1. Définition :

Le test de fragmentation de l’ADN spermatique est un test diagnostique avancé réalisé dans certains cas pour compléter l’évaluation des spermatozoïdes dans le cadre de l’infertilité masculine. 

Ce test mesure l’intégrité de l’ADN contenu dans la tête des spermatozoïdes, qui constitue leur capital génétique.

Il évalue l’intégrité du matériel génétique contenu dans un échantillon de sperme en analysant les cassures ou les dommages existants dans les brins d’ADN du sperme.

La fragmentation de l’ADN spermatique fait partie des causes d’infertilité masculine.

Plus le nombre de cassures ou de dommages de ce matériel génétique est élevé, plus il sera difficile de débuter une grossesse ou de la mener à terme.

Cette technique récente est moins connue et moins souvent prescrite que le spermogramme.

Synonymes du test :

. DFI

. HDS

. DNA Fragmentation Index

. SCSA (Sperm Chromatin Structure Assay)

. High DNA Stainability

2. Rappel sur la fragmentation de l’ADN spermatique :

On entend par fragmentation spermatique tous dommages ou lésions qui peuvent se produire dans le matériel génétique de la cellule spermatique.

Il s’agit d’un problème qui peut réduire les chances de grossesse, même si l’analyse classique du sperme (spermogramme) donne des résultats satisfaisants.

A un niveau faible, ces ruptures sont réparées dans l’ovocyte après fécondation.

Lorsque le taux de fragmentation est élevé, le taux de fécondation des ovocytes sera réduit et pourra affecter le développement embryonnaire ultérieur.

Au-delà d’un certain seuil de cassures, le processus de réparation ne peut plus se réaliser de façon satisfaisante pour permettre un développement embryonnaire normal.

Cette détérioration d’ADN peut être due à un excès de radicaux libres.

3. Intérêt de l’étude de la fragmentation de l’ADN :

La recherche montre qu’environ un quart des patients infertiles sont très fragmentés.

La prévalence est d’environ 1 patient sur 10 avec des spermogrammes normaux.

Par conséquent, la fragmentation de l’ADN elle-même doit être considérée comme un facteur d’infertilité et doit être étudiée en plus du spermogramme et des tests de survie traditionnels.

Les tests de fragmentation de l’ADN fournissent d’autres indices précieux pour déterminer les traitements ultérieurs. 

4. Principales étiologies :

Les causes sont nombreuses et peuvent être de type intrinsèque ou extrinsèques (induites par des facteurs externes).

1) Facteurs intrinsèques :

Ils comprennent :

a) Sélection inefficace :

La production de spermatozoïdes est localisée dans les tubules séminifères des testicules, et dans certains cas les spermatozoïdes et leurs cellules souches souffrent d’altérations génétiques qui ont pour conséquences des ruptures de l’ADN.

Ces spermatozoïdes abîmés sont généralement sont généralement sélectionnés et éliminés, mais si le mécanisme de sélection fait défaut, l’éjaculat pourra contenir des spermatozoïdes avec un ADN fragmenté.

b) Maturation incorrecte :

Il existe un processus de maturation épididymaire qui comporte l’empaquetage de la chromatine nucléaire et l’acquisition de la motilité spermatique. Si ce processus n’est pas réalisé correctement, des lésions peuvent se produire dans l’ADN spermatique.

2) Facteurs externes :

Ils comprennent :

– les dommages induits par radio/chimiothérapie,

– tabagisme,

– varicocèle,

– épisode de forte fièvre,

– exposition à de fortes températures,

– maladie inflammatoire aiguë ou chronique,

– le stress oxydatif post-testiculaire : lors du transport des spermatozoïdes à travers l’épididyme, une fragmentation de l’ADN spermatique peut se produire. Un des mécanismes principaux est celui lié à la production de radicaux libres, que ce soit par des spermatozoïdes immatures ou par les cellules épithéliales de l’épididyme, qui endommagent directement le matériel génétique du spermatozoïde. De plus, l’activation de caspases et d’endonucléases spermatiques par des facteurs toxiques et des températures élevées peut également induire une fragmentation de l’ADN.

D’autres facteurs comme la pollution, les médicaments, les infections et même l’âge du patient entrent également en ligne de compte.

5. Test proprement dit :

Il existe plusieurs techniques pour mesurer les niveaux de fragmentation.

On peut citer la cytométrie de flux : des milliers de spermatozoïdes (plus de 10.000) sont examinés en détail pour détecter des cassures dans les brins d’ADN ; cela permet de déterminer la qualité des échantillons de patients de manière très fiable.

Ce test de SCSA (Sperm Chromatin Structure Assay) introduit un fluorochrome dans la chaîne de l’ADN qui émet (ou non) des signaux fluorescents de couleurs de différentes longueurs d’onde en fonction de la présence de lésions pour cause de fragmentation ou d’un compactage stable du matériel génétique. C’est de cette manière que le cytomètre en flux permet de détecter le comportement de l’ADN spermatique des patients.

Ce test évalue donc l’intégrité de l’ADN des spermatozoïdes contenus dans leur tête, qui constitue leur capital génétique. Plus le nombre de cassures ou de dommages à ce matériel génétique est élevé, plus il sera difficile de tomber enceinte.

* Délai : 2 semaines.

* Prix DFI : 80 à 120 euros [12.000 DA (Algérie)].

* Précautions à prendre pour le prélèvement : le prélèvement du sperme est identique à celui du spermogramme.

En cas de fièvre dans les 7-10 jours qui précèdent la date prévue de l’analyse ou en cas de prise d’antibiotiques, le rendez-vous sera reporté.

6. Indice de fragmentation de l’ADN (DFI) :

Les tests de fragmentation fournissent un indice de fragmentation de l’ADN (DFI), qui permet de comprendre l’étendue de la pathologie et d’évaluer les meilleures options de traitement pour chaque cas spécifique.

Valeurs de référence :

– Si le DFI est inférieur à 15 % : il est considéré comme un niveau de fragmentation normal (ADN spermatique de bonne qualité).

– Entre 15 % et 30 % : cet indice est considéré comme relativement élevé (ADN spermatique hétérogène).

– S’il dépasse 30 % : il est considéré comme pathologique (ADN spermatique très altéré).

Selon plusieurs études, un traitement antioxydant peut réduire considérablement les niveaux de fragmentation de l’ADN.

Cependant, certains patients peuvent ne pas bien répondre à ce traitement, surtout si les dommages à l’ADN sont causés par une exposition à des substances toxiques ou à des températures élevées.

7. Indications du test de fragmentation :

Ce test est recommandé dans les cas suivants :

– stérilité inexpliquée,

– fausses couches à répétition,

– échecs répétés des techniques de PMA (faible taux de fécondation, mauvaise qualité embryonnaire, échecs répétés d’implantation),

– varicocèle,

– infections génito-urinaires,

– patients âgés de plus de 45 ans,

– patients fumeurs ou exposés à des substances toxiques,

– exposition à de hautes températures,

– épisode de fièvre dans les trois derniers mois,

– cas de congélation de sperme (on vérifie que l’échantillon congelé possède des niveaux de fragmentation acceptables).

8. Traitement :

1) Traitement médical :

Un traitement médical à base d’antioxydants peut réduire significativement les niveaux de fragmentation de l’ADN.

Malheureusement, certains patients ne répondent pas au traitement, surtout lorsque le dommage de l’ADN est induit par des facteurs toxiques ou de fortes températures qui activent les caspases et endonucléases spermatiques.

2) Sélection de spermatozoïdes sains :

Le MACS est une technique de sélection de spermatozoïdes particulièrement adaptée à l’infertilité masculine associée à des taux pathologiques de fragmentation de l’ADN des spermatozoïdes, aussi bien dans les traitements basés sur la FIV/ICSI que dans l’insémination artificielle. Peut augmenter le taux de fécondation de 13 %.

Cette technique utilise l’immunomagnétisme pour sélectionner les spermatozoïdes les plus sains, adaptés à la fécondation d’un ovule, en les séparant de ceux présentant des marqueurs apoptotiques susceptibles de disparaître. 

L’apoptose (ou mort cellulaire programmée) est un processus contrôlé par le cycle cellulaire. Par exemple, pendant la spermatogénèse, elle se déclenche  lorsque des dommages cellulaires tels que la fragmentation de l’ADN spermatique sont détectés.

Plusieurs études menées sur des patients infertiles ont montré la présence d’un grand nombre de spermatozoïdes qui présentent des marqueurs apoptotiques, révélant ainsi que leurs propres mécanismes de contrôle ne fonctionnent pas correctement ou qu’un pourcentage très élevé de cellules sont endommagés.

C’est là qu’intervient la sélection cellulaire immunomagnétique, ou MACS. Le processus consiste à faire passer les spermatozoïdes à travers une colonne magnétique afin que les spermatozoïdes portant des marqueurs d’apoptose sur leurs membranes soient retenus dans la colonne filtrante, tandis que les spermatozoïdes sains capables de féconder l’ovule sont laissés libres.

Cette technique est particulièrement indiquée pour :

– les patients qui présentent un taux anormal de fragmentation de l’ADN spermatique,

– les patientes qui ont déjà effectué plus de deux cycles de traitement sans obtenir une grossesse,

– les patientes qui ont fait des fausses-couches à répétition.

Points clés

La tête du spermatozoïde contient de l’ADN, c’est-à-dire le capital génétique de l’individu.

La fragmentation de l’ADN des spermatozoïdes correspond à des ruptures des brins d’ADN.

C’est l’une des causes de l’infertilité masculine.

Elle est étudiée par les plus grands centres de PMA, alors que trop souvent, l’investigation masculine s’arrête au spermogramme.

Cependant un bon spermogramme n’induit absolument pas une bonne fragmentation de l’ADN.

Ces deux résultats sont complètement indépendants l’un de l’autre.

Il est donc très vivement recommandé de demander un test de fragmentation de l’ADN en complément du spermogramme.

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