SPERMATOGENESE -SPERMATOZOIDESI) Introduction II) Physio/Histo/Hormonologie de la spermatogenèse III) Spermatozoïde
SPERMATOGENESE -SPERMATOZOIDESI) Introduction
Définitions Biologie reproduction: Etude sexualité et de la reproduction Périconceptologie: (G.DAVID, 1984): Ensemble des moyens diagnostiques et thérapeutiques visant à prévenir et à traiter les anomalies de la conception et à assurer les moyens de la procréation
Reproduction sexuée Reproduction sexuée consiste en: gamétogénèse (production de cellules sexuelles) coït (rencontre des cellules sexuelles) fécondation (fusion des cellules sexuelles). Gamétogénèse et fécondation sont assez similaires chez tous les mammifères, mais le coït sexuel comprend une grande variété d’adaptations anatomiques, physiologiques et comportementales
Sexualité - Reproduction Animal: Reproduction>Sexualité Singe Rhésus testis: 70g/12kg spz: 23M/j/gr
Homme: Sexualité> Reproduction Homme testis:40g/70kg spz: 5M/j/gr
Sexualité - Reproduction Quelques chiffres (dans le monde, par jour) 240 Millions de rapports sexuels 910 000 débuts de grossesses 150 000 IVG (1400 décès maternels)
Sexualité-Reproduction : dissociation Contraception Continent
Nb Enfants/ couple
Contraception
Afrique France
5,2 2,0
10 % 80 %
Assistance Médicale à la Procréation Traitement de l’infertilité Autre mode de procréation (femmes seules, ménopausées, femmes homosexuelles)
En France 1 200 000 Grossesses par an 200 000 IVG, 200 000 Fausses couches 800 000 Naissances 15 000 naissances après AMP (~ 2%) Insémination intra-utérine Fécondation in vitro Micro-injection Transfert d ’embryons congelés Don de sperme Don d ’ovocytes DPI Don d’embryons
5000 3500 4000 1000 1500 300 50 15
SPERMATOGENESE -SPERMATOZOIDESII) Physio/Histo/Hormonologie de la spermatogenèse
Physiologie TESTIS Dualité anatomique et fonctionnelle Tube séminifère : Cellule Leydig :
Spermatogénèse-Fertilité Androgènes-Sexualité
La spermatogénèse
une spermatogonie diploïde va donner 16 spermatozoides haploïdes
Spermatogénèse Débute à la puberté multiplication des gonies= 2 mitoses suivie de 2 divisions méiotiques spermatocyte 1 => spermatocyte 2 spermatocyte 2 => spermatide
spermiogénése différentiation de spermatides en spermatozoides
Spermatogénése Durée: 74 jours chez l ’homme Gonie A Gonie B Cyte I Cyte II1j tide
18 j 9j 23j (Pachytène = 15 j) 23j
Spermatogénése Aspect quantitatif ( 180 Millions Spz/j) mitoses: 2 chez l ’homme 6 chez l ’animal Gonie Cyte I CyteII tide
1 4 8 16
1 64 128 256
Male Gametogenesis
Figure 42.4 – Part 1
Brassage génétique Brassage interchromosomique (Anaphase I) A l’anaphase de la 1 ère division méiotique Cellule à 2n chromosomes (= 23 paires) : chaque chromosome homologue va migrer de manière aléatoire vers l’un au l’autre spermatocyte II Combinaisons = 2 23 = 8.106 spcytes II différents
Brassage intrachromosomique (Prophase I) = recombinaison homologue 2 crossing over (=enjambements) par paire de chromosomes homologues
Brassage de la fécondation
Spermatogénèse Aspect qualitatif Erreurs lors des mitoses Erreurs lors de la méiose (spermatocyte I pachytène) anomalies chromosomiques fragmentation de l ’ADN
Apoptose: Elimination des spz anormaux
Tubules séminifères (vue en coupe)
Cellules en méiose
Spermatozoïdes
Spermatogonies Spermatides
SpermatozoĂŻdes
Noyau d'une cellule de Sertoli (reconnaissable par son nuclĂŠole) Spermatocytes
La cellule de Sertoli Mise en place pendant la vie fœtale : nb fixé En contact étroit entre elles et avec la lignée germinale Rôle clé dans la régulation de la spermatogénèse : cellule pivot
Noyau de la cellule de Sertoli Spermatozo誰des Cellule de Sertoli
Spermatide (n) Spermatocyte secondaire (2n) Spermatocyte primaire (2n)
Spermatogonie (2n)
La Cellule de Sertoli Rôle structurel rôle nutritionnel rôle immunologique Rôle hormonal AMH, Inhibine B, ABP, facteurs de croissance
contrôle de la spermatogénèse
La cellule de Leydig Cellules disséminées autour des TS qui forment le tissu interstitiel Produisent les androgènes
Tubules sÊminifères (vue en coupe)
Cellules interstitielles
Action de la Testosterone Hormone masculine Mise en place et maintien de la fonction reproductrice et sexuelle de l’ homme testis glandes annexes caractères sexuels primaires: OGE caractères sexuels secondaires
Anatomie Reproductive Masculine Canal éjaculateur Conduit déférent Vessie
Pubis
Prostate
Penis
Epididyme Uretre
Testicule
Glande bulbo-uretrale
Caractères sexuels secondaires Pas directement en relation avec la reproduction Pilosité (DHT) croissance osseuse développement musculaire (T) Voix (T) comportement sexuel (DHT)
Mécanisme d’action de la testostérone 1/ DHT Testosterone
5α-Reductase
Dihydrotestosterone Androgen receptor
TF
mRNA
Protein
Androgen response element
DHT/ Appareil génital, peau, hypophyse, hypothalamus
Mécanisme d’action de la testostérone 2/ Testo 3/ Oestradiol Testosterone
aromatase
Oestradiol
récepteur
TF
mRNA
Protein
Androgen response element
Testo: muscle strié
Oestradiol: tissu adipeux, SNC
Contrôle de la spermatogénèse Hormonal Neurovégétatif Environnement Chaleur Toxiques
Contrôle Hormonal
Hypothalamus
GnRH
-
Adénohypophyse
FSH Stimule Spermatogenese
(Androgen Binding Protein)
Inhibine
-
LH Testis
Sertoli Cell
Leydig Cell
Testosterone Glandes annexes Caractères sexuels secondaires
En clinique FERTILITE
SEXUALITE
FSH
LH
Inhibine B
Testosterone
SĂŠcrĂŠtions hormonales et embryologie
Chez l ’homme: L’AMH entraîne la régression du canal de Müller
La testostérone entraîne le développement du canal de Wolff
Spermatogénèse et âge Début à la puberté Age 13-14 ans Jusqu’à un âge avancé? Après 50 ans, baisse progressive de la mobilité des spz et du pourcentage de formes normales. Baisse de la fécondance.
SPERMATOGENESE -Spermatozo誰des-
III) Spermatozo誰de
Physiologie du spermatozoïde 3 fonctions Le flagelle en relation avec la mobilité: permet de gagner le site de la fécondation Membranes et acrosome: permettent l’interaction avec l’ovocyte et la fécondation Le noyau: apporte le patrimoine génétique, permettant la fécondation puis le développement de l ’embryon
Spermiogenèse
Doublet A= 13 protofilaments de tubuline Doublet B= 10 protofilaments de tubuline Doublet central = 10 protofilaments Doublets A : Ponts radiaires + bras de nexine (fixes) Bras de dynĂŠine (mobiles)
BRAS de DYNEINE
B +ATP A Repos
Fixation
RĂŠtraction
Allongement
STOP pour aujourd’hui.
Le sperme Milieu hétérogène, mélange de secrétions: Éjaculât fractionné 1ère fraction: Glande de Cooper, Prostate 30 % volume, peu de spermatozoïdes
2ème fraction: épididyme et déférent Faible vol, Nombreux spermatozoïdes
3ème fraction: Vésicules séminales 50 à 60% vol: peu de spz
Spermogramme « normal » Volume 2-5ml Numération 20-250 Millions/ml Mobilité > 50% Motilité Formes normales > 45%
Spermogrammes « anormaux » Azoospermie Oligospermie Asthénozoospermie Tératospermie
Absence de spz Num <20 Millions/ml Mobilité <40% F.Normales <40%
Le sperme Ses paramètres dépendent de nombreux facteurs: Délai d ’abstinence de rapports Qualité de l ’éjaculation Saisons Facteurs pathologiques: fièvre, amaigrissement, ttt, toxiques, ATCD génital, ATCD familial. Variations inexpliquées