Explorations de l’homme infertile

1. Explorations échographiques et radiologiques :

1) Examens échographiques :

L’échographie peut être scrotale et/ou endorectale.

a) Echographie scrotale :

Elle va permettre de visualiser la masse testiculaire, d’en situer la position, d’en mesurer le volume.

Elle permet également de visualiser l’épididyme et de mettre parfois en évidence une hydrocèle ou une varicocèle, avec au besoin une classification échographique du reflux (grades échographiques du type Sarteschi), utile pour la corrélation clinico-radiologique.

Elle est indiquée systématiquement en cas de :

– douleur testiculaire ;

– modification du volume testiculaire ;

– atrophie testiculaire ;

– irrégularité à la palpation testiculaire ;

– antécédent de cryptorchidie ;

– gynécomastie.

Elle a pour but principal d’éliminer une pathologie tumorale testiculaire.

L’exploration est indiquée également dans les cas :

– d’épanchement liquidien (hydrocèle) gênant la palpation testiculaire ;

– d’anomalies à la palpation de l’épididyme retrouvant des épididymes indurés, dilatés ou nodulaires.

En cas d’agénésie bilatérale des canaux déférents (CBAVD) : l’échographie scrotale s’inscrit dans un bilan plus large : une échographie rénale doit systématiquement être associée, à la recherche d’une agénésie rénale unilatérale associée, anomalie fréquemment retrouvée dans ce contexte lié aux mutations du gène CFTR.

b) Doppler vasculaire :

Examen largement utilisé pour mettre en évidence un reflux veineux, associé à l’échographie qui objective la dilatation veineuse témoignant d’une varicocèle clinique ou infraclinique.

La question de la varicocèle infraclinique reste débattue : certains la considèrent comme une entité à part entière justifiant une prise en charge, d’autres ne retiennent que les varicocèles cliniquement palpables comme pertinentes sur le plan thérapeutique.

Concernant la prise en charge chirurgicale de la varicocèle dans le contexte de l’infertilité masculine, les données restent hétérogènes : la cure de varicocèle peut améliorer les paramètres spermatiques (concentration, mobilité) chez certains patients porteurs d’une varicocèle clinique associée à une anomalie du spermogramme, mais son bénéfice sur le taux de grossesse naturelle demeure discuté selon les études et les sociétés savantes.

L’indication doit rester individualisée, après élimination des autres causes d’infertilité et discussion avec le couple.

c) Echographie endorectale :

Elle permet de visualiser la prostate, les vésicules séminales et l’ampoule déférentielle avec l’abouchement des canaux déférents.

Elle est indiquée :

– en cas d’anomalie congénitale de l’appareil génito-urinaire chez un patient présentant un spermogramme pathologique ;

– en cas d’hémospermie ;

– selon les tableaux cliniques et biologiques suivants :

* Suspicion d’une azoospermie obstructive (dite excrétoire) :

– haute : évoquée après un examen clinique retrouvant des testicules normaux, une FSH normale, un pH et un volume de l’éjaculat normaux, des marqueurs épididymaires abaissés. L’échographie endorectale dépiste d’éventuelles lésions associées de la prostate ou des vésicules séminales ; elle est complétée par l’échographie scrotale, qui précise les modifications épididymaires ;

– basse : suspectée devant un volume de l’éjaculat bas, un pH acide, un effondrement des marqueurs biochimiques des vésicules séminales, des épididymes et des déférents, alors que le volume testiculaire est normal. L’échographie recherche l’absence de vésicules séminales dilatées témoignant d’un obstacle, des calcifications prostatiques ou des kystes compressifs.

* Suspicion d’une pathologie du tractus génital bas :

dans un contexte de volume de l’éjaculat abaissé avec présence de spermatozoïdes. On recherche alors des pathologies unilatérales ou partielles au niveau du carrefour génital et des vésicules séminales (obstacle, agénésie).

* Suspicion d’une infection ou d’une inflammation du tractus génital :

l’échographie est réalisée en deuxième intention, après mise en évidence de spermocultures positives récidivantes ou de modifications du volume, du pH de l’éjaculat, des marqueurs biochimiques du plasma séminal, ainsi que de signes indirects d’infection au spermogramme (nécrospermie, leucocytospermie).

Elle peut montrer des images de prostatite chronique ou des dilatations des vésicules séminales et de leurs parois.

2) Explorations radiologiques de l’hypophyse (scanner et/ou IRM) :

Elles sont indiquées en cas d’hypogonadisme congénital, circonstance rare et en général déjà explorée antérieurement.

Dans le cadre de la consultation d’infertilité, elles sont indiquées en cas d’hypogonadisme acquis, de perturbations des fonctions endocrines, et parfois sur des arguments cliniques évocateurs (acromégalie).

L’hyperprolactinémie doit être authentifiée biologiquement, et les autres causes (stress, iatrogénie médicamenteuse) éliminées, avant toute exploration radiologique hypophysaire.

Ces affections représentent moins de 1 % des consultations pour infertilité masculine.

3) IRM :

L’IRM est indiquée chaque fois que l’on souhaite préciser les lésions anatomiques dépistées par les examens précédents.

Elle complète le bilan et oriente la conduite à tenir.

Elle est également indiquée lorsqu’un ou les deux testicules ne sont pas retrouvés dans le scrotum et ne sont pas mis en évidence dans les canaux inguinaux par l’échographie.

2. Analyse des prélèvements sanguins :

1) Bilan hormonal :

Il est indiqué principalement en cas d’azoospermie ou d’oligospermie sévère (< 5 x 10⁶/mL).

Un dosage isolé de la FSH peut suffire en première intention.

En présence de signes d’hypoandrogénie ou d’une diminution importante de la taille testiculaire, on associera les dosages de LH, testostérone, estradiol et prolactine.

Le dosage de ces hormones est également requis en cas de dysfonction sexuelle, de gynécomastie ou de modifications récentes du volume ou de la consistance testiculaire.

Chez les patients présentant une azoospermie non obstructive (NOA) ou une oligospermie sévère : le dosage de l’inhibine B, marqueur reflétant l’activité sertolienne et la spermatogenèse, apporte une information complémentaire utile pour évaluer les chances de récupération spermatique lors d’une extraction chirurgicale (TESE/micro-TESE).

L’AMH sérique masculine peut également être discutée dans ce même cadre, bien que son utilité clinique reste plus limitée que celle de l’inhibine B chez l’adulte.

Les hypogonadismes se traduisant par une baisse des gonadotrophines imposent une exploration de la fonction hypothalamo-hypophysaire, au minimum par un test au LHRH, réalisé sur un pool de trois à quatre prélèvements à 15-20 minutes d’intervalle, le matin entre 9 et 12 heures.

Les résultats sont interprétés en fonction de la clinique et des normes du laboratoire.

Une augmentation de la FSH traduit un trouble de la spermatogenèse (atteinte testiculaire primitive).

2) Caryotype :

Il est indiqué en cas d’oligospermie sévère et d’azoospermie non obstructive, en raison de la fréquence accrue des anomalies chromosomiques dans ces populations (syndrome de Klinefelter notamment).

Bien que de portée limitée pour le pronostic individuel du patient, il conserve un intérêt pour la fratrie, en posant l’indication d’un conseil génétique pouvant orienter vers un diagnostic prénatal si une anomalie à risque est identifiée.

3) Recherche des microdélétions du chromosome Y (AZF) :

En complément systématique du caryotype, la recherche des microdélétions du chromosome Y (régions AZFa, AZFb, AZFc) est recommandée chez tout patient présentant une azoospermie non obstructive ou une oligospermie sévère (< 5 x 10⁶/mL).

Ce test oriente le pronostic de récupération spermatique chirurgicale : une délétion complète AZFa ou AZFb est associée à une absence quasi constante de spermatozoïdes retrouvés à la biopsie testiculaire, contrairement à une délétion AZFc, où une extraction spermatique reste possible dans une proportion significative des cas.

Le résultat conditionne également l’information génétique délivrée au couple, la délétion pouvant être transmise à la descendance masculine par ICSI.

4) Analyse génique :

Recherche des mutations du gène CFTR (mucoviscidose) en cas d’azoospermie liée à une agénésie congénitale des canaux déférents (CBAVD), avec recherche associée d’une anomalie rénale par échographie (cf. supra).

Les résultats orientent les possibilités thérapeutiques, notamment le recours à une extraction chirurgicale de spermatozoïdes épididymaires ou testiculaires en vue d’une ICSI.

Le développement des analyses géniques se poursuit, porté par l’identification progressive de nouveaux gènes impliqués dans les fonctions testiculaires et la spermatogenèse.

5) Sérologies infectieuses :

Elles ne sont réalisées qu’après en avoir discuté avec le patient.

Avant toute prise en charge en assistance médicale à la procréation (AMP), la réglementation impose la réalisation des sérologies suivantes chez l’homme comme chez la femme : VIH 1 et 2, hépatite B (Ag HBs, Ac anti-HBc), hépatite C, et syphilis (TPHA-VDRL).

D’autres sérologies ou prélèvements peuvent être discutés au cas par cas dans une visée de dépistage, notamment la recherche de Chlamydia trachomatis, dont l’infection passée ou active comporte un risque reconnu pour les voies génitales masculines (obstruction épididymo-déférentielle).

3. Spermogramme :

Cet examen constitue la base de la démarche diagnostique devant une infertilité masculine.

Il doit être répété dans le temps, au besoin à trois ou quatre mois d’intervalle (délai correspondant à un cycle complet de spermatogenèse), toujours précédé d’une période d’abstinence de 2 à 7 jours (idéalement 3 à 5 jours), et réalisé par masturbation au laboratoire, dans le respect du cadre réglementaire.

Le laboratoire doit être entraîné et compétent dans la réalisation de cet examen, dont l’interprétation repose sur les valeurs de référence de l’OMS, 6ᵉ édition (2021) :

– volume de l’éjaculat : ≥ 1,4 mL,

– numération totale de spermatozoïdes : ≥ 39 x 10⁶ par éjaculat,

– concentration : ≥ 16 x 10⁶/mL,

– mobilité totale : ≥ 42 %,

– mobilité progressive : ≥ 30 %,

– vitalité : ≥ 54 % de formes vivantes,

– morphologie (critères stricts) : ≥ 4 % de formes typiques,

– pH : ≥ 7,2.

Ces seuils correspondent au 5^ème percentile de la population de référence et ne doivent pas être interprétés comme des valeurs seuils de fertilité individuelle, mais comme des repères d’orientation diagnostique.

L’examen peut éventuellement être précédé d’un test post-coïtal au sein du couple.

Le test de Hühner est un examen simple, réalisable au cabinet ou au laboratoire, qui explore les deux éléments du couple et peut contribuer à impliquer l’homme dans la démarche diagnostique de l’infertilité du couple.

Au terme de la consultation et des résultats du spermogramme, deux situations se dessinent, appelant des conduites à tenir bien définies :

– soit le spermogramme permet d’identifier un facteur biologique responsable de l’infertilité,

– soit cet examen ne permet pas d’identifier un facteur biologique responsable de l’infertilité.

1) Le spermogramme permet d’identifier un facteur biologique d’infertilité :

a) Aspermie :

Elle se définit par l’absence de sperme émis, l’homme ayant ou non des sensations orgasmiques. C’est une circonstance peu fréquente, rencontrée dans certaines populations (diabète, lésions médullaires, chirurgie du petit bassin, troubles psychogènes).

L’anéjaculation psychogène témoigne souvent d’un trouble psychologique sous-jacent significatif.

La recherche d’une éjaculation rétrograde est systématique en cas d’aspermie : une centrifugation des urines recueillies après masturbation permet de mettre en évidence d’éventuels spermatozoïdes.

Le recueil de spermatozoïdes mobiles après alcalinisation des urines peut, dans certains cas, permettre la réalisation d’une technique d’AMP.

b) Azoospermie : Cf chapitre spécial

c) Oligospermie sévère : Cf chapitre spécial

d) Asthénospermie isolée : Cf chapitre spécial

e) Tératospermie majeure : Cf chapitre spécial

f) Autoagglutinats spontanés :

La présence d’autoagglutinats spontanés au spermogramme impose la recherche d’une auto-immunisation antispermatozoïde, d’autant plus qu’il existe des antécédents traumatiques, chirurgicaux ou infectieux.

La technique des immunobilles (immunobead test) permet de visualiser les anticorps fixés sur les différentes régions du spermatozoïde (tête, pièce intermédiaire, flagelle).

Les conséquences pathologiques sur la fertilité sont généralement nettes lorsque plus de 50 % des spermatozoïdes sont recouverts d’anticorps.

Plusieurs conduites thérapeutiques ont été proposées : corticothérapie à forte dose (dont le rapport bénéfice / risque doit être discuté au regard des effets indésirables potentiels), inséminations intra-utérines après préparation de sperme avec immunoabsorption des spermatozoïdes porteurs d’anticorps, ou recours à la fécondation in vitro, voire à la micro-injection intracytoplasmique (ICSI), technique aujourd’hui la plus largement proposée dans ce contexte.

g) Oligo-asthénotératospermie :

Il s’agit du symptôme biologique le plus fréquemment rencontré au spermogramme.

La démarche pragmatique tient compte de l’ensemble des données cliniques et biologiques.

La spermoculture est l’examen de première intention, à prescrire d’autant plus facilement devant une variation de pH, une variation de volume, la présence de polynucléaires dans le sperme, ou, pour certains auteurs, la présence de flagelles enroulés ou isolés et des troubles de la viscosité, associés à une asthénospermie et une nécrospermie. Ces éléments, pris isolément ou dans leur ensemble, peuvent orienter vers une infection ou une inflammation du tractus génital.

Peuvent également être réalisées la recherche de Chlamydia trachomatis au niveau du prélèvement urétral et la sérologie correspondante. Les techniques de dépistage par biologie moléculaire, lorsqu’elles sont réalisées dans des laboratoires compétents, apportent une plus-value diagnostique.

Pour certains auteurs, la spermoculture n’a de valeur, dans ce contexte, que si elle est positive ; une spermoculture négative n’infirme pas un processus infectieux sous-jacent.

Dans certains cas, un traitement d’épreuve par antibiotique, éventuellement associé à un anti-inflammatoire, peut être discuté.

Dans les infections récidivantes, résistantes au traitement, il est utile de rechercher d’autres foyers infectieux chroniques, notamment dentaires.

Lorsque toute suspicion infectieuse est écartée et que les facteurs de risque de stress testiculaire ont été éliminés, un traitement d’épreuve par anti-estrogène a pu être proposé, bien que son niveau de preuve reste limité et son usage marginal dans les recommandations actuelles.

2) Le spermogramme n’a pas permis d’identifier un facteur d’infécondité :

Les caractéristiques du spermogramme peuvent alors varier de l’oligospermie modérée à un spermogramme tout à fait normal, sans aucun critère biologique ou pathologique retrouvé.

La démarche diagnostique s’inscrit alors résolument dans une logique de couple.

Le pronostic reste incertain, et il faut garder à l’esprit qu’avec le temps, les couples consultant pour infécondité ont une fertilité spontanée de plus en plus réduite.

C’est dans ce contexte que l’exploration de l’unité fonctionnelle glaire-sperme prend toute son importance, notamment par la réalisation de tests de compatibilité in vitro croisés, de même que les tests d’exploration des différentes fonctions du spermatozoïde.

Deux attitudes sont possibles : une attitude pragmatique, réductrice, consistant à recourir directement à la fécondation in vitro sans chercher à expliquer la pathologie de la fonction reproductrice masculine (la FIV testant alors directement la fécondance du sperme in vitro) ; ou une attitude explicative, cherchant à identifier l’étiologie de cette infertilité pour laquelle le spermogramme n’a pas permis d’orienter le diagnostic, au moyen des examens suivants.

La démarche diagnostique peut comprendre :

a) Test de compatibilité sperme-glaire in vitro croisés :

Il consiste à étudier le mucus cervical (score d’Insler), le sperme, et la pénétration des spermatozoïdes dans le mucus cervical.

La compatibilité du sperme de l’homme avec une glaire témoin, et la compatibilité de la glaire de la femme avec un sperme témoin, sont également étudiées. Les résultats permettent de mettre en évidence une participation masculine et/ou féminine, ou mixte, à l’infertilité du couple.

Comme pour le spermogramme, le sperme est recueilli au laboratoire après 3 à 5 jours d’abstinence.

La glaire est prélevée dans le canal endocervical à l’aide d’un aspiglaire, en période ovulatoire (1 à 2 jours avant l’ascension de la courbe thermique).

La glaire, placée dans un tube capillaire, est mise en contact avec le sperme. Après 30 minutes de migration, on note la distance de migration, le nombre de spermatozoïdes ayant pénétré dans le tube et la capacité de migration (différence de densité de migration entre le point de contact et le point le plus éloigné) ; la survie des spermatozoïdes est appréciée à 4 heures.

Ces tests sont réalisés en première intention sans traitement particulier, sous réserve d’avoir authentifié une ovulation. En fonction des premiers résultats, un traitement peut être proposé avant de répéter le test. Les résultats sont précieux pour la synthèse des deux éléments du couple.

b) Recherche d’une immunisation antispermatozoïde :

Une absence ou une forte inhibition de la pénétration des spermatozoïdes dans la glaire cervicale, associée à des mouvements atypiques évoquant une fixation à la glaire (« shaking »), impose la recherche d’une immunisation antispermatozoïde.

Cette recherche est d’autant plus justifiée qu’il existe des antécédents traumatiques, chirurgicaux ou infectieux de l’appareil génital.

En première intention, le dépistage est réalisé au niveau des spermatozoïdes par réaction d’agglutination mixte (MAR-test), utilisant des hématies humaines revêtues d’immunoglobulines, ou par des billes recouvertes d’anticorps (immunobead test), permettant de préciser les sites de fixation et la nature des anticorps.

Le test est considéré positif au-delà de 10 % de spermatozoïdes porteurs d’anticorps, avec une valeur pathologique réelle au-delà de 50 %.

Une recherche complémentaire de ces anticorps dans le plasma séminal et le plasma sanguin peut être réalisée.

c) Etude de la fonction acrosomique :

L’acrosome est une vésicule de sécrétion coiffant la tête du spermatozoïde et contenant les enzymes nécessaires à la traversée des enveloppes de l’œuf.

Ces enzymes sont activées et relarguées dans le milieu extérieur lors de la réaction acrosomique.

Pour être fécondant, le spermatozoïde doit présenter un acrosome intact dans les conditions de base, et réaliser la réaction acrosomique en présence d’inducteurs spécifiques physiologiques (zone pellucide, progestérone) ou pharmacologiques (calcium ionophore, esters de phorbol).

L’exploration de la fonction acrosomique comprend l’étude du statut acrosomique basal et de la réponse aux inducteurs. Elle est indiquée pour orienter le choix de la technique d’assistance médicale à la procréation, ou en cas d’échecs répétés de FIV.

d) Test de fragmentation de l’ADN spermatique : Cf chapitre spécial

Ce test mesure le taux de cassures simple ou double brin de l’ADN spermatique.

Il n’est pas systématique, mais peut être discuté dans des situations bien précises.

e) Conclusion sur les tests fonctionnels :

Si l’ensemble de ces tests apporte des informations précieuses sur une fonction particulière du spermatozoïde, aucun ne permet à lui seul d’évaluer complètement le pouvoir fécondant, qui met en jeu l’ensemble des fonctions du spermatozoïde.

Le seul « test » permettant réellement de juger de l’aptitude à la fécondation reste la fécondation in vitro elle-même.