Examens relatifs à l’infécondité

Dans cette partie du site, nous brossons le large tableau de la procréation

  • Comment une femme tombe-t-elle enceinte dans un cycle de procréation naturel?
  • Qu’entend-on par fertilité diminuée exactement? 
  • Quels examens pouvons-nous réaliser au CRG pour en rechercher les causes éventuelles?
            

Le cycle de la reproduction chez l’être humain

La reproduction naturelle de l'espèce humaine est régie par notre production hormonale.
Nous utilisons cette science dans la médecine reproductive pour améliorer les chances de fécondation des candidats parents qui ont des difficultés à procréer.

Les hormones sont des substances produites par une glande ou certaines cellules corporelles qui, par le biais du sang, atteignent un organe du corps afin d'y délivrer un message. Elles transmettent donc un signal qui va pousser cet organe à effectuer une tâche déterminée. Aussi bien chez l'homme que chez la femme, le processus de production et la maturation des cellules germinales (spermatozoïdes ou ovocytes) sont régis par les gonadotrophines, à savoir des hormones qui ciblent les organes de reproduction (gonades).
  • La GnRH (gonadotrofine releasing hormone) déclenche la production des gonadotrophines LH et FSH.
  • La FSH (hormone de stimulation folliculaire) permet le développement des follicules dans les ovaires et la production de spermatozoïdes dans les testicules.
  • La LH (hormone lutéinisante) provoque l'ovulation, mais veille aussi à ce que le testicule – mais aussi l’ovaire - produisent l'hormone masculine (testostérone).

Tant chez l'homme que chez la femme, le message des gonadotrophines provoque la production d'hormones sexuelles.
  • L’oestrogène et la progestérone: des hormones sexuelles typiquement féminines;
  • La testostérone: une hormone sexuelle typiquement masculine. 
Lors d'une grossesse, le placenta produit une hormone supplémentaire: l’hCG (gonadotrophine chorionique humaine ou hormone de grossesse). Il assure indirectement l'évolution de la grossesse.
Quel est le fonctionnement hormonal de l’homme ainsi que de ses organes génitaux ? C'est le domaine de l'andrologie, la branche scientifique médicale qui est spécialisée dans l’ (in)fertilité masculine.

L’homme et les hormones
La production de sperme

L’homme et les hormones   

La production et la maturation du sperme sont commandées par les gonadotrophines FSH et LH.
  • La FSH (hormone de stimulation folliculaire, dénommée ainsi parce qu'elle est identique à l'hormone stimulant la maturation du follicule chez la femme) garantit indirectement la production de spermatozoïdes.
  • La LH (hormone lutéinisante) garantit, quant à elle, indirectement leur maturation.
La FSH et la LH sont produites par l'hypophyse, une petite glande dans le cerveau, qui en reçoit l'ordre de l'hypothalamus, une partie du diencéphale située juste au-dessus.
L'hypothalamus produit très régulièrement une petite hormone: la GnRH (ou gonadotrofine releasing hormone). Celle-ci garantit la libération des gonadotrophines FSH et LH.
En résumé: les gonadotrophines FSH et LH stimulent les organes de reproduction afin qu'ils produisent à leur tour des hormones sexuelles. Chez l'homme, il s'agit principalement de la testostérone.

La testostérone   

La testostérone est ce qui fait passer un garçon au stade d’homme. Sa production débute à la puberté et garantit le développement des caractéristiques sexuelles secondaires (barbe, voix, musculature,...). Elle règle ensuite la fonction sexuelle et la libido de l'homme et participe à la maturation des spermatozoïdes.
La production de testostérone atteint son maximum vers l'âge de 30-35 ans, puis baisse progressivement.
Dans le 'cycle' de l'homme, le taux de testostérone transmet un message au cerveau: lorsque l'hormone masculine est présente en suffisance, la production de GnRH ralentit et donc, celle de gonadotrophines également. Inversement, lorsque le taux de testostérone baisse, parce que le testicule en produit insuffisamment, le cerveau est informé que la production de FSH et de LH doit être stimulée.

Le principe du chauffage   

Cette régulation hormonale est comparable au fonctionnement d'un chauffage central, le testicule jouant le rôle de la chaudière et l'hypophyse celui du thermostat.
  • S'il fait froid dans la pièce (peu d'hormone masculine), le thermostat garantit l'allumage du chauffage (production de gonadotrophines).
  • Dès que la pièce est chauffée (suffisamment de testostérone), le chauffage se coupe (plus de production de gonadotrophines). 
La pilule pour homme notamment se base sur ce principe.
Cela explique directement pourquoi la prise de testostérone (par des bodybuilders par ex.) peut engendrer l'infécondité. Les hommes qui prennent de la testostérone (parce que l'hormone masculine entraîne également le développement de la masse musculaire) installent véritablement un chauffage d'appoint dans la pièce où se trouve le thermostat. Ils donnent à l'hypophyse l'illusion que l'hormone masculine est produite en suffisance. Dès lors, celle-ci ne libère donc aucune gonadotrophine.
Les gonadotrophines sont cependant nécessaires pour la production et la maturation des spermatozoïdes. En d'autres termes, la présence 'artificielle' de l'hormone masculine annihile l'impulsion naturelle de production des gonadotrophines. Et sans gonadotrophines, pas de production de sperme ou une production de sperme très réduite.

La production de sperme   

Les spermatozoïdes sont produits dans de très petits canaux (tubes séminifères) situés dans les testicules. Leur production commence avec la puberté et se poursuit durant toute la vie de l'homme.
La production en elle-même est un processus compliqué de division et de différenciation cellulaire qui dure presque trois mois au total. Mais les différentes phases du processus se déroulent naturellement dans des milliers de canaux en même temps, de sorte qu'il ne faille pas, après une éjaculation, attendre trois mois pour obtenir de nouveaux spermatozoïdes.
Après leur production dans le testicule, les spermatozoïdes vont dans l'épididyme qui se compose d'un seul organe cylindrique allongé. Les spermatozoïdes y restent sept jours environ, le temps de développer leur maturité et leur mobilité.
L'épididyme fait office de réservoir pour les spermatozoïdes. Ce n'est qu'en cas d'orgasme qu'ils sortent de l'épididyme et qu'ils débutent leur voyage vers le pénis en passant par le canal déférent via la prostate.
Le canal déférent forme, avec les nerfs et les vaisseaux sanguins périphériques, le cordon spermatique. Avant d'atteindre la prostate, ce cordon s'élargit pour rejoindre les vésicules séminales. Tant les vésicules séminales que la prostate sécrètent un liquide et donnent ainsi lieu à un plasma très nutritif, dans lequel les spermatozoïdes sont finalement expulsés du pénis vers l’extérieur via l’urètre.

Fécond/ infécond?

L'homme a un problème de fécondité grave en dessous de deux millions de spermatozoïdes mobiles par millilitre. Une fécondité réduite est possible à partir de moins de 20 millions de spermatozoïdes par millilitre.

A chaque éjaculation, tout homme doté d'une fécondité normale produit de 1,5 à 4 millilitres de sperme. Chaque millilitre contient de 20 à 200 millions de spermatozoïdes. L'homme a un problème de fécondité très grave en dessous de deux millions de spermatozoïdes mobiles par millilitre (voir aussi la qualité du sperme).

Ce processus de production et d'éjaculation représente un terrain de recherche important dans le traitement de couples présentant une fécondité réduite. Des problèmes qui peuvent survenir pendant le processus peuvent parfois être contournés grâce à la chirurgie ou à des techniques d'extraction de sperme.
Pour comprendre pourquoi une femme tombe ou non enceinte ou mène ou non une grossesse à terme, nous devons comprendre son fonctionnement hormonal, le fonctionnement de ses organes génitaux et les problèmes éventuels qui y sont liés. 
Ce dernier point relève plutôt du domaine de la gynécologie. Mais dans la médecine de la fertilité, c’est surtout grâce à nos connaissances du fonctionnement hormonal que nous parvenons à aider de nombreuses femmes qui jadis n’auraient pas pu avoir d’enfants.

La femme et les hormones
Le stock d'ovocytes
Le cycle menstruel
Fécondation naturelle
Nidation

La femme et les hormones  

La fécondité de la femme est régulée par les mêmes hormones que celles qui contrôlent la production de sperme chez l'homme.

  • L'hypothalamus produit très régulièrement (toutes les 60 à 90 minutes) la petite hormone GnRH (gonadotrofine releasing hormone
  • Cela entraîne la libération des gonadotrophines FSH et LH. 
  • Cette sécrétion se fait par l'hypophyse, une petite glande située juste sous l'hypothalamus, lorsque les organes génitaux en ont signalé la nécessité (faible taux d'œstrogènes, cf. infra).
La grande différence entre la femme et l'homme est que le processus hormonal de la femme suit un modèle cyclique prédéterminé. Contrairement à l'homme, elle ne doit plus produire de cellules reproductrices, mais elle doit puiser dans son stock d'ovocytes pour en laisser mûrir un et le libérer afin qu'il puisse être fécondé.

Le stock d'ovocytes  

En tant que femme, vous naissez normalement avec une provision de quelque 300.000 à 400.000 ovocytes répartis dans les deux ovaires, dans des follicules 'dormants'. Chaque ovocyte est entouré de cellules nutritives, les cellules de la granulosa.
Vous ne développerez plus d'autres ovocytes au cours de votre vie. Il se produit, au contraire, un phénomène de régression spontanée par lequel le nombre d'ovocytes ne sera plus que de l'ordre de 100 à 200.000 à la puberté. Vers l'âge de cinquante ans, la provision d'ovocytes est épuisée et la ménopause apparaît.
Durant les années de fécondité, un ovocyte mûr est normalement expulsé toutes les quatre semaines par un des ovaires (l'ovulation). Au cours du processus de maturation, plusieurs ovocytes sont utilisés, mais seul un arrive à maturation

Le cycle menstruel   

Attention!

Tant avant votre puberté qu'au cours de vos années fertiles, des ovocytes sont perdus de manière naturelle. Cela arrive même pendant une grossesse ou sous pilule contraceptive! Contrairement à ce que l'on pourrait penser, il n'y a pas plus d'ovocytes perdus pendant un traitement contre l'infécondité que pendant le cycle naturel.
Au contraire: la stimulation hormonale limite la perte d'ovocytes qui a normalement lieu lors de la maturation et permet à plus d'ovocytes de survivre au cours de ce cycle.

En théorie, le cycle menstruel s'étale sur quatre semaines. En pratique, cette durée peut varier d'une femme à l'autre et d'un cycle à l'autre.

  • Le cycle commence par la maturation d'un ovocyte et se termine par les règles (menstruation) ou par une grossesse.
  • L'ovocyte mûr est capté par les franges du pavillon d'une trompe où il peut être fécondé par un spermatozoïde. 
  • Ensuite, les cils vibratiles qui tapissent la paroi de la trompe font délicatement migrer l'ovocyte (fécondé ou non) vers l'utérus.
  • Entre-temps, celui-ci s'est préparé à l'arrivée d'un embryon qui peut s'y fixer (nidation) pour devenir un bébé.
  • Si l'ovocyte n'est pas fécondé ou si la nidation échoue, la femme a ses règles. L'utérus élimine par le vagin la muqueuse utérine qui s'était formée en vue d'une grossesse.
Le schéma ci-dessous présente le lien, dans le cycle de menstruation, entre la maturation de l'ovocyte (au-dessus), l'évolution des valeurs hormonales (au milieu) et la production de muqueuse utérine (en dessous). Nous distinguons deux phases.

Du jour 1 à l’ovulation (la phase folliculaire)     

  • Le cycle menstruel est amorcé par une baisse du taux d'œstrogènes : Cette chute du taux d'hormones sexuelles féminines dans le sang pousse l'hypothalamus à produire (plus vite) de la GnRH. 
  • L'hypophyse va à son tour sécréter deux gonadotrophines, la FSH et la LH. 
  • Sous l'effet de la FSH (hormone de stimulation folliculaire), plusieurs follicules se mettent à croître dans les ovaires. Un follicule est une vésicule contenant un ovocyte. 
  • Ces follicules sécrètent des œstrogènes, lesquels épaississent la muqueuse utérine, dans l'attente de la nidation éventuelle d'un embryon. 
  • Les follicules entraînent donc une élévation du niveau d'œstrogènes, le signal pour l'hypothalamus de réduire légèrement la production de GnRH. 
  • De ce fait, la production de FSH diminue également, les follicules ne peuvent plus se développer davantage et finissent par dépérir.
  • Mais il se trouve toujours un follicule dominant capable de s'accommoder du bas niveau de FSH pour continuer à se développer seul. L'ovocyte contenu dans ce follicule arrive à maturation sous l'effet de la FSH et de la LH (hormone de maturation ou lutéinisante). 
  • Lorsque le niveau d'œstrogènes atteint un certain palier, il se produit soudainement un pic de production de LH. L'ovocyte a atteint sa maturité et l'ovulation peut avoir lieu. 36 à 42 heures séparent le pic de LH et l'ovulation. Le pic de LH se situe généralement vers le jour 12 et l'ovulation vers le jour 14 d'un cycle menstruel normal.

De l’ovulation au jour 28 (la phase lutéale)   

  • Après l'ovulation, l'ovocyte mature entreprend sa migration de la trompe de Fallope vers l'utérus. 
  • Entre-temps, le follicule vide resté dans l'ovaire se transforme en une structure jaunâtre appelée corpus luteum ou corps jaune.
  • Cette structure produit des œstrogènes tout comme le follicule, mais elle secrète en outre une autre hormone, la progestérone.
  • L'action conjuguée de ces hormones favorise le développement de la muqueuse utérine et inhibe aussi la production de FSH et de LH par l'hypophyse.

Jour un?

Pour la programmation d'un cycle de PMA (procréation médicalement assistée), on se réfère toujours au Jour 1, c'-à-d. le jour où vous vous levez avec des pertes de sang menstruelles rouges claires.
Si vos règles n’arrivent que dans le courant de la journée ou si le sang ne devient rouge clair que dans le courant de la journée, c’est le lendemain qui est considéré comme jour 1.

Les règles   

  • Si l'ovocyte n'a pas été fécondé (ou si l'ovocyte fécondé ne se fixe pas dans l'utérus), le corps jaune commence à dégénérer une dizaine de jours après l'ovulation. 
  • Ceci entraîne une baisse notable du niveau d'œstrogènes et de progestérone, jusque vers le jour 28 du cycle, où la muqueuse utérine desquamée est expulsée. La femme a ses règles. A ce moment, l'hypophyse a déjà commencé à produire de la FSH et de la LH.
  • Le premier jour des règles coïncide donc avec le premier jour d'un nouveau cycle.
  • Pour la programmation d'un traitement par FIV, on se réfère toujours au JOUR 1, c’est-à-dire le jour où vous vous levez en ayant perdu du sang rouge.

Fécondation naturelle  

Avec ses 0,2 mm, l'ovocyte est la plus grande cellule corporelle tandis que les spermatozoïdes font partie des plus petites. Et ce petit spermatozoïde doit atteindre l'ovocyte au moment opportun.

  • Après l'ovulation, l'ovocyte est fécondable pendant un jour environ. Le sperme conserve son pouvoir fécondant pendant près de deux jours après l'éjaculation. 
  • La fécondation éventuelle se fait dans la trompe. Tandis que l'ovocyte amorce sa descente vers l'utérus, des millions de spermatozoïdes migrent, après un coït, dans la direction opposée via le vagin. 
  • Déversé dans le vagin, le sperme change radicalement de consistance en moins d'une demi-heure: initialement épais et visqueux, il devient fluide. La plupart des spermatozoïdes s'écoulent donc du vagin ou sont arrêtés au niveau de la muqueuse du col utérin. 
  • Ils ne seront tout au plus que quelques centaines - jouissant d'une bonne mobilité et d'une bonne constitution - à réussir à franchir l'utérus pour enfin gagner une des trompes. S'ils y rencontrent un ovocyte, celui-ci a des chances d'être fécondé - en principe par un seul spermatozoïde. Vous pouvez comparer ceci à l'ascension du Mont Ventoux: seules les vedettes du peloton atteignent le sommet.
  • Le jeune embryon créé subit différentes divisons successives et devient un blastocyste (embryon pluricellulaire présentant une cavité). Il est transporté vers la cavité utérine au cours d'une période de cinq à six jours.

Nidation  

Un processus de reconnaissance doit avoir lieu dans l'utérus entre la muqueuse utérine et l'embryon. L'embryon peut ensuite se fixer et commencer à sécréter de l'hCG. L'hormone hCG permet de préserver le corps jaune et permet à ce dernier de continuer à sécréter des œstrogènes et de la progestérone. Au tout début de la grossesse, cette collaboration hormonale est la base du développement de l'embryon.
Très vite, la production d'hCG est principalement fournie par le placenta, la partie de l'embryon qui garantit l'échange alimentaire avec la mère. Sa présence peut alors être vérifiée par le sang (ou l'urine) de la femme et permet donc de diagnostiquer une grossesse. Le placenta se charge également de la production d'œstrogènes et de progestérone. A ce moment (fin du premier trimestre), l'évolution de la grossesse est devenue un processus entièrement autonome.