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FORMATION FIVFRANCE Spermiologie de première intention LES SPERMATOZOÏDES
PRÉAMBULE Production des spermatozoïdes au cours de la vie, Influence de l’environnement. 09-2015 /SPM/SPZ
Les principaux acteurs dans la production des gamètes mâles sont Les cellules souches Spermatogonies : Les Cellules Somatiques spécifiques Cellule de SERTOLI Spermatogonies -> spermatides ->SPZ Cellule de LEYDIG Testostérone
Prolifération des Spermatogonies au cours de la vie Constitution d’un « Capital-stock » Spermatogénèse Quiescence PERIODE NEONATALE - Augmentation de la testostérone - Multiplication des cellules de SERTOLI VIE FŒTALE : Evénements Différenciation testiculaire : - Formation des cordons séminifères - Apparition des cellules de SERTOLI - Prolifération des cellules germinales (spermatogonies) Différenciation des cellules de LEYDIG élévation de la testostérone Action sur la Prolifération Masculinisation du Foetus
Dommages irréversibles LE PRINCIPAL FACTEUR POTENTIEL DE RISQUE PENDANT LA VIE FOETALE ET LA PERIODE PERINATALE la MERE : son Style de vie Son éventuelle Exposition a des Toxiques divers Dommages irréversibles PRINCIPAUX FACTEURS MIS EN CAUSE : - Tabagisme - L’environnement "naturel" - Pollution de l’air (microparticules =combustion diésel) - pollution de l’eau (Médicaments, produit chimiques…) - Polluants organiques persistants (POP) (Obésité +++) pesticides, PCB, dioxine et ses dérivés…. Agents Reprotoxiques (produits de synthése) dont Perturbateurs Endocriniens, (EX : Agents plastifiants : Phtallates, biphénols …) R.M Sharpe (2010) 2001
Reversibilité pour certains PUBERTE et AGE ADULTE spermatogénèse Quiescence AGE ADULTE Contaminations environnementales (eau, air, alimentation…..) + Contaminations professionnelles - Radiations ionisantes - pesticides (agriculteurs) - produits de l’industrie chimique - Expositions à la Chaleur ….. PUBERTE - Augmentation de la testostérone Multiplication et Maturation des cellules de SERTOLI -> CAPITAL STOCK Reversibilité pour certains
Dangereux pourquoi ? - Poluants organiques persistants (POPs): - pesticides, herbicides, insecticides (eaux, terrains agricoles....) - Poisons cumulatifs se stockant dans les tissus adipeux PCB interdit depuis 1987 toujours présent dans la chaîne alimentaire - Poluants ubiquitaires - agents plastifiants Représente jusqu’à 30% de la composition des plastiques : PVC (phtalates) ou des polycarbonates (biphénols) - Liés par liaisons non covalentes et se libèrent très facilement de leur complexe -> libération accélérée par la chaleur. - Modes de pénétration, digestive*, respiratoire** Muqueuse*** et cutanée*** * Page et coll-1995, Petersen et Coll-2000, Heudorf et coll-2007 ** Clausen et al-2004, Fromme et al-2004, Bornehag et al- 2005) *** Zalko et Coll-2010
Comment suspecter leur toxicité Comment suspecter leur toxicité ? Essais sur l’homme impossibles 1 - Etablir des relations significatives entre les dosages milieux biologiques / effets constatés Auteurs Classes produits Effets 1977 whorton et Coll Organochlorés DBCP Infertilité masculine 1981 Wvrobek et Coll Insecticide (carbamate) Morphologie du sperme 2001 olivia et coll Pesticides - solvants Qualité du sperme 2002 Dallinda et Coll Organochlorés 2002 Hauser et Coll 2003 Swan et Coll Pesticides Qualité du sperme* 2003 Duty et Coll Phtalates 2003 Hardell et coll Cancer Testicule 2004 Rignell- Hybdom Hexachlorobiphényl
3 - Cultiver des cellules germinales en cours de différenciation Bio-AlteR®
CLASSIFICATION DES PRODUITS « SUPPOSÉS TOXIQUES »
Les publications montrent bien la difficulté de démontrer de manière avérée qu’un produit est ou n’est pas nocif pour la reproduction humaine, in vivo VEILLE SANITAIRE - (communauté européenne) La classification des produits toxiques pour la reproduction est remise à jour régulièrement, en fonction des articles scientifiques publiées H3060FD - Peut Nuire à la Fertilité - peut nuire au Fœtus H3060Df - Peut nuire au Fœtus - Susceptible de nuire à la fertilité
Ce que nous constatons : - VARIATIONS géographiques importantes De la fertilité Industrie - Culture intensive - Pratiques de vie et réglementation locales VARIATIONS au cours du TEMPS ! > rester ATTENTIF
B - Origine des spermatozoïdes Le TESTICULE La SPERMATOGÉNÈSE 09-2015 /SPM/SPZ
RAPPEL anatomo-PHYSIOLOGIQUE 1 Le TESTICULE RAPPEL anatomo-PHYSIOLOGIQUE 09-2015 /SPM/SPZ
La spermatogénèse s’effectue correctement Si le testicule est régulé à 32-34°C Importance du scrotum dont la constitution Permet le refroidissement et la régulation de La température
Le Testicule Rete testis (collecteur) Canal déférent Tubes séminifères Lobules Canal déférent Tubes séminifères Tunique albuginée tubes séminifères Epididyme Coupes transversales
Tubes séminifères coupe transversale Lumen Canal éjaculateur Epididyme Rete Testis (n) Cellules de Sertoli
DE LA SPERMATOGONIE AU SPERMATOZOÏDE CHEZ L’HOMME PUBÈRE
LES INTERVENANTS MAJEURS : Hormones-hypophisaires : FSH LH (GnrH), Inhibine Hormones stéroïdes : TESTOSTERONE Antités fonctionnelles testiculaires : Cellules de SERTOLI Cellules de LEYDIG Les Spermatogonies (Cellules souches)
LA CELLULE DE SERTOLI
CELLULE DE SERTOLI PRINCIPALES FONCTIONS Formation de la barrière hémato testiculaire Les jonctions sérrées en garantissent l’isolement - Nutrition des spermatocytes et des spermatides en cours d’évolution - Synthèse de plusieurs dizaines de protéines dont L’AMH, L’inhibine, l’Androgen binding protein (ABP) Régulées par le couple inhibine/activine - FSH (rétro-contrôle) - Elimination des débris cellulaires (phagocytose) : Corps résiduels des spermatides en cours de spermiation - Cellules germinales en apoptose
LA CELLULE DE LEYDIG
PLC Cellules de Leydig Péritubulaires ILC Cellules de Leydig Interstitielles
CELLULES DE LEYDIG « INTRAMURALES »
ROLE DES CELLULES DE LEYDIG Se trouvent en dehors de la barrière hémato-spermatique Assurent la stéroïdogénèse gonadique (précurseurs hormonaux, testostérone et DHT) - Sous influence de la LH (retro-régulation) La testostérone dans la circulation : 98 % est liée à des proteines de transport Testostérone-estradiol-Binding Globulin, albumine, Corticosteroid-Binding Globulin, et donc INEFFICACE 2 % de forme libre, considérée comme la seule biologiquement active.
1. Générale (voie sanguine) ACTION DE LA TESTOSTERONE (DHT) 1. Générale (voie sanguine) organes cibles : vésicules séminales, prostate, organes génitaux, caractères sexuels secondaires… 2. Régionale : canal épididymaire, canal déférent 3. Locale : Cell. De Sertoli et cellules germinales
LA SPERMATOGENÈSE
Spermatogénèse Spermiogénèse 51 jours Spermatogénèse 23 jours Lumen Tube séminifère Epididyme Spermiogénèse le cycle de l'épithélium séminifère, qui correspond à l'intervalle de temps qui sépare deux salves d'entrée des spermatogonies dans la spermatogenèse, au même endroit du tubule est de l’ordre de seize jours chez l'homme).
Spermiogénèse - Absence de fixation de l'acrosome sur le noyau. Formation de l’acrosome (app.de Golgi) Condensation du NOYAU avec Remplacement des histones par des protamines Formation de la Pièce Intermédiaire et du flagelle Gene DPY19L2 Nécessaire à l’élongation du spermatozoïde et a la formation de l’acrosome (P. Ray et coll 2011) Délétion = globozoospermie - Absence de fixation de l'acrosome sur le noyau. - Anomalie de façonnage du noyau. - Elimination de l'acrosome mal-formé dans le résidu cytoplasmique 23 jours Spermiogénèse
Les fonctions essentielles du spermatozoïde Noyau ( porteur du génôme) 1 Fusion sélective avec la membrane ovocytaire 2 Activation de l’oeuf et blocage de la polyspermie 3 Décondensation et formation d’un pronucléus 4 Fusion avec le pronucléus féminin - syngamie Acrosome (réserve enzymatique) 5 Induction de la réaction acrosomique, hyperactivation 6 Pénétration de la ZP
Les fonctions essentielles du spermatozoïde CP M CD Pièce intermédiaire 7 Centriole proximal CP - organisation des microtubules (plaque équatoriales, mitoses) - formation du fuseau chromatique ,syngamie) 8 Centriole distal CD - (axe : structure du flagelle) 9 Mitochondries M - Production de l’energie du mouvement Flagelle (moyen de locomotion) : 10 Passage de la glaire (filtre une partie des spz anormaux) 11 Capacitation 11 Progression vers les trompes et Accès à la zone pellucide de l’ovocyte
LES CELLULES DE LA LIGNÉE GERMINALE et AUTRES ÉLÉMENTS FIGURÉS OBSERVÉS DANS LE SPERME HUMAIN
ÉLÉMENTS FIGURÉS DU SPERME Spermatozoïdes, Cellules « RONDES » Cellules de la lignée germinale (cellules rondes) Cellules de la lignée blanche polynucléaires neutrophiles lymphocytes, macrophages…. (infection) Cellules épithéliales du tractus uro-génital (infection, nécrose)
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