Bilan génétique et infertilité

Véronique SATRE

Définitions

Fertilité

Capacité d'un couple de concevoir et de donner naissance à un ou

plusieurs enfants vivants (capacité à procréer)

Grande variabilité

Délai nécessaire pour la conception : temps entre l'arrêt de tout moyen

de contraception et l'obtention d'une grossesse

Chez 10 % des couples, seuls 2 cycles seront nécessaires à la conception

(couples hyperfertiles)

Délai moyen de conception : 4 cycles (25 % réussite à chaque cycle)

Au-delà de 2 ans : délai pathologique

Fécondabilité

Pourcentage de chances de procréer par cycle

Environ 25 % lors des premiers essais chez un couple jeune, 16% après 6

mois d'essai, 8 % après 2 ans d'essai, 4 % après 5 ans d'essai

Tenir compte de l'âge de la femme au moment des essais (fertilité

maternelle fortement âge/dépendante)

Infertilité

Définition de l’OMS : absence d’obtention d’une grossesse après 2 ans de

rapports sexuels réguliers non protégés

Taux d’infertilité dans la population se situe entre 10 et 15 %

Primaire : chez une femme qui n'a jamais été enceinte

Secondaire : chez une femme qui a déjà eu un ou plusieurs enfants

Facteurs influençant la fertilité

La fréquence des rapports sexuels

Durée moyenne de survie des spermatozoïdes est estimée à 72 heures

L'âge des futurs parents

Chez la femme

Avant l'âge de 20 ans, les cycles sont souvent irréguliers et la fertilité en est amoindrie

Fertilité la plus élevée entre 20 et 25 ans, diminution lente entre 25 et 35 ans et

beaucoup plus rapidement au-delà de 35 ans

Cause principale : diminution de la réserve du capital folliculaire

Réduction de la synthèse des hormones sexuelles et diminution de la qualité de

l'endomètre utérin

Augmentation de la fréquence de fibromes et d'endométriose

Chez l'hommeAltération des spermatozoïdes commence à s'observer à partir de 45-50 ans

Facteurs influençant la fertilitéLe tabac

Allongement du délai de conception

Diminution de la réserve ovarienne et réduction de la quantité et la qualité des spermatozoïdes

Moins de réussite des techniques de FIV

Effet dose-dépendant

Effets néfastes sont réversibles dès l'arrêt du tabagisme

Tabagisme passif subi in utero pourrait entraîner une diminution de fertilité chez les femmes dont la mère a fumé pendant la grossesse

Excès d'alcool (> 2 verres / jour) et de drogues (cannabis, héroïne, cocaïne, …)

Excès de sport

Le poidsAnorexie : cause fréquente d'anovulation

Obésité : irrégularités de cycle et réponse moindre aux traitements stimulants utilisés en PMA et répercussions sur les spermatozoïdes

Facteurs influençant la fertilité

Traitements anti-cancéreux (chimiothérapies, radiothérapies) et les immunosuppresseurs

Altération de la spermatogenèse parfois irréversible

Les facteurs chimiques, physiques et risques professionnelsEffets dose-dépendants sur la fertilité masculine. Sur la fertilité féminine ?

Les solvants organiques

Les métaux lourds (plomb, mercure, manganèse), gaz anesthésiques, pesticides et insecticides, radiations ionisantes et non-ionisantes

La chaleur (sources de chaleur et positions assises de longue durée,…)

Le stressStress intense peut être responsable de l'arrêt de toute ovulation

Stress quotidien influe également sur la fertilité

Etiologies

Les causes d’une infertilité de couple sont très variables

Dans environ 1/3 des cas : cause féminine

Dans un peu moins d’1/3 des cas : cause masculine

Dans un peu moins d’1/3 des cas une cause mixte : masculine et féminine

Dans un peu plus de 10 % des cas, aucune cause n’est identifiée

Infertilité idiopathique ou inexpliquée

Causes de l'infertilité chez la femmeETIOLOGIECONSEQUENCESMECANISMES

- Hormonale- Défaut de développement embryonnaire

Insuffisance lutéale

- Malformation utérine- Polype- "Utérus distilbène"

- Défaut d’implantationAnomalie de l’endomètre

- Conisation cervicale- Défaut de glaire cervicale (qualité,

quantité)

- Défaut de pénétration des spermatozoïdes dans le mucus cervical

Anomalie cervicale

- Séquelle infectieuse (salpingite)- Séquelle chirurgicale

- Absence de rencontre des spermatozoïdes avec l’ovocyte

Anomalie tubaire(obstruction, déficit

fonctionnel)

- Hormonale (Ovaires polykystiques, hyperprolactinémie, hypogonadisme hypogonadotrope, tumeur hypophysaire)

- Génétique (45,X)- Insuffisance ovarienne précoce- Toxique (chimio ou radiothérapie)- Anorexie, sport en excès, psychogène

- Anovulation- Dysovulation

Trouble de l’ovulation

Causes d'infertilité chez l'homme

- Anéjaculation- Ejaculation rétrograde- Problème sexuel

- Défaut ou absence de dépôt des spermatozoïdes au fond du vagin

Trouble de l’éjaculation

- Traumatisme testiculaire- Infection

- Auto-anticorps anti-spermatozoïdes

Immunologique

- Malformation congénitale- Séquelle infectieuse- Séquelle chirurgicale- Lésion médullaire- Génétique (mutation gène CFTR et

ABCD)

- Azoospermie - Oligozoospermie

Anomalie D’EXCRETION des

spermatozoïdes= Cause

OBSTRUCTIVE

- Hormonale (hypogonadisme hypogonadotrope)

- Génétique (47,XXY ; microdélétiondu chromosome Y)

- Urologique (cryptorchidie, varicocèle, tumeur testiculaire, orchite (ourlienne++))

- Toxique (tabac, chimio ou radiothérapie)

- Idiopathiques (> 50 % des cas)

- Azoospermie - Oligozoospermie et/ou

autre(s) anomalie(s) du spermogramme

Anomalie de PRODUCTION des

spermatozoïdes(trouble de la

spermatogenèse)= Cause NON-OBSTRUCTIVE(Sécrétoire)

ETIOLOGIECONSEQUENCESMECANISME

Le bilan d’infertilité est un bilan de couple

Interrogatoire (durée et régularité des cycles menstruels, facteurs de

risque d’infertilité, …)

Courbe de température (surveillance de l'ovulation)

Examen clinique

Bilan biologique hormonal

Spermogramme

Imagerie (échographie, …)

Etc…

Place des examens génétiques ?

Consultation de conseil génétique

Consentement du patient et attestation de conseil génétique signée par le

médecin prescripteur de l'analyse

CONSENTEMENT EN VUE D’UN EXAMEN A FINALITE MEDICALE DES CARACTERISTIQUES GENETIQUES CHEZ UNE PERSONNE

Article 16-11 du Code civil et articles L.1131-1, L1131-3 et L 1111-2 du Code de la Santé Publique, modifiés selon la Loi de Bioéthique

n°2004-800 du 6 août 2004, mis en application par les articles R1131-3 et R1131-4 (décret n°2008-321 du 4 avril 2008)

Je soussigné (e), ……………………………………………………………………………………………………………, Né(e) le

Nom JF………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..….

� patient majeur � parent ou responsable de …………………………………………………………….……..…Né(e)le ……………………….….

Déclare avoir reçu les informations nécessaires du Docteur…………………………………………………………………………………..………………………

Accepte que soit réalisée sur � ma personne � mon enfant � la personne sus-nommée

les examens concernant le diagnostic de ………………………………………………………………………………………………………………………………………

� par analyse cytogénétique / cytogénétique moléculaire

Ces examens peuvent révéler d’autres affections que celle recherchée initialement chez moi-même. J’enserai informé uniquement si ces informations comportent un bénéfice direct pour ma personne ou ma famille en l’état actuel des connaissances comme par exemple une possibilité de prévention et /ou de traitement.

� par analyse de biologie moléculaire

Ces examens seront réalisés par des praticiens agréés dans un laboratoire autorisé à cet effet.

Je déclare être conscient(e) de la signification de l’anomalie éventuellement détectée, pour moi-même, mes proches et mes apparentés et de l’importance de transmettre cette information à mes apparentés si celle-ci peut permettre d’assurer une prévention.

● Je souhaite / je ne souhaite pas (1) connaître les résultats le jour où cette étude aboutira. Les résultats de l’analyse me seront transmis et expliqués par le médecin qui me l’a prescrite.

● J’autorise / je n’autorise pas (1) la conservation des échantillons biologiques prélevés à des fins de diagnostiques ultérieurs. Le médecin prescripteur des examens assure la responsabilité de l’utilisation de ces échantillons. Je garde la liberté de demander à tout moment la destruction du matériel biologique conservé.

● J’autorise/ je n’autorise pas (1) la conservation et l'utilisation des échantillons biologiques prélevés de manière anonyme à des fins de recherche médicale.

● Je consens / je ne consens pas (1) au recueil, à la saisie et au traitement des données contenues dans mon dossier médical par des personnes tenues au secret professionnel. Les données qui me concernent resteront strictement confidentielles. Je n’en autorise la consultation qu’aux personnes qui collaborent à l’analyse. Je pourrai à tout moment demander à être retiré de l’analyse sans aucune conséquence. Les données concernant mon dossier devront êtres détruites.

Conformément à la loi informatique et liberté, je peux exercer mon droit d’accès aux données qui me concernent par l’intermédiaire d’un médecin de mon choix.

Fait à ……………………….………………..….. le ………………………. Signature

rayer la mention inutile

ATTESTATION DE CONSULTATION MEDICALE

Je soussigné(e), Docteur …………………………………………………..certifie avoir reçu en consultation

ce jour Monsieur/Madame, l’enfant ………………………………………………………………………………………………..

et avoir apporté les informations définies selon l’article R1131-4 du code de la santé

publique (caractéristiques de la maladie recherchée, moyens de la détecter, degré de

fiabilité des analyses, possibilités de prévention et de traitement, modalités de

transmission génétique de la maladie recherchée, possibles conséquences chez d’autres

membres de sa famille), et avoir recueilli le consentement éclairé conformément aux

articles R145-15-4 et R145-15-5 du Code de la Santé Publique.

Fait à……………………………., le Signature du médecin

Examens génétiques chez l'hommeCaryotype

Anomalies chromosomiques présentes chez 7 % des hommes infertiles

10 à 15 % en cas d’azoospermie

5 % en cas d’oligospermie < 20 millions / ml

< 1 % en cas de normospermie. 20 - 200 millions/ml

Azoospermie non-obstructive

Oligospermie sévère inférieure à 1 million de spermatozoïdes /ml sur plusieurs prélèvements

A tous les hommes ayant un spermogramme anormal avant de réaliser une technique de FIV

ou d’ICSI

Anomalies de nombre des gonosomes

47,XXY : 2/3 des anomalies observées

Anomalies de structure équilibrées

Translocations réciproques et robertsoniennes

Inversions

Anomalies de structure deséquilibrées

Marqueurs surnuméraires (matériel non codant)

Caryotype 46,XX SRY+

Etude familiale et diagnostic prénatal voire préimplantatoire

Syndrome de Klinefelter (1,5 / 1000 garçons)

47,XXY

Homogène : 80 %

Forme longiligne macroskèle

Forme gynoïde (25 % d'obésité

gynoïde et 15 à 25 % de gynécomastie)

Découverte dans 90 % des cas lors d'un

bilan d'infertilité, sinon à la puberté

(gynécomastie, atrophie testiculaire)

Intelligence normale, difficultés

d'apprentissage possibles

Musculature et pilosité peu développées

Azoospermie ou oligozoospermie sévère

acrocentriques

Examens génétiques chez l'homme

Recherche de (micro)délétions du chromosome Y

Analyse par biologie moléculaire

3 régions AZFa, AZFb et AZFc

Délétion chez 6 à 10 % des hommes ayant une numération < à 5 millions / ml

10 % des azoospermies non obstructives

5 % des oligospermies sévères

Délétion AZFa : azoospermie avec Sertoli cell–only syndrome

Délétion complète d'AZFb : azoospermie avec arrêt de la spermatogenèse au stade pachytène

Délétion AZFc : oligospermie modérée à azoospermie

Possible présence de spermatozoïdes dans l'éjaculat ou biopsie testiculaire si délétion partielle d'AZFb ou délétion d'AZFc

Si ICSI : risque de transmission de la délétion à un garçon

Examens génétiques chez l'homme

Recherche de mutations du gène CFTR

Gène dont les mutations à l'état homozygote sont responsables de la

mucoviscidose

Agénésie bilatérale voire unilatérale des canaux déférents

Azoospermie excrétoire, obstructive ou oligospermie < 5 millions / ml

Suspicion clinique

Mucoviscidose

Pathologie généralisée des glandes exocrines séreuses et à sécrétion muqueuse : accumulation d'épaisses sécrétions dans les voies respiratoires

et digestives

Fréquence : 1/4000 (population française)

Grande variabilité d'expression

Traitements symptomatiques

Gène : 7q31.2 - 27 exons - 230 Kb

Protéine : CFTR (Cystic fibrosis transmembrane

conductance regulator)

régule les flux d'eau et de sel au travers des

membranes cellulaires (canal chlore)

test de la sueur : dosage du Cl- de la sueur (augmentation)

Mutations : > 1500p.F508del (∆F508) = 70 % des mutations

7 - 8 mutations fréquentes (G542X, N1303K,…)

possibilité d’hétérozygote composite

variations régionales ou ethniques

certaines mutations : absence bilatérale des canaux déférents

Diagnostic moléculaire anté et post-natal, diagnostic d’hétérozygotie possibles

F508del – N1303K

G542X

Classe V : défaut d’abondance (épissage incorrect)

Examens génétiques chez l'homme

Recherche de mutations du gène CFTR

Gène dont les mutations à l'état homozygote sont responsables de la

mucoviscidose

Agénésie bilatérale voire unilatérale des canaux déférents

Azoospermie excrétoire, obstructive ou oligospermie < 5 millions / ml

Suspicion clinique

Recherche des principales mutations et analyse de variants

Voire séquençage du gène

Origine géographique

Si recherche positive

Etude de la conjointe

Etude familiale

Diagnostic prénatal

2200

810

1601

2611

220

2602

%Variant 5TMutations

70 %

Examen génétique chez la femme

Probabilité de concevoir directement liée au capital en follicules de

l’ovaire = réserve ovarienne

Quand diminution du capital folliculaire et ovocytaire : diminution du

taux de grossesses et augmentation du taux de fausses couches

Insuffisance ovarienne précoce

Aménorrhée de plus de 4 mois avant 40 ans avec un taux élevé de

gonadotrophines (FSH > 40 UI/l) sur au moins 2 prélèvements distincts

réalisés à quelques semaines d'intervalle

Augmentation FSH associée à taux bas oestradiol

Prévalence

1/10 000 chez les femmes < 20 ans

1/ 1 000 chez les femmes < 30 ans

1/100 chez les femmes < 40 ans

Age moyen ménopause physiologique : 51 ans

Clinique

Impubérisme avec absence de développement mammaire

Aménorrhée primaire ou secondaire ou primo-secondaire

Le plus souvent : cycles menstruels réguliers, voire fertilité normale puis

aménorrhée secondaire brutale dans 25 % cas (en post partum ou lors arrêt

contraception orale) parfois oligoménorrhée ou métrorragies

Mécanismes

Anomalie de la formation du pool de follicules

Blocage maturation folliculaire

Epuisement anormalement rapide du stock folliculaire

Nombre d'ovocytes

Maximal 22 SA : 6 millions

Naissance : 1 à 2 millions

Puberté : 400 000

Ménopause quand < 1 000

Interrogatoire

Antécédents familiaux d'insuffisance ovarienne

Retard mental dans la lignée maternelle

Retard statural

Analyses

Caryotype

Etude par biologie moléculaire du gène FMR1

Caryotype

30 mitoses +/- FISH

Monosomie X (Syndrome de Turner)

Aménorrhée primaire parfois secondaire

Atrésie accélérée des ovocytes pendant le 3ème trimestre de la grossesse

(Ovaires normaux à 5 mois)

Homogène ou en mosaïque

Isochromosome bras long X, délétion bras court X impliquant région

Xp11.2p22.1 (gènes non inactivés)

45,X/46,X,r(X) (en anneau) : Turner + retard mental

Délétion partielle bras long chromosome X

Insuffisance ovarienne isolée

Translocation (X;autosome)

Syndrome de Turner (1 / 2500 filles)

Forme néonatale

Retard de croissance intra utérin

Syndrome de Bonnevie-Ullrich (30 %)

Lymphoedème du dos des mains et/ou des pieds (75 % des cas) : régression

vers 2 ans

Excès de peau sur la nuque (pterygium colli)

Enfance et adolescence

Retard statural (adulte < 1m45)

Cou court, cheveux implantés bas dans la nuque

Mamelons trop écartés, thorax en bouclier

Aménorrhée primaire, stérilité (ovaires sclérosés non fonctionnels, bandelettes

fibreuses)

Intelligence normale, parfois troubles de l'apprentissage et d'orientation

Malformations

Cardiaques 20 à 30 %

Rénales 40 à 50 % : rein en fer à cheval

Luxation congénitale de la hanche

Surdité 40 %

45,X homogène : 55 % des cas

80 % perte du chromosome X paternel

Etude du gène FMR1 Xq27.3

Syndrome de l'X fragile

Analyse moléculaire

1/3 des femmes prémutées a une insuffisance ovarienne

13 % des formes familiales d'insuffisance ovarienne et 5 % des formes

sporadiques ont une mutation de FMR1

Conseil génétique +++ pour la patiente et sa famille

FXTAS

Maladie neurodégénérative progressive : tremblement intentionnel,

ataxie cérébelleuse, troubles parkinsoniens, démence, déficit des

fonctions exécutives et altération cognitive

30 % des hommes prémutés et 15 % des femmes prémutées

Fausses couches spontanées à répétition

Fausses couches spontanées dans l'espèce humaine

60 % de fausses couches ultra-précoces

15 % de fausses couches quand grossesse clinique

A partir de 3 fausses couches

1,7 % des grossesses

Bilan gynécologique, hématologique et génétique

Caryotypes des deux membres du couples

Anomalies de structure équilibrées

Translocations réciproques et robertsoniennes

Inversions

Anomalies de structure deséquilibrées

Marqueurs surnuméraires (matériel non codant)

Anomalies de nombre des gonosomes

Mosaïque

Translocation réciproque

Translocation robertsonienne

45,XY,der(14;21)(q1.0;q1.0)

Trisomie 21 : 46,XX,der(14;21)(q1.0,q1.0),+21

Diagnostic prénatal

Etude familiale

Diagnostic préimplantatoire