Étude observationnelle sur les effets d`un complément

Article original
mt Médecine de la Reproduction, Gynécologie Endocrinologie 2015 ; 17 (3) : 214-8
Étude observationnelle sur les effets d’un
complément alimentaire sur la qualité
spermatique humaine
Effects on human spermatogenesis of the administration of a alimentary complement:
a observational study
Juan-Felipe Velez
de la Calle
Laboratoire de biologie médicale
Bioponant, Unité de fécondation in vitro,
clinique Pasteur, 29200 Brest, France
<[email protected]>
Résumé. Cette étude observationnelle montre les effets de l’administration d’un complément
alimentaire, le Gametix-M® , durant trois mois chez des patients suivis pour une assistance
médicale à la procréation (AMP) au sein du centre de fécondation in vitro (FIV) de la clinique
Pasteur à Brest. Les résultats présentés ici concernent trente-sept des quarante-sept patients
ayant débuté le traitement. Nous avons montré que, même si les paramètres spermatiques ne
sont pas modifiés sur le plan quantitatif, l’administration du Gametix-M® améliore, via une
diminution de la fragmentation de l’ADN, la qualité embryonnaire obtenue après FIV et/ou FIV
avec injection intracytoplasmique de spermatozoïde (ICSI) nous conduisant à obtenir un taux
de grossesses supérieur – et faiblement significatif sur le plan statistique (P < 0,04) – à celui
observé dans le même centre, pendant la période de l’étude. D’autres études multicentriques
sont souhaitables pour valider ces résultats fort prometteurs.
Mots clés : Gametix-M® , qualité de spermatozoïdes, fragmentation ADN, assistance médicale
à la procréation, qualité embryonnaire, taux de grossesses
Abstract. This observational study shows the effects of the administration of a dietary supplement on men. Gametix-M® for 3 months in patients included in a program of Assisted
Reproductive Technology (ART) within the In Vitro Fertilization Center Clinic Pasteur in Brest.
On 47 patients who began the treatment, the results concern 37 of them. We have shown
that although sperm parameters are not quantitatively changed with the treatment, the administration of Gametix-M improves, via a reduction in DNA fragmentation, the embryo quality
obtained after IVF and/or ICSI-IVF us leading to obtain a higher pregnancy rate, slightly statistical significantly (P < 0,04), than that observed in the center during the study period. Further
multicenter studies are desirable to validate these very promising results.
Key words: Gametix-M® , spermatozoa quality, DNA fragmentation, Assisted Reproductive
Technology, embryo quality, pregancy rate
L’
médecine thérapeutique
Tirés à part : J.F. Velez de la Calle
214
le plus souvent le résultat d’un stress
oxydatif induit par des molécules
très instables appelées radicaux libres
(ROS, pour reactive oxygen species),
qui réagiront en présence d’oxygène
pour oxyder la cellule par le biais
de la peroxydation des lipides et
ainsi produire une réaction en chaîne
donnant lieu à l’altération de l’ADN
[3], qui touchera différentes catégories cellulaires de la spermatogenèse,
et, en particulier les spermatides et les
spermatozoïdes. En effet, les cellules
spermatogénétiques, en amont, sont
« plus résistantes » [4].
L’objectif de cette étude est
d’évaluer les effets d’un complément alimentaire, le Gametix-M®
Pour citer cet article : Velez de la Calle JF. Étude observationnelle sur les effets d’un complément alimentaire sur la qualité spermatique humaine. mt Médecine
de la Reproduction, Gynécologie Endocrinologie 2015 ; 17 (3) : 214-8 doi:10.1684/mte.2015.0568
doi:10.1684/mte.2015.0568
Médecine
de la Reproduction
Gynécologie
Endocrinologie
infertilité affecte environ 15 %
des couples. Les facteurs masculins sont impliqués dans la moitié
des cas d’infécondité avec une cause
identifiée et, a priori, dans les infertilités dites inexpliquées dans 25 %
des cas [1]. Les facteurs masculins regroupent une altération de
la concentration spermatique, de la
mobilité et/ou de la motilité ainsi
que de la morphologie des spermatozoïdes, le tout mis en évidence sur
deux analyses de sperme effectuées
avec un délai allant de une à quatre
semaines [2]. Ces anomalies, en
dehors des aspects génétiques et/ou
des antécédents cliniques (cryptorchidie, séminome, varicocèle, etc.), sont
(Laboratoire Densmore), qui possède des nombreux antioxydants censés agir à différents niveaux cellulaires. Cette
action, directe ou indirecte, pourrait avoir un effet bénéfique sur les paramètres spermatiques des individus inclus
dans un programme d’assistance médicale à la procréation (AMP) et ayant bénéficié d’un traitement d’une durée
moyenne de trois mois.
Matériel, méthodes et patients
Nous avons proposé la prise de Gametix-M® , pendant
une durée de trois mois, à des patients présentant une
oligozoospermie et/ou une asthénozoospermie et/ou une
tératozoospermie non extrêmes (critère d’inclusion : deux
anomalies au minimum) confirmées par le biais de deux
spermogrammes (selon les normes de l’Organisation mondiale de la santé, 2010) réalisés à trois mois d’intervalle
et suivis dans le cadre d’une AMP de type fécondation
in vitro (FIV) ou FIV avec injection intracytoplasmique
de spermatozoïde (ICSI), au centre d’AMP de la clinique
Pasteur (Brest, France).
Avant le début de l’étude, au bout de deux mois et à
la fin des trois mois de traitement, chaque patient a réalisé un spermogramme. Afin d’uniformiser les résultats,
le prélèvement de sperme fut effectué dans les installations de notre centre d’AMP et chaque analyse fut
évaluée de manière anonyme par le même observateur.
En cas d’altération sévère de la morphologie, une nouvelle observation de ladite morphologie est effectuée après
sélection de spermatozoïdes (test de migration et de survie
[TMS]).
Afin de pallier les éventuelles défaillances (perdus de
vue, grossesses obtenues au sein du couple, arrêt du projet
parental, etc.), nous avons recruté quarante-sept patients.
L’objectif était d’avoir in fine au minimum trente patients
dans l’étude.
Par ailleurs, et compte tenu des composants du
Gametix-M® susceptibles de diminuer l’action des particules instables oxygénées (ROS), un test de fragmentation
de l’ADN basé sur la dispersion de la chromatine
(Halosperm® ) [5], fut effectué au début de l’étude et à la
fin de la période d’administration du Gametix-M® .
Traitement
Après information, tous les patients ont donné leur
consentement éclairé pour leur participation à l’étude.
Ils ont bénéficié gracieusement d’un traitement quotidien
constitué d’un sachet de Gametix-M® , dilué dans de l’eau
et pris à distance des repas (1 h avant ou après), pendant
une durée de trois mois. L’inclusion des patients et le
début du traitement ont eu lieu entre la mi-août et la fin
septembre 2014.
Observations complémentaires
Les sujets inclus dans l’étude étant suivis dans le cadre
d’une AMP de type FIV ou FIV-ICSI, des données concernant le taux de fécondation, la qualité embryonnaire, le
taux de clivage, le ratio blastocyste/embryon ou encore
le taux de grossesse clinique évolutif, ont été observées,
lorsque cela était possible. Néanmoins, elles n’ont pas été
considérées comme indispensables et/ou fondamentales,
dans la mesure où, par exemple, l’évaluation de la qualité embryonnaire est fort subjective selon l’opérateur, le
moment de l’observation, etc., et que globalement le facteur féminin (traitement de stimulation ovarienne, rang de
la tentative, âge de la femme, type d’infertilité, etc.) joue un
rôle indéniable, pouvant être considéré comme un facteur
de confusion.
La culture embryonnaire et le transfert du ou des
embryons ont été faits en fonction de l’attitude thérapeutique prévue pour chaque couple. Ainsi, certains ont
bénéficié d’un transfert à J3 (huit cellules) ou à J5 (blastocyste). Dans ce dernier cas, on peut en effet calculer le
ratio blastocyste/embryon.
Analyses statistiques
Après avoir évalué la population à l’aide d’un test
d’analyse de variance (Anova), des tests paramétriques
(test t de Student) ont été effectués, ainsi qu’un test du Chicarré pour comparer les pourcentages. Lorsqu’il s’agissait
d’un faible nombre d’individus à comparer, un test non
paramétrique (Wilcoxon) fut employé.
Résultats
Tout d’abord il faut signaler qu’aucun de patients n’a
manifesté une quelconque difficulté lors de la prise du
Gametix-M® .
Quarante-sept individus ont débuté le traitement ;
nous avons pu exploiter les données de trente-sept d’entre
eux.
Pour ce qui est des paramètres spermatiques évalués
selon les normes de l’Organisation mondiale de la santé
de 2010, aucune amélioration ou dégradation, statistiquement significative, n’a été mise en évidence après la fin du
traitement. Ainsi, pour ce qui est de la concentration en
spermatozoïdes 27,4 % de la population étudiée avait une
numération normale (> 15 × 106 ) au début de l’étude,
contre 24 % après traitement (non significatif [NS]).
En ce qui concerne la mobilité, le pourcentage
d’individus présentant un taux normal (> 35 %), est passé
de 35 à 29 % (NS).
Pour ce qui est de la morphologie, le pourcentage de
patients avec un taux > 15 % de spermatozoïdes typiques,
est passé de 11 à 14 % (NS).
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En revanche, l’évaluation du taux de fragmentation a
montré une amélioration significative chez les individus
traités pour qui cette analyse était effectuée (32/47). En
effet, quinze individus n’ont pas bénéficié du test de la
fragmentation de l’ADN, soit parce que leur sperme ne
permettait pas l’analyse (oligozoospermie et/ou asthénozoospermie extrême), soit parce qu’ils avaient abandonné
l’étude (grossesse, rupture du projet parental, etc.).
Ainsi, au moment de la mise en place de l’étude, seuls
12 % des patients présentaient un taux de fragmentation
normal (< 19 %) ; après traitement, 28 % présentaient
une normalisation dudit paramètre (P < 0,01). Nous avons
constaté chez ces patients, de manière concomitante, une
augmentation du taux de blastulation lors de leur FIV, de
l’ordre de 12 %, par rapport à la moyenne observée dans
notre centre pendant la même période (57 versus 45 %).
Ce taux de blastulation était logiquement corrélé à un taux
meilleur de grossesse évolutif lors du transfert au stade
blastocyste (41 versus 37 %, P < 0,04, Wilcoxon test).
Discussion
Il a été clairement décrit depuis les années quarante,
que les anomalies constatées au niveau des spermatozoïdes sont la conséquence de l’exposition aux ROS et
aux phénomènes oxydatifs qui s’ensuivent. Le premier
article à ce sujet fut publié par l’un des pionniers de
l’andrologie, John MacLeod [6], et démontrait que les
spermatozoïdes humains incubés dans des conditions
d’hyperoxie, montraient assez rapidement une chute de
leur motilité, laquelle pouvait être restaurée lorsque les
spermatozoïdes étaient exposés à la même hyperoxie en
présence de catalase.
Bien que les causes de l’infertilité masculine puissent
être identifiées comme étant liées aux anomalies
anatomiques telles que la varicocèle, la cryptorchidie, l’obstruction ou les problèmes neurologiques
d’éjaculation, la plupart des altérations spermatiques
sont le fruit d’une spermatogenèse et/ou d’une fonction
spermatique altérée. Malgré les analyses de diagnostic
fort sophistiquées dont nous disposons aujourd’hui,
l’étiologie de ces pathologies reste souvent inconnue,
voire inexpliquée. Ce dysfonctionnement est souvent
attribué à l’exposition à certains agents chimiques, aux
métaux lourds, aux pesticides, à la chaleur ou aux
irradiations [7-9].
Le tabagisme, la consommation fréquente d’alcool, le
stress, l’obésité, les traumatismes urogénitaux et les phénomènes inflammatoires (ces derniers impliquant un fort
taux de leucocytes dans le sperme) sont également en lien
avec les altérations spermatiques [10-12].
La conséquence de l’exposition à tous ces facteurs est
le stress oxydatif, qui résulte de l’action des ROS au niveau
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des cellules, dont le système antioxydant est incapable de
neutraliser cette agression.
Les spermatozoïdes sont particulièrement sensibles
aux effets des ROS : leur cytoplasme contient de très
faibles quantités d’enzymes pouvant en contrer les effets,
et leur membrane comprend par ailleurs de grosses quantités d’acides gras insaturés, qui sont la cible privilégiée
des peroxydations lipidiques en chaîne. Cette agression
mène par conséquent à une perméabilisation de la membrane, à une inactivation des enzymes cellulaires avec
une fragmentation de l’ADN et ainsi à une apoptose. On
assiste ainsi à une diminution du nombre de spermatozoïdes et de leur mobilité, ainsi qu’à une altération de
leur morphologie [13-15].
En cas de fécondation, ces anomalies sont également
corrélées à un faible taux de fécondation, à une qualité embryonnaire altérée et/ou à des fausses couches à
répétition [16, 17]. Certaines études estiment que 25 %
des hommes infertiles présentent de très forts taux des
ROS dans le sperme [18-20] ou une faible capacité antioxydante [21-23]. Partant de ces constats, l’idée d’une
supplémentation in vivo par le biais des antioxydants pour
neutraliser l’action des ROS a vu le jour [24].
En effet, si le stress oxydatif est critique et détermine
la fragmentation de l’ADN, les voies de recherche pour le
minimiser sont très intéressantes dans une perspective thérapeutique. La difficulté majeure, dans toutes les études,
est de démontrer que les anomalies diagnostiquées chez
les individus observés proviennent du stress oxydatif, et
non d’une autre étiologie.
Notre étude, bien que présentant plusieurs faiblesses
(cf. infra), a le mérite d’avoir réalisé une évaluation
complète de l’amélioration de la qualité spermatique,
ce qui est le but principal de ce type de traitements ;
nous avons en effet pu confronter l’évolution des analyses spermatiques, et en particulier la fragmentation de
l’ADN, sur plus de trois mois, aux résultats des techniques
d’AMP. Il est à noter que la technique d’évaluation de la
fragmentation de l’ADN, Halosperm® , est basée sur la dispersion de la chromatine et a déjà été comparée aux autres
techniques (Tunel, Comètes, etc.) employées couramment
pour cette évaluation, avec un taux de reproductibilité et
de fiabilité de l’ordre de 98 % [25].
L’administration du Gametix-M® durant trois mois
s’étant traduite par une amélioration de la fragmentation de l’ADN et un taux de grossesses supérieur à celui
observé chez la population « témoin » pendant la période
de l’étude, il nous est en outre possible d’affirmer également que notre population (ou une partie d’entre elle)
présentait des anomalies spermatiques en lien direct avec
le stress oxydatif. Cette donnée peut contribuer à expliquer
l’absence de résultats satisfaisants obtenus avec différents
traitements.
L’administration du Gametix-M® permet, de par sa
composition, un apport assez complet d’antioxydants, qui
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reste néanmoins dans les limites physiologiques, évitant
ainsi qu’ils exercent à leur tour des effets pro-oxydatifs.
Certains de ses composants ont une action directe sur la
cellule germinale et sur le spermatozoïde ; d’autres, agissant en synergie, induisent une réaction de défense directe
de la part du testicule. Dans ce cadre, il faut citer le sélénium (présent sous la forme de sélénométhionine, ce qui
diminue sa toxicité intrinsèque), qui va améliorer la production de la glutathion peroxydase (GP) testiculaire par
le biais de l’augmentation de la superoxyde dismutase
(SOD). Ces deux enzymes sont bien connues pour leur
capacité antioxydante. Elles permettent aussi le recyclage
des vitamines telles que la C et la E. Ces dernières ont non
seulement un effet antioxydant direct, mais permettent
aussi les communications cellulaires indispensables à leur
action, car la vitamine E est régénérée par la vitamine C
sans laquelle les tocophérols sont inactifs.
Par ailleurs, l’apport de la taurine permet d’augmenter
les taux circulants d’hormone lutéinisante (LH) et de testostérone, ainsi que la SOD, et donc de stimuler les
organes androdépendants et de leur permettre de lutter
contre un éventuel phénomène inflammatoire localisé,
qui s’accompagnerait obligatoirement d’une présence
accrue de leucocytes. Ces derniers secrètent des interleukines et en particulier des cytokines, bien connues pour
être à la base d’une peroxydation lipidique importante
[3].
Nous rapportons ici une étude observationnelle, et
donc effectuée sur un faible nombre de patients, et qui
peut être critiquée à différents niveaux. En effet, elle ne
tient pas compte du facteur féminin, ni de la variabilité
inter- ni intra-individuelle des patients, laquelle est connue
en matière de spermatogénèse. De plus, certaines des
analyses réalisées sont subjectives, telles que le spermogramme, en particulier en ce qui concerne l’appréciation
de la mobilité (spermogramme non automatisé dans notre
centre). Par ailleurs, nous ne pouvons pas écarter un effet
placebo possible ni des écarts dans le respect des consignes quant à la prise du Gametix-M® . Il reste que les
résultats observés ne peuvent qu’encourager la mise en
place, dès que possible, d’une étude plus ample et, s’il se
peut, multicentrique.
Conflits d’intérêt : L’auteur était investigateur principal de l’essai
rapporté dans cet article.
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