L’INFERTILITÉ, qui affecte environ 15 % des couples, est d’origine masculine dans la moitié des cas, par altération du sperme : réduction de la motilité (asthénozoospermie) et/ou réduction du nombre des spermatozoïdes (oligo-azoospermie) sont les anomalies les plus fréquentes.
Des études chez l’homme ont montré que l’accumulation d’ADN mitochondriaux (ADNmt) portant d’amples délétions ou des mutations ponctuelles, qui entraînent des défauts au niveau de la chaîne respiratoire mitochondriale, est associée à toute une variété de maladies mitochondriales, de maladies neurodégénératives, au diabète et même au vieillissement.
Cela fait une dizaine d’années que l’on a observé une réduction de la motilité des spermatozoïdes pouvant être mise en relation avec une maladie mitochondriale chez certains patients.
Des ADNmt mutants ont été identifiés par la suite dans des échantillons de sperme de patients ayant des problèmes de fertilité.
Ces résultats d’études menées chez les humains ont conduit à considérer que la motilité des spermatozoïdes est sous la dépendance de cette fonction respiratoire mitochondriale. Et à supposer que l’accumulation d’ADNmt mutants pathogènes, avec les défauts mitochondriaux qui en sont la conséquence, contribue aux troubles fonctionnels du sperme et, avec une bonne probabilité, conduit à l’infertilité masculine.
L’ADN nucléaire participe aussi aux fonctions respiratoires cellulaires, en association avec l’ADNmt.
Comme des mutations du génome mitochondrial sont identifiées chez des patients ayant des problèmes de fertilité, quels défauts peut-on identifier au niveau du sperme ?, se sont demandé Kazuto Nakada et coll. (Osaka, Japon)
Ils ont mené leur investigation en utilisant une souris transgénique portant de l’ADNmt de type sauvage et de l’ADNmt porteur d’une délétion pathogène connue (4,696-bp ou delta-ADNmt).
L’accumulation de défauts.
«Nous montrons que l’accumulation des défauts de delta-ADNmt a induit une oligospermie et une asthénozoospermie chez les souris transgéniques. Elles se révèlent infertiles. (…) La plupart des spermatozoïdes chez ces souris infertiles portaient des anomalies au niveau de la pièce intermédiaire et du noyau.»
Des analyses de biologie moléculaire ont été réalisées sur ces spermatozoïdes anormaux. Elles montrent que les méioses sont arrêtées à un stade zygotène (deuxième des cinq stades de la prophase, le premier stade de la méiose). Elles révèlent également une augmentation des phénomènes d’apoptose.
Si ces travaux étaient confirmés chez des humains, un dépistage de ces anomalies dans le sperme pourrait être un moyen efficace de réaliser un diagnostic précoce des maladies mitochondriales, chez des hommes. Contrairement à la biopsie musculaire, cette méthode ne serait pas invasive.
Ce travail a d’autres implications : le modèle de souris utilisé est approprié pour comprendre l’implication de la fonction respiratoire mitochondriale dans les processus de méiose des mammifères. Et le sperme de ces souris porteuses de la mutation delta-ADNmt pourrait être utile pour la recherche des médicaments destinées à traiter des dysfonctionnements mitochondriaux, en se fondant sur la récupération de la motilité spermatique. En conséquence aussi, des produits capables d’améliorer les troubles de fonctionnement respiratoire mitochondrial devraient aussi être étudiés dans le traitement des infertilités masculines d’origine mitochondriale.
« Proc Natl Acad Sci USA », 10 octobre 2006, vol. 103, n° 41, pp. 15148-15153.
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