Article pp.685-697 du Vol.22 n°6 (2002)

(1)

Consultation préconceptionnelle et optimisation de la fécondité masculine et féminine

Bénédicte REUL

Aborder le sujet de la fécondité masculine et féminine est très délicat. Relati- vement complexe au départ, la question de l’infertilité doit aujourd’hui considé- rer l’impact de facteurs extérieurs à l’être humain, en particulier, des facteurs nutritionnels.

L’étude de AUGERet al., publiée en 1995, a tiré la sonnette d’alarme, quand au déclin de la qualité du sperme parmi un échantillonnage d’hommes fertiles de la région parisienne au cours de ces vingt dernières années. En effet, les auteurs de cette publication ont postulé que cette tendance toucherait tous les hommes en général et aurait pour conséquence, dans les années à venir, une augmentation des troubles de la fécondité masculine. Cette étude a été réalisée dans le centre d’étude et de conservation des œufs et du sperme humain. Le projet a inclus 1 351 hommes sains et féconds (ayant déjà au moins 1 enfant) d’un âge moyen de 34 ans. Quatre-vingt-cinq pour cent d’entre eux vivaient dans la région parisienne et leur activité professionnelle était connue : on recen- sait des fermiers, des ouvriers, des travailleurs manuels, des enseignants, et des cadres. Les collectes d’échantillons de spermes ont été réalisées en 1973 et 1992. Les résultats sont les suivants :

– aucune modification du volume de sperme par éjaculat ;

– chute de la concentration en spermatozoïdes de 2,1 % par an (en 1973, on comptait 90 millions de spermatozoïdes par mL de sperme et en 1992, on n’en compte plus que 60 millions) ;

– perte de mobilité des spermatozoïdes de 0,6 % par an ;

– chute de 0,5 % par an du nombre de spermatozoïdes présentant une morphologie normale, ce qui traduit un dysfonctionnement qualitatif de la spermatogenèse.

Docteur ès sciences biomédicales et nutrition, Pharma Nord, Minervastraat, 6, 1930 Zaventem, Belgique.

Correspondance breul@pharmanord.com

©Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délit

(2)

Les critères de qualité du sperme d’un homme fécond à un âge donné en 1992 sont nettement plus médiocres que ceux de 1973. Une étude Italienne de 1996 a également montré un déclin de la qualité du sperme au cours de ces vingt dernières années.

D’un point de vue théorique, voici quelques définitions :

• Fécondité : aptitude à se reproduire.

• Fertilité : aptitude de la femme à concevoir (potentialité).

• Fécondation : fait d’avoir conçu.

• Fécondabilité : probabilité d’obtenir une conception au cours d’un cycle menstruel.

• Hypofertilité : difficulté à concevoir se traduisant, en pratique, par un allonge- ment du délai de conception (beaucoup plus fréquente que la stérilité vraie).

• Stérilité : impossibilité totale de concevoir temporaire et réversible ou défi- nitive et irréversible. Elle concernerait en France 2 à 10 % des couples.

La fécondité conjugale diminue progressivement au cours du temps. Le vieillissement touche à la fois, mais de façon inégale, l’homme et la femme et le couple lui-même.

Le rendement de la spermatogenèse chez l’homme, comparé à celui d’autres mammifères, est faible. De plus, l’homme produit naturellement des spermatozoïdes de morphologie anormale. Un homme adulte normal produit plus ou moins le même nombre de spermatozoïdes de morphologie normale par jour qu’un hamster malgré le facteur dix de différence quand à la taille des testicules entre ces deux espèces.

Une mise en garde s’impose quant à la correspondance de certains mots (véritables « faux amis ») dans la langue anglaise : fertility signifie en français fécondité. Dans le langage courant, on emploiera à tort stérilité pour hypoferti- lité, mais à raison lorsque cela correspond à une absence de grossesse sans aucune explication.

Prévalence d’infécondité

Couples inféconds 15 %

Infécondité non résolue 8 %

dont stérilité primaire 4 %

stérilité secondaire 4 %

Catégories diagnostiques d’infécondité

Primaire (%) Secondaire (%)

Masculin 25 20

Ovulation 20 15

Tubaire 15 40

Endométriose 10 5

Inexpliquée 30 20

British Medical Bulletin, 2000.

Dans les pays occidentaux, 15 % de couples sont recensés comme infé- conds, qui n’ont donc pas eu d’enfant. Parmi eux, 8 % n’auront jamais conçu : ©Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délit

(3)

les causes sont soit la stérilité primaire (aucune fécondation) soit une stérilité secondaire (fécondation sans naissance : grossesses extra-utérines ou avorte- ment spontané).

Le facteur incriminé en cas d’infécondité peut être primaire ou secondaire.

Un quart à un cinquième des cas d’infécondité est d’origine masculine. Certains auteurs rapportent même des chiffres allant jusqu’à 40 % si les couples infé- conds qui cumulent un problème masculin et un problème féminin sont égale- ment pris en compte. Les problèmes d’ovulations sont responsables de 15 à 20 % des cas d’infécondité, la stérilité tubaire de 15 à 40 %, l’endométriose de 5 à 10 %. L’infécondité inexpliquée, idiopathique, atteint des proportions importantes. Il s’agit de couples où tout semble normal pour chacun des conjoints, mais qui, néanmoins, ne parviennent pas à concevoir un enfant.

Les facteurs étiologiques de l’infécondité masculine peuvent être de diverses origines :

– les facteurs prétesticulaires sont d’origine endocrinienne par troubles de la commande hypothalamo-hypophysaire. Les problèmes d’hypogonadismes ou la conséquence de problèmes liés aux rapports sexuels peuvent être cités en exemple (anomalies de la verge, troubles de l’érection, de l’éjacu- lation…) ;

– les facteurs testiculaires sont d’origine génétique (délétion sur le chromo- some Y), d’origine congénitale (cryptorchidie), d’origine infectieuse (orchite virale) ou bien dus à l’action d’agents toxiques (chimique, physique ou biologique) qui altèrent le processus de contrôle physiologique et affectent le fonctionnement normal des gonades. L’origine peut être aussi immunologique (agents anti-spermatozoïdes) ou idiopathique ;

– les facteurs post-testiculaires peuvent être dus soit à une obstruction des voies génitales, congénitale ou acquise, unilatérale ou bilatérale avec des conséquences variables sur la fécondité, soit à une infection aiguë ou chronique comme une urétrite, soit à une cause immunologique.

Les agents toxiques dans la fécondité masculine peuvent être gonadotoxiques ou anti-spermatogéniques et sont relativement nombreux : ils touchent ainsi une proportion non négligeable de la population. Ces agents exercent leur action toxique directement ou indirectement via l’action des produits métal- liques formés au cours de leurs réactions.

Les facteurs environnementaux occupationnels sont tout d’abord les orga- nochlorés (DDT, PCB, dioxine), utilisés comme pesticides en agriculture. Ils touchent certains groupes à risques (les fabricants, les fermiers, les jardiniers) et possèdent des effets œstrogéniques chez l’homme en bloquant les récepteurs aux androgènes. D’autres organochlorés induisent des modifications de la qua- lité du sperme et de la taille des testicules. Les métaux lourds (plomb, mercure…) interviennent également sur la capacité à la reproduction. Cette toxicité a été mise en évidence sur des hommes travaillant dans des usines de batteries et d’accumulateurs, dans lesquelles ils étaient exposés à des niveaux toxiques de plomb. L’exposition au mercure concerne les hommes travaillant dans la fabrication de thermostats, de thermomètres… Le mercure perturbe la sperma- togenèse. La toxicité du cadmium se situe, quant à elle, au niveau testiculaire et concerne les hommes qui travaillent en usine de galvanisation, de production d’électrodes de batteries ou de pigments pour peinture. À l’heure actuelle, il

(4)

existe une augmentation de la consommation de drogues dites récréatives. Or l’une d’elle, le tabac, provoque un effet délétère sur la numération, la mobilité et la morphologie des spermatozoïdes via une altération de la spermatogenèse.

De plus, la fumée de cigarette est source de création d’espèces oxygénées activées, néfastes pour les spermatozoïdes. Une consommation chronique d’al- cool entraîne une diminution de la numération et du nombre de spermatozoïdes normaux. En cas d’alcoolisme, la fonction sexuelle est également altérée. La marijuana, la cocaïne, l’héroïne et la méthadone perturbent l’axe hypothalamus- hypophyse. La marijuana, en particulier, induit une diminution du nombre et la mobilité des spermatozoïdes et une augmentation du nombre de spermato- zoïdes de morphologie anormale.

Les agents pharmacologiques affectent la fécondité en fonction de la dose utilisée et de la durée de leur prescription. D’une part, les antimicrobiens (tétra- cyclines et néomycines) perturbent le bon fonctionnement des spermatozoïdes et de la spermatogenèse. D’autre part, les anti-néoplasiques utilisés en chimio- thérapie et les rayons X etγutilisés en radiothérapie bloquent la spermatogenèse et entraînent des anomalies structurelles des spermatozoïdes. D’autres agents pharmacologiques sont également incriminés. La ciclosporine, utilisée comme immunosuppresseur après transplantation, possède un effet hypo-endrogé- nique. Les hormones, utilisées bien qu’interdites à l’heure actuelle pour le bétail, sont encore manipulées par certains agriculteurs. Elles sont ainsi stockées au niveau du tissu adipeux des viandes que nous consommons. Elles concernent aussi, malheureusement, le monde sportif et, naturellement, les hommes qui travaillent en industrie pharmaceutique productrice de pilules contraceptives.

Les agents biologiques gonadotoxiques nous concernent de très près puisqu’ils touchent une grande partie de la gente masculine. Une augmentation de la température au niveau du scrotum induit la perturbation du fonctionnement des cellules de Leidig et, donc, de la spermatogenèse. Elle induit également une rétraction progressive des tubules séminifères. Les hommes touchés sont les boulangers, les soudeurs, les métallurgistes qui travaillent à proximité d’un haut-fourneau, mais aussi les hommes ayant une profession où il est habituel de rester assis de nombreuses heures (chauffeurs de taxi…). L’effet délétère d’une élévation de la température est fonction du temps et de la température atteinte. Il semble néanmoins que de petites élévations de température pour des périodes prolongées auraient des conséquences cliniques non négligeables et d’autant plus importantes que cela concerne une assez grande partie de la population. À cet égard, le port du pantalon serré est également mis en question. Un autre critère biologique peut être une infection ou une inflammation, suspectée lors d’une augmentation du taux de globules blancs dans le sperme.

Ceux-ci libèrent diverses cytokines pro-inflammatoires, des peroxydes d’hydro- gène et des espèces oxygénées activées, responsables d’un stress oxydant. Le vieillissement est également une situation de stress oxydant.

L’oxygène est une molécule vitale. Près de 98 % de l’oxygène inspiré est réduit dans la chaîne respiratoire mitochondriale en molécule d’eau par capture de quatre électrons. Ce processus, dit de phosphorylation oxydative, est d’une importance primordiale pour notre organisme, puisqu’il s’accompagne de la formation d’ATP, molécules très riches en énergie. Ces molécules d’ATP seront, en effet, utilisées par la cellule pour assurer sa mobilité, sa reproduction et son intégrité. Mais, suite à quelques imperfections de cette chaîne respiratoire, une petite quantité d’oxygène, environ 2 %, est réduite, étapes par étapes, élec- ©Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délit

(5)

trons par électrons, conduisant ainsi à la formation d’espèces oxygénées haute- ment toxiques dont la première est le radical libre anion superoxyde. D’une manière générale, un radical libre se définit comme une substance chimique possédant, dans sa structure, un électron libre, appelé électron célibataire, illus- tré par un petit point. Ce type de structure, particulièrement instable, confère à la molécule une très grande réactivité vis-à-vis de nombreux substrats biologiques. Lors de la naissance de l’anion superoxyde, d’autres espèces oxygé- nées activées très réactionnelles peuvent se former : le peroxyde d’hydrogène et l’oxygène singulet. Mais notre organisme a développé plusieurs lignes de défense, nous protégeant ainsi des effets nocifs des espèces oxygénées acti- vées. Le cuivre et le zinc sont des cofacteurs essentiels à l’activité du superoxyde dismutase. La glutathion peroxydase (GPX) contient du sélénium.

D’autres molécules antioxydantes ou piégeurs de radicaux libres (β-carotène, vitamines E, C ou encore l’ubiquinone) réagissent directement avec les radicaux libres pour former des dérivés oxydés. Le stress oxydant est défini comme un profond déséquilibre entre les espèces oxygénées pro-oxydantes et les anti- oxydants, les substances pro-oxydantes étant plus nombreuses que les substances antioxydantes. Des dégâts cellulaires irréversibles apparaissent alors.

Les radicaux libres sont, en effet, capables, d’une part, de modifier la structure des protéines et des enzymes, jusqu’à les inactiver et les dénaturer. Les radicaux libres peuvent également modifier des molécules comme le NADH ou le NADHP, perturbant ainsi l’équilibre redox de la cellule. Elles peuvent aussi pro- voquer des cassures au sein de l’ADN, altérant ainsi le message génétique, et induire une peroxydation des acides gras polyinsaturés, éléments constitutifs des membranes cellulaires, entraînant alors une perte de la perméabilité membranaire qui peut aboutir à la mort cellulaire.

Le stress oxydant est indissociable de certaines situations de toxicité chimique : en présence d’ozone, de pollution, de certains xénobiotiques (métaux lourds, agents pharmacologiques), lors de situations d’irradiation, de surexposi- tion au soleil, dans des conditions inflammatoires, infectieuses ou dégénératives.

Le vieillissement, notamment, s’accompagne d’une altération du transport des électrons au niveau de la chaîne respiratoire et provoque une production crois- sante d’espèces oxygénées activées par les mitochondries âgées. Enfin, un stress oxydant est retrouvé lors de situations d’ischémie et reperfusion rencon- trées lors d’une transplantation d’organe ou d’accident vasculaire ou cérébral.

Ces exemples sont donc ceux de situations causes de réaction de type radicalaire dans des proportions qui, initialement, n’existent pas dans la nature.

La durée de vie de ces espèces oxygénées activées étant extrêmement courte, l’état de l’évaluation de stress oxydant d’un individu s’effectue par des techniques de mesures indirectes qui se basent sur l’analyse des sous-produits résultants de l’interaction des radicaux libres avec leurs substrats. On peut, d’une part, mesurer des molécules antioxydantes telles que les vitamines A, C et E, le β-carotène, l’ubiquinone, les enzymes antioxydantes telles que la superoxyde dismutase et la glutathion peroxydase, et certaines protéines à groupement-SH. La mesure de la capacité antioxydante du plasma permet d’évaluer la capacité plasmatique d’inhibition d’une réaction radicalaire in vitro : lors d’un stress oxydant, les défenses endogènes étant consommées, le plasma perd alors une grande partie de sa capacité inhibitrice.

Ces mesures peuvent être complétées par celles de marqueurs de stress oxydant : mesure des LDL oxydés et des anticorps dirigés contre les LDL oxy-

(6)

dés, l’homocystéine, le 8-hydroxy-2-déoxyganosine (8-OH DG, témoin de l’oxydation de l’ADN) et les isoprostanes (métabolites oxydés de l’acide arachido- nique).

QUELLES SONT LES CONSÉQUENCES DE CE STRESS OXYDANT SUR LA FÉCONDITÉ MASCULINE ?

Toute situation d’infection ou d’inflammation mène à une surproduction d’espèces oxygénées activées et d’ocytokines pro-inflammatoires qui condui- sent à un stress oxydant d’autant plus important si les réserves antioxydantes du sujet sont faibles. Ce stress oxydant endommage les éléments constitutifs des spermatozoïdes, favorisant ainsi une peroxydation de leurs acides gras polyinsaturés. Le cercle vicieux du stress oxydant aboutit à une réduction de la mobilité et de la viabilité des spermatozoïdes, à un défaut de la réaction de l’acrosome (tête du spermatozoïde) et à des anomalies structurelles de ces spermatozoïdes, responsables d’infertilité.

Le stress oxydant a été mesuré dans plusieurs études. La première a été réalisée, en 1993 et in vitro, sur des éjaculats spermiques d’hommes normaux.

Elle a mis en évidence une oxydation rapide des protéines à groupement-SH lors du blocage de l’activité de la superoxyde dismutase. La mesure des marqueurs, les protéines oxydées, a été réalisée par chiloluminescence. Chez des hommes hypofertiles, comparativement à un groupe contrôle composé d’hommes fertiles, une augmentation de 50 % des taux de 8-hydroxy-2-déoxy- guanosine a été mesurée, par HPLC, au niveau des spermatozoïdes. Ces valeurs étaient corrélées positivement à la concentration en spermatozoïdes.

Suite à une supplémentation quotidienne en vitamines E, C et glutathion pendant deux mois, une élévation de 40 % du nombre de spermatozoïdes par milli- litre est notée, ainsi qu’une réduction significative des marqueurs d’ADN à des valeurs identiques à celles des sujets contrôles.

Le stress oxydant est-il ainsi responsable de certaines anomalies du sperme, parmi celles classées selon des règles strictes et définies par l’OMS ?

Principales anomalies du sperme

Volume Hypospermie < 2 mL

Hyperspermie > 7 mL

Aspermie Absence d’éjaculat

Concentration Polyspermie > 200 ×10⁶/mL Oligospermie < 20 ×10⁶/mL Cryptozoospermie très rares Azoospermie absence totale Mobilité Asthénospermie mobilité < 40 %

Akinétospermie absence de mobiles Morphologie Tératospermie < 30 % de typiques Nécrospermie < 50 % de vivants

(7)

Le stress oxydant n’affecte aucunement le volume du sperme mais peut jouer sur d’autres paramètres comme sa concentration. Si la polyspermie est sans incidence sur la fécondité, l’oligospermie, la cryptospermie et l’azoospermie diminuent, en revanche, fortement la fécondance du sperme. Le stress oxydant peut notamment interférer sur la mobilité des spermatozoïdes. Une asthénospermie existe si moins de 40 % de spermatozoïdes sont mobiles et une akinétospermie si tous les spermatozoïdes sont immobiles.

Le stress oxydant peut avoir des conséquences sur la morphologie et induire une tératospermie (moins de 30 % de spermatozoïdes morphologique- ment normaux).

L’analyse de la morphologie des spermatozoïdes porte sur la tête, sur la partie intermédiaire et sur le flagelle. Une classification bien déterminée de ces paramètres peut avoir des répercussions sur la vitalité des spermatozoïdes et la nécrospermie. Si moins de 50 % de spermatozoïdes sont vivants, une patholo- gie infectieuse est suspectée.

Certains nutriments sont impliqués pour leur rôle d’antioxydant et pour leurs propriétés dans le domaine de l’infécondité masculine. La vitamine C, la vitamine E, le coenzyme Q10, le zinc, le sélénium, la carnitine et certains acides gras essentiels sont ainsi concernés.

L’intérêt de la vitamine C porte sur certains de ses rôles physiologiques. La vitamine C est nécessaire aux réactions d’hydroxylation car elle protège les hydroxylases : la synthèse de la carnitine, un des composants primordiaux du sperme (250-620 mmol/L de sperme) nécessite deux oxydations catalysées par des enzymes faisant intervenir la vitamine C. L’acide ascorbique participe égale- ment à la dégradation des radicaux libres oxygénés et préserve la vitamine E tis- sulaire de l’oxydation. La vitamine C en milieu aqueux et la vitamine E en milieu lipidique ont ainsi un effet antioxydant synergique. La vitamine C contribue éga- lement à la neutralisation des nitrosamines cancérigènes apportés par les nitrates alimentaires et les nitrites. Enfin, la vitamine C participe aux réactions immunologiques anti-infectieuses en augmentant la mobilité des polynucléaires neutrophiles et la transformation des lymphocytes. L’importance de la vitamine C pour une fertilité optimale a été mise en évidence dans plusieurs études. Chez des hommes sains (PNAS, 1991), la réduction des apports alimentaires en vitamine C de 250 mg/j à 5 mg/j entraîne une chute de la concentration de 50 % de vitamine C au niveau du plasma séminal et une augmentation concomitante de la teneur en 8-hydroxy-2-déoxyguanosine. Chez de gros fumeurs, fumant plus de 20 cigarettes/j, un supplément de 200 mg ou 1 g/j de vitamine C a permis d’améliorer la qualité du sperme (Fertil Steril, 1992). Les paramètres mesurés étaient la numération, la mobilité, la viabilité et la morphologie. Cet effet était d’ailleurs plus prononcé pour le groupe ayant reçu 1 g/j d’acide ascorbique. Chez des hommes hypoféconds, après une semaine de supplémentation de 200 mg/j ou de 1 g/j d’acide ascorbique, une augmentation respective de 112 et de 140 % de la numération du sperme ainsi qu’une réduc- tion du nombre de spermatozoïdes agglutinés est observée (Ann N.Y., Acad. Sci, 1987). De plus, à la fin d’une période des 60 jours de supplémentation, chaque sujet supplémenté en vitamine C était parvenu à féconder. La fécondation était inexistante chez le groupe placebo.

La vitamine E est un puissant antioxydant capable de neutraliser les radicaux libres. Grâce à son caractère hydrophobe, la vitamine E peut s’insérer au

(8)

sein de la membrane biologique riche en acides gras polyinsaturés et y jouer un rôle protecteur efficace en bloquant la propagation de la peroxydation lipidique induite par un stress oxydant. De plus, la vitamine E participe à la structure membranaire en formant des complexes avec les résidus arachidoniques et pourrait ainsi stabiliser les membranes, indépendamment de son action antioxydante. L’effet bénéfique d’une supplémentation orale, d’ordre nutritionnel, chez des hommes asténospermiques et oligoasthénospermiques (spermatozoïdes peu nombreux et peu mobiles) se traduit par une diminution des concentrations en malondialdéhyde dans le plasma séminal et dans les spermatozoïdes. Le malondialdéhyde, un produit terminal de la peroxydation lipidique, est aussi un marqueur de stress oxydant. Cette supplémentation permet également une amélioration de la mobilité des spermatozoïdes et une augmentation du taux de fécondité chez 21 % des sujets traités. Lorsque la vitamine E est associée au sélénium, sous forme d’un supplément quotidien pendant six mois chez des sujets hippocratiques par oligoasthénospermies, il apparaît une augmentation significative de la mobilité des spermatozoïdes et du nombre de spermato- zoïdes d’aspect morphologique normal.

Un autre antioxydant liposoluble, utile à la morphologie des spermatozoïdes, est le coenzyme Q10. Il est aussi appelé ubiquinone : il est présent dans toutes les cellules. La synthèse endogène requiert la présence de vitamines C, B₂, B₅, B₆, B₉ et B₁₂. L’organisme est capable de synthétiser de 3 à 5 mg/j d’ubiquinone. Mais cette synthèse diminue progressivement avec l’âge après 25 ans.

Les sources d’ubiquinone peuvent aussi être alimentaires : huile de soja, sar- dines, oléagineux… Nous en consommons environ 10 à 30 mg/j.

Glucoses et acides gras

Cyt b CoQ10 Flavoprotéine

Flavoprotéine 2

ACETYL CoA

NADH-déshydrogénase (complexe I)

Ubiquinonedéshydrogénase (complexe III)

Cytochromeoxydase (complexe IV) Succinate- déshydrogénase (complexe II) +e

+2e ADP + Pi ATP = énergie H₂O

O₂

Cycle de Krebs NAD⁺

NADH

↓↓ ↓

↓

↓ ↓

↓ ←

↓

Cyt c1 Cyt c

Cyt aa3

(9)

L’ubiquinone est extrêmement concentrée dans les mitochondries de la partie intermédiaire des spermatozoïdes où elle possède une double fonction. Le coenzyme Q10 est, tout d’abord, un puissant antioxydant mitochondrial mais également un intermédiaire de la chaîne respiratoire mitochondriale : il est donc indispensable à la production d’énergie des spermatozoïdes. Le coenzyme Q10 remplit des fonctions vitales pour les spermatozoïdes. Il exerce une action antioxydante et intervient dans les réactions métaboliques productrices d’énergie.

En effet, la grande mobilité des spermatozoïdes implique un besoin énorme en énergie. De nombreuses études ont été réalisées chez des sujets sains et hypo- féconds. Parmi quelques-unes, on trouve toujours des corrélations évidentes entre la concentration en coenzyme Q10 et la concentration en spermatozoïdes et une corrélation négative entre la concentration en coenzyme Q10 et le taux d’hydroperoxydes, marqueur de stress oxydant. On observe également une corrélation entre la concentration en ubiquinone et la mobilité des spermato- zoïdes. Chez des hommes asthénospermiques, un supplément de 60 mg/j de coenzyme Q10 pendant deux mois, a augmenté la mobilité et a amélioré l’inté- grité des spermatozoïdes. Cet effet était encore mesurable un mois après l’arrêt de la supplémentation. Après injection intracytoplasmique de spermatozoïdes, traitement proposé contre l’infertilité, la fécondabilité était augmentée de 15 % chez des hommes qui avaient reçu un supplément de 60 mg/j de coenzyme Q10 au cours des 100 jours qui précédaient l’essai de fécondation.

Des résultats très récents, qui n’ont pas encore été publiés, ont montré qu’un supplément de 100 mg/j de coenzyme Q10, pendant trois mois chez des sujets oligoasthénospermiques ou azoospermiques, réduit le nombre de leucocytes, signe d’une infection pré-existante. Cette supplémentation a également permis de réduire le nombre de spermatozoïdes qui ne possédaient qu’un seul brin d’ADN. Enfin, cette supplémentation augmentait la fécondité de 25 % par rapport au groupe placebo.

Un autre élément indispensable à la fonction reproductrice est le zinc. Ces rôles physiologiques sont relativement connus ; il est le cofacteur de plus de 80 métalloenzymes (superoxyde dismutase), il participe à l’organisation de poly- mérique de macromolécules (ADN…), Il intervient dans la synthèse protéique, la division cellulaire, la stabilité membranaire. Dans le domaine de la fécondité, il est indispensable au développement testiculaire, à la spermatogenèse, à la mobilité des spermatozoïdes et à l’activité de la 5-α-réductase (enzyme néces- saire à la conversion de la testostérone en 5-α-dihydrotestostérone, forme bio- logiquement active de la testostérone). Tant chez le rongeur que chez l’homme, une déficience en zinc est connue depuis longtemps déjà comme cause d’oligospermie, de problèmes d’impuissance et d’hypogonadisme. Quelques études de supplémentation montrent également l’intérêt de corriger une telle carence.

En effet, chez des hommes dont l’infertilité était inexpliquée depuis plus de cinq ans, un supplément de 24 mg de zinc élément par jour pendant 50 jours a entraîné une augmentation des taux circulants de testostérone, de la numéra- tion du sperme et notamment du nombre de spermatozoïdes (de 8 à 20 millions par mL), entraînant ainsi une augmentation de la fécondité de 40 %. Chez des hommes, également atteints d’oligospermie idiopathique, un supplément de 89 mg de zinc/j pendant quatre mois a augmenté la numération, la mobilité et la morphologie des spermatozoïdes.

Des résultats d’études épidémiologiques montrent que notre alimentation s’est appauvrie en sélénium et ne couvre pas toujours nos besoins en cet élé-

(10)

ment. Mais dans son implication dans la fertilité, il joue un rôle dans la biosyn- thèse de la testostérone et dans la formation et le développement des sperma- tozoïdes. Lors d’expériences animales, les chercheurs ont montré le caractère essentiel du sélénium dans la spermatogenèse. L’administration d’un régime carencé à des animaux a entraîné d’innombrables anomalies structurelles au niveau des spermatozoïdes et notamment la cassure de leur flagelle menant à un arrêt total de leur mobilité. Il y a un an et demi, un groupe de chercheurs a fourni une explication à ce phénomène. Ils ont identifié une protéine séléniée kératénoïde appelée GPX4 : cette protéine de structure est associée à la capsule mitochondriale des spermatozoïdes. Elle compose 50 % de cette capsule et confère ainsi l’intégrité requise par le flagelle pour assurer sa mobilité et sa stabilité. Contrairement aux autres gluthation peroxydases, la GPX4 n’exerce pas d’action antioxydante directe à ce niveau. D’autres glutathion-peroxydases s’en chargent. Son rôle est celui de formation d’une structure et non pas de catalyseur d’une réaction : c’est une découverte tout à fait nouvelle dans l’étude des sélénoprotéines. Peu d’études ont investigué le rôle du sélénium dans la fécondité. Chez le rongeur, on observe qu’une déficience en sélénium entraîne une atrophie testiculaire, une baisse de la testostérone sérique, un trouble de la spermatogenèse, une hypomobilité et une fragilité des flagelles. Des études réalisées chez des hommes hypoféconds ont permis d’observer une corrélation nette entre la concentration séminale en sélénium et le nombre de spermato- zoïdes (Hum Reprod, 1998). Enfin, il semble que la supplémentation en sélé- nium chez des hommes hypoféconds soit efficace ; après douze semaines d’un apport quotidien de 200µg de sélénium élément, l’activité de la glutathion peroxydase dans le liquide séminal était augmentée en corrélation avec la concentration en spermatozoïdes à ce niveau. Même un apport réduit de moitié (100 µg) a permis encore une nette amélioration de la mobilité des spermato- zoïdes, alors que dans le groupe placebo, un léger déclin de ce paramètre fut noté. Une amélioration de la fécondité a également été observée puisque 11 % des sujets avaient réussi à avoir un enfant alors qu’aucun n’y était parvenu dans le groupe placebo (J. Androl., 1995 ; Br. J. Urol., 1998).

La carnitine est, d’un point de vue chimique, apparentée aux acides aminés mais n’est pas constitutive des protéines. Nos sources sont, d’une part, endo- gènes et dépendantes des apports en vitamine C, B₃, B₁₀et en fer : nous produi- sons ainsi de la carnitine à partir de lysine et de méthionine. Cette synthèse a lieu principalement au niveau du foie et des reins, mais également au niveau de l’épi- didyme et, à un moindre degré, au niveau des vésicules séminales. La viande rouge est, d’autre part, la source alimentaire principale de carnitine. Un omnivore ingère de l’ordre de 50 à 100 mg/j de carnitine. La carnitine sert de transporteur des acides gras vers leur site d’oxydation pour que ceux-ci subissent la β-oxydation mitochondriale et fournissent ainsi l’énergie nécessaire à la mobilité des sper- matozoïdes. Il est observé chez des hommes hypofertiles, des corrélations entre la concentration en carnitine et la mobilité et la numération. Une supplémentation chez des sujets atteints d’asthénospermie idiopathique a permis, à raison de 3 g/j de carnitine pendant 3 et 4 mois, une augmentation de 10 % du nombre de sper- matozoïdes mobiles et une augmentation de 8 % des spermatozoïdes ayant une progression linéaire rapide. Il existe différentes méthodes d’analyse de la vitesse qui se réfèrent à une classification des types de vitesse des spermatozoïdes. Par exemple, certains sont lents et progressifs, d’autres sont dits mobiles mais ne progressent pas et, enfin, certains sont totalement immobiles. ©Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délit

(11)

La composition en lipides des membranes cellulaires des spermatozoïdes exerce un effet significatif sur leurs qualités fonctionnelles. Le DHA (acide doco- sahexaénoïque) représente plus de 75 % des acides gras polyinsaturés totaux des spermatozoïdes. Il est donc indispensable à leur production. Une équipe belge s’est intéressée à ce paramètre chez des hommes hippocratiques pré- sentant une oligoasthénospermie. Ces hommes présentaient une moindre capacité de synthèse de DHA, à partir de l’acide α-linolénique entraînant une diminution de la concentration en DHA au niveau de la tête et du flagelle de leurs spermatozoïdes comparativement à des sujets fertiles. Chez ces sujets hypoféconds, le rapport ω6/ω3 au niveau des spermatozoïdes était plus élevé et le point de fusion moyen, index de la fluidité membranaire, était beaucoup plus bas. Ces auteurs ont conclu que de telles différences dans la composition en acides gras des spermatozoïdes étaient prédictives de changement de leurs fonctions. Ceci suggère l’importance d’une couverture en antioxydant pour limi- ter l’éventuelle peroxydation de ces acides gras.

Outre les nutriments cités ci-dessus, l’arginine, la vitamine B₁₂ et certains extraits végétaux (ginseng) ont aussi été le sujet d’études sur l’infertilité. Toute- fois, ces études demeurent isolées et peu convaincantes.

Abordons maintenant le problème de l’infertilité féminine. La cause peut être d’origine cervicale (blocage de l’ascension des spermatozoïdes au niveau du col – 10 % des cas d’infertilité), utérine (si présence d’une malformation – moins de 10 % des cas), tubaire et pelvi-péritonéale (si infection ou chirurgie – 15 à 30 % des cas), endométriale (4 à 6 % des cas) mais certains cas d’infertilité féminine restent inexpliqués (10 à 15 % des cas) car ces femmes ne présentent aucune cause apparente. La majorité des problèmes de fertilité féminine (20 à 30 %) est liée à des troubles de l’ovulation qui proviennent de dérèglements hypothalamo-hypophysaires dont l’origine est le plus souvent fonctionnelle (toutes modifications de l’appétit et du poids : obésité, amaigrissement, désé- quilibre de la balance énergétique).

L’équilibre alimentaire possède une influence importante sur la balance pon- dérale et sur la fertilité féminine. Le poids, la composition corporelle, le comportement alimentaire et l’activité physique sont autant de facteurs capables de moduler l’axe gonadotrope. Une baisse des apports caloriques, des troubles du comportement alimentaire (anorexie, boulimie), des régimes excessifs entraî- nant une perte de poids trop importante ou une insuffisance de masse grasse augmentent les risques d’infertilité. L’obésité ginoïde présente peu de risque, contrairement à l’obésité androïde et au rapport taille/hanche qui est également incriminé. Les problèmes d’obésité et de rapport taille/hanche élevé sont des facteurs prédictifs de complications métabolitiques : insulinorésistance, diabète non insulino dépendant, maladies cardio-vasculaires… Ces facteurs contribuent à l’échec des traitements contre l’infertilité. Il s’avère alors indispensable de rétablir l’équilibre pondéral qui permettra de restaurer un processus ovulatoire.

Le sélénium est aussi impliqué dans la fécondité féminine. Des études anglaises ont montré que, chez des femmes ayant mené leur grossesse à terme, la chute normale de la concentration en sélénium sérique au cours du premier trimestre atteignait 20 %. En revanche, chez celles qui avaient eu une fausse couche, au cours de ce premier trimestre, une chute pratiquement deux fois plus importante de leur taux de sélénium a été constatée. L’hypothèse posée fut que la fausse couche pouvait être la conséquence de dégâts oxyda-

(12)

tifs causés aux membranes cellulaires et à l’ADN du fœtus par réduction de l’activité de la glutathion peroxydase.

L’homocystéine, intermédiaire du métabolisme des protéines, est également incriminé dans les problèmes de fausse couche. Il existe différentes causes d’hyperhomocystéinémie : génétique (déficiences enzymatiques), nutritionnelle (carences en cofacteurs : acide folique, vitamines B₆ et B₁₂) ou dues à des médicaments ou bien à des maladies chroniques. Chez les femmes atteintes d’hyperhomocystéinémie génétique, 50 % des grossesses se sont matériali- sées par une fausse couche. Inversement, les femmes ayant eu au minimum 2 fausses couches consécutives présentaient pour 20 % d’entre elles des taux d’homocystéinémie anormalement élevés (paramètre que l’on retrouve chez les femmes ayant eu plus de trois fausses couches).

Le zinc possède un rôle fondamental dans l’ovogénèse et toute perturbation du statut en zinc a des répercussions sévères sur le déroulement de la grossesse et sur l’état de santé du nouveau-né.

Les troubles de la fécondité étant d’origine diverse (génétique, pathologique, environnementale ou nutritionnelle…), il semble plus judicieux de commencer par modifier les mauvaises habitudes (tabagisme, alcoolisme, régime restrictif fréquent, trouble du comportement alimentaire et alimentation déséquilibrée responsable de subcarences chroniques) au lieu d’avoir recours d’emblée à des techniques d’assistance médicale à la procréation. Ces interventions thérapeu- tiques, bien que devenues pointues, sont quand même au prix d’un lourd tribut pour le couple. De plus, elles ne sont pas sans répercussions sur les enfants issus de telles techniques.

Peu de moyens existent pour améliorer la qualité du sperme et peu d’atten- tion est portée aux effets de la nutrition sur la fécondité alors que des défi- ciences marginales d’un micronutriment peuvent avoir des répercussions sévères sur la fonction reproductrice. La malnutrition peut être prévenue et trai- tée mais il semble prématuré, à l’heure actuelle, de traduire les résultats de ces études en recommandations nutritionnelles à large échelle. Le rôle du praticien est alors de modifier les facteurs alimentaires et environnementaux susceptibles de réduire la fécondité. Une telle action de prévention de l’infécondité vient ainsi compléter les mesures diététiques, déjà acceptées, comme celles destinées à prévenir les malformations du tube neural.

S-Adénosylméthionine

S-Adénosylhomocystéine

Diméthyl Glycine

Bétaïne

Pyridoxal-5-phosphate (B6)

Pyridoxal-5-phosphate (B6) (B9) Tétrahydrofolate 5-10-Méthylène- Tétrahydrofolate

5-Méthyl- Tétrahydrofolate Méthyl-

Cobalamine (B12)

Cystéine

↓

Cystathionine Méthionine

Homocystéine

(13)

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

AUGER J., KUNSTMANN J.M., CZYGLIK F., JOUANNET P., 1995. N. Engl. J. Med., 332, 281-5.

LEWIN A., LAVON H., 1997. The effect of coenzyme Q10 on sperm motility and func- tion. Molec. Aspects Med., 18, s213-s219.

MIESEL R. et al., 1993. Oxidative stress during the interaction of gametes. Biol.

Reprod., 49, 918-923.

RAYMAN M.P., 2000. The importance of selenium to human health. Lancet, 356, 233- 241.

SEIBEL M.M., 1999. The role of nutrition and nutritional supplements in women’s health.

Fertl. Steril., 72, 579-591.

SHARPE R.M., 2000. Lifestyle and environ- mental contribution to male infertility. Br.

Med. Bull., 56, 630-642.

TEMPLETON A., 2000. Infertility and the establishment of pregnancy - overview. Br.

Med. Bull., 56, 577-587.

URSINI F. et al., 1999. Dual function of the selenoprotein PHGPx during sperm matura- tion. Science, 285, 1393-1396.

WONG W.Y. et al., 2000. Male factor subfer- tility: possible causes and the impact of nutri- tional factors. Fertil. Steril., 73, 435-442.

(14)