Procréation Médicalement Assistée Comment détecter les causes d'infertilité et quelles sont les techniques employées pour y remédier ?    

25% de chances de procréer durant un cycle 25% de chances de procréer durant un cycle ! Répartition des causes d’infertilité On considére qu’il y a stérilité d’un des partenaires lorsqu’un couple n’a pas obtenu de grossesse après deux ans de rapports sexuels réguliers sans contraception. http://www.chu-toulouse.fr/-l-infertilite- Noter les causes d’infertilité sont multiples…

Causes d’infertilité chez l’homme Chez l’homme l’infertilité peut être due à un nombre insuffisant de spermatozoïdes ou à une mobilité réduite ou encore à une structure anormale de ces derniers. http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/program/fichacti/fich1l/procreES/TESTS_SPERMATOZOIDES.html Données de référence Volume éjaculat > 1,5ml Numération  Nombre de spermatozoïdes supérieur à 20 000 000 par mL de sperme Mobilité  Plus de 50 % de formes mobiles dans le sperme ; au maximum 70 % de formes immobiles après 6 heures Anomalies  Au maximum, 70 % de formes anormales

Causes d’infertilité chez la femme Chez la femme, cela peut être une absence d’ovulation ou une obturation des trompes Ou encore à un défaut d’accueil de la muqueuse utérine pour les embryons Enfin à un trouble de réceptivité au sperme (notamment par exemple une difficulté pour ces derniers de franchir la glaire cervicale) .

Couple A 1ere activité: Les couples suivant sont ils infertiles? Pourquoi? Perméabilité normale sperme en limite des formes anormales

Couple B Jour après les règles 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Pbme d’ovulation? Pas de pic de LH Jour après les règles 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 LH plasmatique  (mUI/mL 5.5 7.2 8.2 7.1 6.8 5.8 6.4 6.2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 LH plasmatique  (mUI/mL) 6.5 5.6 5.9 5.4 6.3

Couple E Trompes bouchées sperme normal

CoupleS Une perméabilité correcte spz défectueux

Les causes d’infertilité sont multiples. Mais la connaissance des modalités de la reproduction ,en particulier de son contrôle hormonal, a permis des techniques d’aide à la procréation

Aides médicales: L’insémination artificielle consiste à déposer des spermatozoïdes « préparés » dans la cavité utérine de la femme. Elle peut être réalisée avec le sperme du conjoint (IAC) ou avec le sperme d’un donneur (IAD). L’IAC est utilisée quand la qualité du sperme est insuffisante. Il faut alors améliorer ce dernier par certaines techniques physiques. Elle est aussi pratiquée lorsque la progression des spermatozoïdes est limitée par la qualité de la glaire cervicale. L’IAD est employée lorsque le sperme du conjoint est infertile.  La fécondation in vitro et le transfert d’embryon  (FIVETE). Une de ses indications principales est l’obstruction des trompes.  Les ovaires sont stimulés par des injections d’hormones pour permettre la croissance et la maturation de plusieurs follicules. Le médecin ponctionne ensuite les ovocytes. Ce prélèvement se fait sous échographie et parfois sous anesthésie locale. Hors de l’utérus, les ovocytes et les spermatozoïdes (du conjoint ou d’un donneur) sont mis en contact dans une éprouvette pour la fécondation. Deux à trois jours plus tard deux à quatre embryons (en général) sont transférés dans l’utérus de la femme. L’Injection Intra Cytoplasmique d’un Spermatozoïde (ICSI) est une technique récente qui consiste à injecter directement un spermatozoïde dans le cytoplasme d’un ovocyte, sous le microscope à l’aide d’une micro-aiguille.  La stimulation ovarienne par un traitement hormonal adapté, est pratiquée en cas de dysfonctionnement de l’ovaire et dans les protocoles de fécondation in vitro et d’insémination artificielle. La stimulation ovarienne est utilisée pour obtenir plusieurs ovules, c’est un traitement hormonal lourd. Les sécrétions pulsatiles de LH et FSH sont d’abord inhibées par injection d’un analogue de GnRH. Ensuite on injecte plusieurs fois un mélange de FSH et LH, où FSH domine. Ainsi, plusieurs follicules vont se développer, au lieu d’un seul. L’ovulation est déclenchée par une injection de HCG, de même effet que le pic de LH. On recueille ainsi plusieurs ovules. On peut alors faire une fécondation in vitro et transfert d’embryon (FIVETE) avec des spermatozoïdes ou par ICSI (intra cytoplasmic sperm injection).  

FIVETE Les embryons obtenus par FIVETE sont conservés par congélation, et peuvent être implantés à la demande des parents, des enfants naissent ainsi à plusieurs années d’écart, alors qu’ils ont été conçus le même jour. Cf aussi page 163

Historique La technique fut développée au Royaume-Uni par les docteurs Patrick Steptoe et Robert Geoffrey Edwards. Le premier « bébé-éprouvette », Louise Brown, est née le 25 juillet 1978. La première FIV en Inde, la deuxième au monde, a donné naissance à Durga et a été effectuée à Calcutta par le docteur Subhash Mukhopadhyay (en) le 3 octobre 1978. La première FIV aux États-Unis a donné naissance à Elizabeth Carr a eu lieu en 1981. Depuis cette date, on estime à plu de 1 % des naissances le nombre de nouveau-nés conçus par cette technique. La première FIV en France donna naissance à Amandine le 24 février 1982 à l'hôpital Antoine-Béclère de Clamart (Hauts-de-Seine). Elle a été réalisée grâce à la collaboration du biologiste Jacques Testart et du gynécologue René Frydman.

Statistiques: Depuis Louise Brown (1er bébé-éprouvette) en 1978, le nombre de fécondations in vitro n'a cessé d'augmenter. Au début des années 2000, près de 300 000 tentatives étaient effectuées chaque année en Europe avec un taux de grossesses menées à terme d'environ un tiers. Cette technique est efficace avec une conception dans 50 et 70 % des cas après 6 cycles, les chiffres décroissant rapidement avec l'âge de la femme. En France, depuis « Amandine » à fin 2008, en 26 ans, environ 200 000 bébés (5 % des naissances) sont issus d’un traitement médical tel qu’une fécondation in vitro, avec un taux qui augmente d'année en année (en France, environ 11 000 naissances sur 750 000) ; Il s'agissait de stimulations ovariennes le plus souvent mais pour 0,8 % d'insémination artificielle et pour 1,7 % des cas de fécondation in vitro (FIV, dont le taux de succès s'est beaucoup amélioré (20 à 25 % des tentatives donnent au moins un enfant vivant). C'est la FIV qui a le plus progressé de 1998 à 2008 (de 0,52 % des naissances en 1988 à 1,74 % en 2006). En 2005–2006, 3 % seulement des enfants issus de FIV en France n'étaient pas issus des gamètes de leurs « parents génétiques » (304 enfants conçus par dons de sperme en 2006, 106 par don d'ovules et 10 par accueil d'embryons). La France compte 7 grands centres spécialisés dans les FIVs et le suivi des grossesses multiples (à Agen, La Rochelle, Limoge, Lyon, Nice, Paris, Perpignan)

Matériel utilisé beaucoup: le microscope inversé associé à des micromanipulateurs

Voici du matériel simillaire utilisé dans une ICSI

Injection intracytoplasmique de spermatozoïdes Montrer vidéo icsi.flv Une variante plus complexe de la fivette est l’ICSI Elle utilise un seul spermatozoide implanté directement dans l’ovocyte par un manipulateur Voir vidéo http://www.cpma.ch/treatments/ivf-icsi/fertilization.html

Questions éthiques Risque d’eugénisme? Choix du sexe? Activité 2: Une technique de sexage des spermatozoïdes utilisée chez les animaux. La PMA pose plusieurs problèmes d’éthique. Si la cause de la stérilité est génétique, elle risque d’être transmise à la descendance. Avant d’implanter l’embryon, on pratique un diagnostic génétique préimplantatoire sur les embryons obtenus. On implantera donc le moins défectueux, ce qui peut être assimilé à de l’eugénisme. Avec l’icsi, on peut théoriquement sélectionner un spz. Des tentatives ont été faites en ce sens pour sélectionner le sexe de l’enfant. Il y a déjà des machines aux USA fonctionnant par filtration sur colonne à gradient d’albumine des spz Il est possible aussi d’utiliser des cytomètres de flux après marquages du chromosome X ou Y… http://contreleugenisme.blogspot.com/2006/11/3-le-tri-des-spermatozodes-pour-le.html L’application est au point pour les animaux Lire article de 2004: http://www.journees3r.fr/IMG/pdf/2004_biotechno_repro_03_Druart.pdf

http://acces.inrp.fr/acces/logiciels/externes/winmdi/cytometr.htm Le cytomètre de flux comprend trois parties: 1) Un réseau fluidique constitué d'une veine liquide s'écoulant à vitesse constante qui entraîne et focalise un deuxième flux liquide contenant l'échantillon; 2) un banc optique avec une ou plusieurs sources lumineuses et ses détecteurs du type photodiode (pour la diffusion de la lumière) et des photomultiplicateurs et filtres optiques qui permettent de quantifier les diverses fluorescences émises par chaque objet, 3) un microprocesseur qui convertit les signaux électriques en signaux numériques , coordonne les données , prépare les représentations graphiques et les analyses statistiques. Certains appareil comprennent un dispositif de tri. En polarisant brièvement le jet , on obtient des gouttelettes chargés (+ ou -) qui seront déviées, avec leurs contenus, dans un champ electromagnétique. La cytométrie en flux permet l'analyse de nombreux constituants cellulaires (acides nucléiques, lipides, protéines...), d'organites isolés (noyaux, mitochondries, plastes, chromosomes...) ou de certaines fonctions cellulaires (viabilité, activités enzymatiques, gènes rapporteurs, pH, potentiels, activités ioniques...). Typiquement, l'analyse se fait à plusieurs milliers d'objets par seconde. (d'après olivier CLATRICE et Spencer BROWN, ISV, CNRS, Gif sur Yvette)

Bilan A retenir d’après les IO: L’infertilité des couples peut avoir des causes variées. Dans beaucoup de cas, des techniques permettent d’aider les couples à satisfaire leur désir d’enfant : insémination artificielle, FIVETE, ICSI A savoir faire sur ces notions: Recenser, extraire et organiser des informations pour comprendre les modalités de la procréation médicalement assistée. Percevoir le lien entre science et technique. Argumenter, débattre sur des problèmes éthiques posés par certaines pratiques médicales. D’après le programme officiel

Page avec illustration à recommander… http://www.gfmer.ch/Livres/FIV_atlas/FIV_ICSI.htm

Chez l’homme à la différence de la production des ovules chez la femme, la production de spermatozoïdes est continue. Mais des facteurs externes comme la lumière peuvent intervenir sur cette production. Comment se fait la production de spermatozoïdes et comment est elle régulée?

I- La spermatogenèse La production des spermatozoïdes se nomme la spermatogenèse.   Ce processus continu commence à la puberté et se poursuit, dans des conditions normales, jusqu’à la fin de la vie de l’homme. La durée de fabrication d’un spermatozoïde est d’environ 2 mois et demi (72 à 75 jours). Même si la production est sujette à des variations, on considère que la production moyenne est de 100 millions de spermatozoïdes par jour ! L’usine de fabrication se situe dans les testicules. Le spermatozoïde (qui s’appellera ainsi à la fin de sa fabrication) va passer par différents stades pour au final, être celui qu’on connaît (Cellule en 3 parties: tète, pièce intermédiaire flagelle). Au départ, on a les cellules germinales ou cellules souches (les spermatogonies) qui sont situées dans les tubules séminifères des testicules Ces cellules vont faire l'objet de divisions successives (en passant par le stade de spermatocyte) et ensuite se différencier pour conduire à la formation finale de cellules ne possédant plus que 23 chromosomes (et non 46 comme les cellules germinales initiales): les spermatides.

Appareil génital masculin

La dernière étape de transformation vers le spermatozoïde s'appelle la spermiogénèse: le noyau se condense et l'acrosome, ainsi que le flagelle sont formés.  Mais ce spermatozoïde largué dans les tubes séminipares ne comporte encore aucun pouvoir fécondant. Il va donc subir l'ultime étape de son développement, la maturation, tout au long de son trajet dans l'épididyme. Cette maturation comporte l'achèvement de la formation de l'acrosome et l'acquisition d'une mobilité normale. Ceci explique le fait qu'un spermatozoïde prélevé au début de l'épididyme n'est pas fécondant et ne pourra, entre autre, traverser la membrane de l'ovocyte. Par contre, lorsqu'il est prélevé dans la portion terminale de l'épididyme, ou dans le canal déférent, il sera capable de se lier à la zone pellucide de l'ovocyte et de le féconder.  Durant leur trajet dans les voies génitales masculines, les spermatozoïdes sont immobiles, manquant de substrat énergétique et d'oxygène. Ils vont donc se déplacer passivement dans les canaux grâce aux contractions de ces derniers. Ils acquièreront une mobilité normale uniquement à partir de l'éjaculation, lorsqu'ils sont mélangés au liquide séminal qui leur fournit l'énergie nécessaire pour mettre en route leur petit moteur.  Le fait que les spermatozoïdes soient inactifs leur permet de survivre environ 2 mois dans le tractus masculin. Au-delà de ce délai, en l'absence d'éjaculation, ils vont subir un vieillissement (perte de la mobilité) et ensuite être détruits.   La production de spermatozoïdes est influencée par la température qui règne au sein des testicules. La température y est de 2 à 3°C inférieure à celle du reste du corps. C’est pour çà que la fièvre, les travaux exposant à la chaleur peuvent compromettre la fabrication des gamètes mâles.

II – la régulation du fonctionnement testiculaire

Les testicules ont un fonctionnement continu. Des mécanismes simillaires de régulation s’appliquent ils au fonctionnement cyclique des ovaires ?