIV) associée à la micro-injection. 2. Azoospermie non-obstructives On peut aussi proposer une AMP : on fait une biopsie testiculaire les résultats sont plus ou moins bons mais on retrouve des spermatozoïdes dans environ 40% des cas si on trouve des spermatozoïdes, une FIV avec micro-injection donne au couple 30% de chances de grossesse par tentative C'est un parcours long et compliqué, le couple doit avoir une prise en charge multidisciplinaire dont un suivi psychologique car : un amalgame est souvent fait avec l'impuissance c'est une blessure narcissique majeure pouvant avoir des répercussions psychologiques importantes il faut prendre en compte le contexte socio-culturel du couple il faut parfois faire le deuil de la fertilité masculine S'il y échec du prélèvement il faut envisager avec le couple d'autres façons d'être parents par recours au don de spermatozoïdes ou passage par l'adoption. Conclusion l'azoospermie est fréquente (10% des infécondités d'origine masculine) diagnostique simple mais l'étiologie est plus complexe ( on n'a pas d'explication pour la plupart des azoospermies non obstructives) : il faut comprendre la physiologie pour faire une enquête étiologique il est important d'expliquer tout ce qui est fait au couple les prélèvements chirurgicaux permettent la procréation intraconjugale 12/12