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La fertilité chez l'homme

Fertilité

Pour situer les enjeux...

UNE DÉFINITION PARMI D'AUTRES

La fertilité masculine conservée est définie par la capacité d’induire une grossesse chez sa partenaire dans un délai défini.

LES CELLULES CONSTITUANT LE TESTICULE

Les cellules germinales qui produisent, par méiose, les spermatozoïdes. 
Les cellules de Sertoli assurent le support, la nutrition et la protection des cellules germinales. Elles synthétisent de nombreuses protéines dont les principales sont l’inhibine et l’ABP ( Androgen Binding Protein ). Les cellules de Leydig sécrètent la testostérone mais sont peu sensibles aux effets de la chimiothérapie ou de la radiothérapie. Ceci explique que ces traitement affectent peu ou pas la sécrétion de testostérone.

DANS LE TEMPS

Chez l'homme, les cellules souches germinales existent dès la naissance dans les testicules. Jusqu'à la puberté, le renouvellement des cellules est lent et n'aboutit pas à des cellules matures. Ceci explique qu'elles très sensibles à médicaments cytotoxiques.
Une fois la puberté commencée, ces cellules vont ce multiplier et être en constant renouvellement. Elles vont se différencier et, en 67 jours, donner des spermatozoïdes. De ce fait, après la puberté, il y a toujours des cellules matures dans le sperme. 

La loi bioéthique no 2004-800 du 6 août 2004

La loi bioéthique précise clairement que « toute personne dont la prise en charge médicale est susceptible d’altérer la fertilité (…) peut bénéficier du recueil et de la conservation (…) en vue de la préservation et de la restauration de sa fertilité ».

Les coupables ...

LE CANCER LUI MÊME...
 
De nombreuses études ont montré que les cancers du testicules ou la maladie de Hodgkin avaient un effet direct sur les cellules produisant les spermatozoïdes, probablement par un effet délétère sur la commande hypothalamo-hypophysaire et/ou un phénomène immunitaire.  
 
LA CHIMIOTHÉRAPIE
 
Pourquoi ?
Les médicaments de chimiothérapie agissent de façon non spécifique sur toutes les cellules en renouvellement rapide. De ce fait, la chimiothérapie altère la spermatogenèse qui est une fonction très fragile. D’autres facteurs peuvent intervenir, comme, par exemple le fait que la vinblastine perturbe la mobilité des spermatozoïdes ou que le chlorambucil modifie la composition du liquide séminal.

Les facteurs de risque
Les chimiothérapies à haut risque d’insuffisance gonadique sont essentiellement les alkylants, cyclophosphamide, ifosfamide, chlométhine, busulfan, melphalan, procarbazine et chlorambucil. 
La dose et la durée du traitement sont des paramètres importants.  Par exemple, l’azoospermie est rarement réversible après 400 mg de chlorambucil, 6 à 10 g de cyclophosphamide … Trente et quarante ans représentent un âge critique au-delà duquel les troubles sont souvent moins réversibles. Par exemple, l’azoospermie est rarement réversible après 400 mg de chlorambucil, 6 à 10 g de cyclophosphamide … Trente et quarante ans représentent un âge critique au-delà duquel les troubles sont souvent moins réversibles.
 
La récupération spontanée
Lorsqu’elle doit se produire, l’amélioration de l’azoospermie s’observe en 2 à 3 ans après l’arrêt du traitement, parfois 5, voire plus. Une baisse progressive des taux plasmatiques de FSH laisserait espérer une récupération de la spermatogenèse.

Comment, en pratique, préserver la spermatogenèse ?
Quand cela est possible et sans risque pour l’avenir, le choix se porte sur un protocole de traitement moins toxique.Quand cela n’est pas possible, c’est la cryoconservation de sperme.
 
La cryoconservation du sperme
Elle est proposée systématiquement à tout sujet jeune ou tout sujet le désirant. Elle doit être effectuée avant la chimiothérapie mais aussi avant le bilan d’extension qui altère la spermatogenèse (anesthésie générale, examens scanners et radiographies standards centrés sur le pelvis).
Il faut savoir que parfois la conservation est impossible en cas de difficultés de recueil, d’une insuffisance des spermatozoïdes en nombre (< 40 millions/ml) et en mobilité (< 60 %), du fait de la maladie.
 
LA RADIOTHÉRAPIE
 
Pourquoi ?
La radiothérapie cause des altérations de la spermatogenèse. Elles dépendent du type de rayons, de la localisation de l’irradiation, de la dose totale, de la dose cumulée, de la pathologie et de l’âge du patient. Elle peut affecter la fertilité chez l'homme en affectant un ou plusieurs axes physiologiques :
  • Une atteinte du cerveau portant sur l'hypothalamus se traduira par un hypogonadisme par une dépression de la sécrétion de gonadotrophines (GnRH)
  • Une atteinte de l'hypophyse se traduira par un hypogonadisme et une sécrétion inappropriée de prolactine, conséquence d'une diminution du taux d'hormones stimulantes (FSH ou LH)
  • Une atteinte des testicules engendrant une azoospermie 
Quelle dose de rayons ?
Habituellement, des doses inférieures à 0,8 Grays (Gy) entraînent une oligospermie, des doses de 0,8 à 2 Gy une azoospermie transitoire, et au-delà de 2 Gy une azoospermie définitive. Les cellules de Leydig sont plus résistantes à la radiothérapie. Il faut dépasser 20 Gy pour observer un dysfonctionnement de ces cellules chez le garçon prépubère et 30 Gy chez le sujet pubère.

Les risque en fonction du type de chimiothérapie

Haut risque Risque moyen Risque faible
Cyclophosphamide 
Ifosfamide 
Chlorméthine 
Busulfan 
Melphalan 
Procarbazine 
Dacarbazine 
Chlorambucil 
Moutarde azotée, oncovin (vincristine), procarbazine, prednisone (MOPP)
Cisplatine 
Carboplatine 
Doxorubicin 
Bléomycin, étoposide, cisplatine (BEP) 
Adriamycine, bléeomycine, vinblastine, dacarbazine (ABVD)
Vincristine 
Méthotrexate 
Dactinomycine 
Bléomycine 
Mercaptopurine
Vinblastine

Facteurs affectant la fonction testiculaire lors de la chimiothérapie

Age : augmentation du risque chez les enfants non pubères
Dose : fortes doses + effet cumulatif sur la prolongation de l'azoospermie
Les médicaments à haut risque vs  risque moyen vs. faible risque 

Dose d'irradiation et temps de récupération des fonctions testiculaires

Dose de rayons Temps de récupération
de la fonction des testicules 
< 1 Gy 
2-3 Gy 
> 4 Gy
9 à 18 mois 
30 mois 
Plus de 5 ans

Méthodes de collecte du sperme...

Méthode Cryoconservation Traitement Receveur
Éjaculation possible Sperme mature Aide médicale à la procréation Partenaire
Éjaculation impossible Fragment de testicule après biopsie testiculaire Repopulation à base de cellules souches Patient
Éjaculation rétrograde Les spermatozoïdes doivent être isolés dans les urines Aide médicale à la procréation  

Historique du don de sperme....

Les grandes dates

  • 1776 : Spallanzani montre une perte de la mobilité des “animalcules” humains après refroidissement dans la neige.
  • 1946 : découverte du rôle cryoprotecteur du glycérol par Jean Rostand.
  • 1949 : création des premières banques de sperme bovin par Polge et coll.
  • 1953 : première naissance après insémination avec du sperme humain congelé dans de la neige carbonique.
  • 1964 : utilisation de l’azote liquide pour la conservation du sperme
  • 1973 : création du 1er CECOS  par G. David

l’analyse du spermogramme

LE CONTEXTE

Cette analyse doit être faite dans des conditions standardisées après 2 à 5 jours d’abstinence sexuelle et répétée aux moins deux fois à 3 mois d’intervalle en raison de la variabilité importante des constantes du sperme. .

LES DIFFÉRENTES SITUATIONS

L'azoospermie

C'est l’absence totale de spermatozoïdes dans l’éjaculat.
C'est une stérilité masculine, temporaire est observée chez 100 % des hommes exposés à 0,3–0,5 Gy.
Le nadir se situe entre le 4 ème et le 5 ème mois et la récupération commence au-delà d'un an.
Une récupération totale est possible dans les deux ans.


Une oligozoospermie
Elle est définie par la présence de spermatozoïdes en quantité inférieure à 15 millions/mL de sperme.
Elle peut s'observer dès 0,1 Gy. Au-delà de 2–3 Gy, l'azoospermie s'observe dès les deux premiers mois suivant l'exposition et dure au moins 3 ans.


L’asthénozoospermie
C'est la diminution de la proportion de spermatozoïdes ayant une mobilité progressive.
 
La tératozoospermie

Elle se définit comme un pourcentage de formes normales inférieur à 15 %

Les cancers de l'enfance et impact sur la fertilité

LE CONTEXTE

Les cancers de l'enfance sont dominés par les hémopathies, le neuroblastome et par le néphroblastome (tumeur de Wilms). En général, les traitements combinent la chimiothérapie et la radiothérapie avec les mêmes conséquences que chez l'adulte.

LA CONSERVATION DU SPERME...

Pourquoi ? 
La stérilité est un souci important chez les jeunes adultes guéris d'un cancer. Lorsque la crainte vitale est en partie oubliée, la préoccupation de la fertilité occupe une place importante chez le jeune adulte, et il peut regretter que sa préservation n'ait pas eu lieu, n'ait pas été proposée, ou avec trop peu de conviction. 

Pour les enfants pubères 
C'est pourquoi, on propose un recueil de sperme à tout adolescent devant recevoir un traitement pour un cancer, dès qu'il est en âge de pouvoir le faire. Elle est effectuée par le CECOS ou banque du sperme, avant tout traitement, est donc une précaution habituelle en cas de tumeur du testicule.
Pour plus d’informations, vous pouvez vous adresser au CECOS le plus proche de votre domicile. 

Pour les enfants non pubères 
La cryoconservation de pulpe testiculaire est la technique proposée. Cette conservation est réalisée avant tout traitement.
Lorsque le patient envisagera de fonder une famille et si le tissu testiculaire en place ne fonctionne pas, une maturation des spermatogonies, soit in vivo à l’occasion d’une autogreffe des spermatogonies souches soit in vitro lors de la culture des spermatogonies en vue d’obtenir des spermatozoïdes sera réalisée en laboratoire.

LE SUIVI

Les différentes sociétés savantes recommandent le type de suivi comportant :

  • Un examen clinique annuel avec notamment la mesure du volume testiculaire et des caractères sexuels secondaires jusqu’à la fin de la puberté
  • Un bilan hormonal comportant le dosage de FSH, LH et testostérone à l’âge de 14 ans ou en cas de symptomatologie clinique d’hypogonadisme ou de retard pubertaire
  • Un spermogramme est réalisé si le patient le souhaite pour l’évaluation de la fertilité après l’âge de 18–20 ans

Risque d’infertilité chez le garçon en fonction du traitement et de la pathologie et de son stade

Elevé

Modéré

Faible

  • Irradiation corporelle totale
  • Chimiothérapie avant greffe de moelle osseuse
  • Radiothérapie testiculaire/pelvienne
  • Maladie de Hodgkin avec alkylants à dose ablative
  • Sarcome tissus mous stade IV
  • Sarcome d’Ewing métastatique
  • Leucémie aiguë myéloblastique
  • Ostéosarcome
  • Sarcome tissu mou stade II/III
  • Sarcome d’Ewing non métastatique
  • Neuroblastome
  • Lymphome non hodgkinien
  • Maladie de Hodgkin sans alkylants
  • Radiothérapie cérébrale > 24 Gy en fractionnement classique
  • Leucémie aiguë lymphoblastique
  • Tumeur de Wilms
  • Sarcome des tissus mous stade I
  • Tumeurs germinales
  • Rétinoblastome
  • Radiothérapie cérébrale < 24 Gy en fractionnement classique

Infertilité après un cancer dans l'enfance, un challenge...

40 à 60 % des hommes guéris d’un cancer dans l’enfance,
quel que soit l’âge auquel le traitement a été administré.

Mise à jour

6 janvier 2023