Sperme et spermocytogramme

Sperme et spermocytogramme
Auteur : Dr Aly Abbara
Mise à jour : 11 Mai, 2023

Introduction
Les différentes méthodes de recueil du sperme :

Le sperme éjaculé :
- L'éjaculation du sperme peut être obtenue :
  - par masturbation ;
  - par vibromassage ;
  - par électro-éjaculation réalisée chez certains paraplégiques initiés en centre.
Le sperme récupéré par prélèvement nécessitant l'intervention du médecin :
- Il existe plusieurs organes dans lesquels, il est possible de prélever du sperme contenant de spermatozoïdes. Ce type de prélèvement est utilisé chez des patients atteints d'une azoospermie obstructive ou sécrétoire:
  - Au niveau des canaux déférents :
    - Les spermatozoïdes dans ces canaux sont souvent de mauvaise qualité
  - Au niveau de l'épididyme pour récupérer des spermatozoïdes épididymaires :
    - Soit par ponction transcutanée ou PESA(Percutaneous Epididymal Sperm Aspiration) ;
    - Soit par microchirurgie en réalisant une ou multiples micro-incisions épididymaire ; cette technique est connue sous le nom de MESA(Microchirurgical Epididymal Sperme Aspiration).
  - Au niveau du testicule pour récupérer des spermatozoïdes testiculaires :
    - Soit par ponction transcutanée du testicule ou TESA(Testicular Sperm Aspiration)
    - soit par TESE (Testicular sperm extraction) : il s'agit d'un prélèvement chirurgical du sperme en effectuant une ou plusieurs micro-incisions testiculaire pour récupérer le sperme intra-testiculaire
- Enfin, dans certain cas d'éjaculation rétrograde (éjaculation dans la vessie) on peut trouver des spermatozoïdes dans le premier jet d'urine.

Le spermocytogramme comprend les données suivants :
- Dans certains cas, le spermocytogramme peut être complété par :
  - La spermoculture c'est-à-dire, la mise en culture du sperme à la recherche d'agent infectieux ; Il est demandée dans les anomalies du spermogramme, dans les anomalies des dosages biochimiques du sperme et les antécédents infectieux de l'appareil urinaire et génital.
    La spermoculture est positive lorsque on met en évidence une bactérie pathogène avec un nombre de colonies égale ou supérieur à 10 puissance 3. Une recherche du mycoplasme et du chlamydia trachomatis est effectuée systématiquement par des cultures spécifiques et par (PCR) pour les chlamydia.
  - Des dosages biochimiques de certaines substances chimiques qui se trouvent normalement dans le sperme et qui sont sécrétées par les différents organes internes de l'appareil génital mâle, par exemple :
    - zinc, citrate (ou acide citrique) et les phosphatases acides qui sont sécrétés par la prostate
    - fructose séminal : sécrété par la vésicule séminale
      - Valeur normale : > 13 µmol/éjaculât.
    - L-carnitine et seminal neutral glucosidase : sécrétés par l'épididyme.
      - L-carnitine séminale :
        
        Valeur normale : 0,8 à 2,9 µmol/éjaculât.
      - Seminal neutral glucosidase :
        
        Valeur normale : > 20 mUl/éjaculât.
    - AMH : anti-Mullerian Hormon
Définitions concernant le sperme : (voir aussi les normes de l'Organisation mondiale de la Santé : O.M.S.)
- Normozoospermie : sperme, dont les paramètres entrent dans les normes des valeurs de référence de l'OMS
- Aspermie : absence d'éjaculât ou absence totale d'émission de sperme (dans certains références : volume de sperme < 0,5 ml).
  - Les étiologies :

Hypospermie : volume total de l'éjaculât inférieur à 2 ml (ou dans certains références : volume du sperme entre 0,5 et 2 ml et pour d'autres, inférieur à 1,5 ml.
Selon les nouvelles normes de l'OMS -mai 2010, le volume total normal de l'éjacûlat est égale ou supérieur à 1,5 ml.
L'hypospermie peut être due :
Hyperspermie : volume total de l'éjaculât supérieur à 6 ml ; elle évoque la présence de lésions infectieuses des glandes annexes et en particulier, les vésicules séminales ; elle peut être due aussi à une abstinence sexuelle trop longue..
Le pH :
Azoospermie : absence de spermatozoïdes à l'éjaculât ; on parle de
Oligospermie (oligozoospermie) : numération de spermatozoïdes inférieure à 20 millions par ml ou inférieure à 40 millions par éjaculât. Dans les , nouvelles normes de l'OMS -mai 2010, l'oligozoospermie correspond à une numération de spermatozoïdes inférieure ou égale à 15 millions spermatozoïdes/ml.
Oligospermie sévère : numération de spermatozoïdes inférieure à 5 millions par ml ;
Cryptozoospermie :
Polyspermie ou polyzoospermie : numération de spermatozoïdes supérieure à 250 millions par ml (ou 200 millions par ml pour certains auteurs)
Asthénozoospermie : moins de 50 % de spermatozoïdes mobiles une heure après l'éjaculation ou mobilité de spermatozoïdes fléchants inférieure à 25 % ; et moins de 30 % de spermatozoïdes mobiles 3 heures après l'éjaculation.

Selon les nouvelles normes de l'OMS -mai 2010, l'asthénospermie correspond à la présence dans l'éjaculât de moins 30 % spermatozoïdes à mobilité normale (catégories a+b), et aussi, dans l'éjaculât, de moins de 40 % des spermatozoïdes à mobilité de catégorie "a+b+c".

Certains auteurs distinguent entre :
Tératozoospermie : moins de 50 % (ou moins de 30 % pour certains auteurs et l' O.M.S. 1999) des spermatozoïdes sont normaux.

Selon les norme de l'OMS-1999, et en se basant sur la classification de " David " (des anomalies morphologiques des spermatozoïdes), dans l'éjaculât, la tératozoospermie correspond à la présence de 30 % des spermatozoïdes morphologiquement normaux.

Selon les nouvelles normes de l'OMS -mai 2010, et en se basant sur la classification de " Kruger " (des anomalies morphologiques des spermatozoïdes), dans l'éjaculât, la tératozoospermie correspond à la présence de moins 4 % des spermatozoïdes morphologiquement normaux, ou moins de 15 % selon la classification de David modifiée par Auger et Eustache.

Les anomalies des spermatozoïdes sont classées en quatre catégories (selon David) :
- anomalies de la tête :
- anomalie de la pièce intermédiaire :
  - >c'est la présence de restes cytoplasmiques
  - valeur normale : inférieure à 20 %
- anomalies du flagelle :
  - valeur normale : inférieure à 20 %
  - il s'agit de
    - spermatozoïdes à flagelle angulé
    - spermatozoïdes à flagelle enroulé
- formes doublés :
  - valeur normale : inférieure à 10 %.
- Dans cette classification n'ont pas été cités :
OAT : c'est l'association de trois pathologie spermatique : oligoasthénotératospermie
Nécrozoospermie : pas de spermatozoïdes vivants à l'éjaculation ; il faut rechercher un problème infectieux ou oxydatif
Certains auteurs classent la nécrozoospermie en deux catégories :
- La nécrozoospermie partielle : dans l'éjaculat, plus de 40 % des spermatozoïdes sont morts (OMS -1999) ou plus de 42 % des spermatozoïdes sont morts (OMS 2010).
- La nécrozoospermie totale : pas de spermatozoïdes vivants dans l'ensemble de l'éjaculât.
Immobilité totale des spermatozoïdes : cette anomalie peut être due :
- soit à une nécrozoospermie totale
- soit à une akinétozoospermie, c'est-à-dire la présence dans le sperme que de spermatozoïdes immobiles mais vivants. Cette pathologie est due soit à une anomalie flagellaire, soit à la présence de spermatozoïdes immatures (testiculaires ou épididymaires). Il existe plusieurs techniques au laboratoire pour tester la viabilité des spermatozoïdes :
  - Les techniques utilisées au laboratoire pour améliorer la mobilité des spermatozoïdes :
    - la culture in vitro des spermatozoïdes testiculaires frais ou décongelés ;
    - la pentoxifylline (PF) : cette substance induit et améliore la mobilité de spermatozoïdes frais ou décongelés d’origine testiculaires ou épididymaires totalement immobiles, ce qui permet de détecter et sélectionner les spermatozoïdes vivants et mobiles dans le cadre de l'ICSI, mais vue la toxicité éventuelle de la pentoxifylline sur l’ovocyte et l'embryon, il faut laver la pipette et les spermatozoïdes mobiles sélectionnés avant la réalisation de l’ICSI.
Leucospermie : numération des leucocytes > 1 million/ml ; elle évoque une infection.

Tests spécifiques
- Des tests spécifiques permettant d'étudier la capacité des spermatozoïdes à progresser dans des milieux particuliers. Ces tests sont nécessaires dans le cadre de la préparation du sperme pour les inséminations artificielles et la fécondation in vitro car ils permettent de sélectionner les spermatozoïdes les plus mobiles ;
  - Parmi ces examens on cite le test de migration/survie des spermatozoïdes : indiqué à la suite de la mise en évidence d'une oligozoospermie et/ou asthénotératozoospermie ; il permet d'extraire du sperme altéré une concentrée de spermatozoïdes mobiles et normaux ; ce concentrée ne contient pas ni les germes ni les leucocytes déjà existant dans le sperme d'origine.
    En fonction de la numération des spermatozoïdes obtenue par ce test, le Médecin peut diriger la patiente vers une telle ou telle technique de procréation médicalement assistée ; à titre indicatif, les limites de l'acceptabilité :
    - pour l'insémination artificielle intra-utérine : un million/ml de spermatozoïdes mobiles en trajets fléchants
    - pour la fécondation in vitro : 0,2 million/ml de spermatozoïdes mobiles en trajets fléchants ;
    - pour la fécondation in vitro avec micro-injection intracytoplasmique (ICSI) : il suffit d'obtenir quelques spermatozoïdes mobiles.
- Des tests permettant d'étudier le comportement des spermatozoïdes dans la glaire cervicale du partenaire féminin (Test post-coïtal de Hüner) et dans la glaire cervicale témoin et normale provenant d'une autre femme (Test de pénétration croisée in vitro). Ces tests sont nécessaires dans les cas où on suspecte la présence d'anticorps antispermatozoïdes qui immobilisent les spermatozoïdes et entraînent, par conséquence la stérilité ; ces anticorps peuvent être trouvés, soit dans le sperme, soit dans la glaire cervicale du partenaire féminin soit dans le sang de l'homme ou de la femme explorés ;
  
  Des tests permettant la mise en évidence des auto-anticorps dans le sperme et qui entraînent des altérations dans la mobilité des spermatozoïdes (agglutinations spontanées des spermatozoïdes dans le sperme ou un abaissement de leur mobilité).
  - parmi ces tests :
    - Le Mar test : consiste à détecter des anticorps anti spermatozoïdes de type (IgA, IgG, IgM) fixés sur les spermatozoïdes. Dans le seprme normal, moins de 50 % de spermatozoïdes sont porteurs d'anticorps antispermatozoïdes.
    - Le test aux immuno-billes :(immunobead test) : consiste à détecter directement sur les spermatozoïdes et localiser la région sur laquelle les anticorps anti spermatozoïdes sont fixés. Il faut au moins 100 spermatozoïdes mobiles pour réaliser le test. Normalement moins de 50 % des spermatozoïdes mobiles sont positfs.
    - Le dosage des anticorps anti spermatozoïdes dans le plasma séminal et la circulation sanguine.
- La recherche des spermatozoïdes dans les urines : le but de l'examen est la recherche d'une éjaculation rétrograde, elle est suspectée devant une aspermie ou hypospermie.
- Des études des spermatozoïdes sous microscope électronique à la recherche de certaines anomalies. Ces études sont nécessaires dans certaines cas de stérilité inexpliquée et dans certaines anomalies de la mobilité ou de la forme des spermatozoïdes. L'examen sous microscope électronique des spermatozoïdes a été abandonné par beaucoup de laboratoires spécialisés.
- Des dosages hormonaux peuvent être demandés en cas d'oligospermie sévère et d'azoospermie, les dosage plus utiles ce sont les dosages la FSH et la testostérone parce qu' ils sont nécessaires pour déterminer l'origine d'une oligozoospermie et une azoospermie.
  La FSH est normale si l'azoospermie est excrétoire ; elle est augmenté si l'azoospermie est sécrétoire et l'affection primaire est localisée dans les testicules ; et enfin, la FSH est basse si l'azoospermie est sécrétoire mais l'affection primaire se situe au niveau de l'axe hypothalamo-hypophysaire.
- L'étude de caryotype doit être réalisée devant une azoospermie sécrétoire et une oligospermie sécrétoire sévère (< 5 millions spermatozoïdes/ml). En dehors de l'étude classique du caryotype il est possible de rechercher des microdélétions dans les zones (AZFa, AZFb et AZFc) du bras long du chromosome Y.
- L'étude chromosomique des spermatozoïdes
  Il existe actuellement des nouvelles techniques qui permettent de réaliser des études du nombre et de la morphologie des chromosomes contenus dans les spermatozoïdes. Cette étude est indiquée dans certaines oligozoospermies sévères et cryptozoospermies.

Normalement les spermatozoïdes possèdent 23 chromosomes [(23, X) et (23, Y)] ; ce sont des spermatozoïdes euhaploïdes (ou haploïdes) ;
mais les spermatozoïdes peuvent avoir un nombre anormal de chromosomes. Dans la majorité des cas ; ces anomalies de nombre sont la conséquence d'une anomalie de la disjonction chromosomique lors de la méiose au cours de la spermatogenèse. Parmi ces anomalies on peut constater la présence de :
- Spermatozoïdes hypohapoïdes possédant par exemple seulement 22 chromosomes
- Spermatozoïdes hyperhaploïde possédant par exemple 24 chromosomes, dans ce cas la il existe une disomie, c'est-à-dire, le spermatozoïde possède deux copies d'un des chromosome, par exemple (24, XX) ou (24, YY) ou (24, XY)
- Dans certaines anomalies morphologiques des spermatozoïdes (comme les spermatozoïdes macrocéphales ou polyflagelles) on peut mettre en évidence la présences des anomalies chromosomiques de type polyploïdie où les spermatozoïdes possèdent 46 ou 69...chromosomes.

La recherche des anomalies génétiques de la mucoviscidose (anomalies du gène CFRT) sont recherchées obligatoirement en cas d'azoospermie excrétoire due à des anomalies congénitales des canaux déférents et des canaux éjaculateurs, car la présence des mutations de la mucoviscidose impose de rechercher la présence de ces mutations chez le partenaire féminin.
L'index de fragmentation de l'ADN des spermatozoïdes :

La fragmentation de l'ADN du spermatozoïde s'explique par l'entrée de ce spermatozoïde dans le processus de l'apoptose (la mort programmée des cellules). L'index de fragmentation de l'ADN des spermatozoïdes consiste à rechercher des fragments de l'ADN libérés par les spermatozoïdes au cours de leur évolution apoptosique.
Cette index est donné en poucentages :
- Index inférieur à 13 % : bon pronostic pour le développement embryonnaire
- Index évalué entre 14 et 29 % : pronostic résérvé pour le développement embryonnaire. Contrôle recommandé trois mois plus tard.
- Index égale ou supérieur à 30 % : pronostic résérvé et défavrable pour le développement embryonnaire.
Les indications à la l'évaluation de l'index de fragmentation de l'ADN des spermatozoïdes sont (en 2010 - Dr SKIADA thérèse Thiais - 94651- France) :
- Première intention :
  - Tératozoospermie portant pricipalement sur la portion céphalique
  - Infertilité inexpliquée
  - Avortement à répétition
  - Varicocèle
- En FIV :
  - Absence de clivage
  - Mauvaise qualité embryonnaire
  - Echec d'immplantation.
Sperme et PMA
Les techniques utilisant le sperme et les spermatozoïdes dans le cadre de la procréation médicalement assistée (PMA) :
- Les inséminations artificielles (IA) :
  - Les inséminations artificielles peuvent être réalisées :
    - soit avec le sperme préparé du conjoint (IAC) ;
    - soit avec le sperme préparé d'un donneur (IAD).
  - Elles peuvent être :
    - soit des inséminations artificielles cervicale (IIC) c'est-à-dire au niveau du col utérin ;
    - soit des inséminations artificielles intra-utérines (IIU).
  - Elles peuvent être réalisées :
    - soit lors d'un cycle ovulatoire naturel ;
    - soit après stimulation ovarienne ;
- Les fécondations in vitro (FIV) qui peut être :
  - soit des fécondations in vitro conventionnelles (FIV) par l'insémination des ovocytes in vitro, par les spermatozoïdes préparés du conjoint ou d'un donneur ;
  - soit la fécondation in vitro avec injection directe d’un spermatozoïde dans l’ovocyte (FIV avec micromanipulation ou ICSI) ; donc il s'agit d'une fusion d’un gamète mâle et d’un gamète féminin obtenu artificiellement.
    - Les variantes de cette technique sont :
      - IMSI ;
      - Deux techniques abandonnées pour leurs taux se fécondation bas :
        
        PDZ (Partial zona dissection) : il s'agit de réaliser une dissection partielle de la zone pellucide de l'ovocyte avec la pipette d’injection ; la petite ouverture obtenue dans cette zone permet l’accès direct des spermatozoïdes à la membrane cytoplasmique pour qu'un des ces spermatozoïdes puisse la traverser et féconder l'ovocyte ;
        
        SuZI (Subzonal insemination) : insémination par micro-injection de quelques spermatozoïde dans l’espace périvitellin de l’ovocyte.


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